CN100354866C - 一种数据采集设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种数据采集设备及方法，包括由单片机、复位电路、键盘、液晶显示单元、国标汉字库、地址及波特率由拨码开关、IC卡刷卡电路、单片机、计算机的通信接口通信电路、智能数显量具通信电路、开关电源；本发明的数据采集设备将大量的配件生成一个一个的批次，通过IC卡卡号来对应批次号，将工位对应的工艺以及该工位工艺产生的质量问题传送给计算机进行分析处理，从而加以完善工艺，改进工艺，达到质量控制的目的，为厂家实现信息采集自动化、工艺无纸化的计算机管理。

Description

一种数据采集设备及方法
技术领域
本发明涉及一种数据采集设备及方法，尤其涉及一种汽车配件生产管理专用数据采集设备及方法。
背景技术
在发达国家，制造业的信息化已比较成熟，基本上实现了无纸化、全球化、分散网络化制造。中国的一些比较好的企业如家电、通信等企业内部信息集成度高，也已基本实现了无纸化、网络化、数字化。但是在机械零配件和汽车零配件加工行业，信息化相对比较落后，虽有一些CAD基础应用，但离数字化企业还有相当的差距。目前，在机械零配件和汽车零配件加工行业，计算机应用仍处于分散、孤立的状态，已有的生产信息还未充分共享，有很多的信息还未纳入计算机系统，生产工艺和加工质量等数据仍处于人工收集、手工处理、纸张传递的水平，这种状态不利于企业工作效率和经济效益的提高。此外生产厂家没有完善数据采集设备，智能化仪表和DCS的应用远未普及，支撑生产信息管理系统的基础自动化系统和设备离数字化的要求还有一定距离，现有模拟仪表和笔式记录仪不具备通讯能力，无法提供自动生产过程信息。因此大都不具备信息采集自动化、工艺无纸化的质量管理。
本发明就是要解决上述各种问题，提供一种适用于机械零配件和汽车零配件加工行业生产管理专用数据采集方法和终端设备，全面跟踪正常工艺路线内的工件正常流向，处理各种异常情况，全面记录各工件在各工序的完成情况和每个工件的当前位置、在线状态、并根据不同的质检政策(抽检和全检)自动记录各工件的之间状态(待检、合格、不合格)，对各工件在制造平台内流转(工艺、工位、时间、状态)等进行全方位的记录，实现信息采集自动化、工艺无纸化的管理。
发明内容
本发明的目的就是提供一种数据采集设备及方法，将大量的配件生成一个一个的批次，通过IC卡卡号来对应批次号，将工位对应的工艺以及该工位工艺产生的质量问题通过本实用新型传送给计算机进行分析处理，从而加以完善工艺，改进工艺，达到质量控制的目的，为厂家实现信息采集自动化、工艺无纸化的计算机管理。
为实现上述功能，本发明利用双单片机CPU作为控制器，单片机之一作为IC卡数据的读取，另一单片机实现接收计算机下发的工艺等数据以及输入该工艺的质量缺陷等数据到计算机等功能。
本发明提供的数据采集设备包括主单片机1、复位电路2、键盘3、液晶显示单元5、国标汉字库6、地址及波特率拨码开关8、IC卡刷卡电路10、副单片机11、计算机的通信接口通信电路13、智能数显量具通信电路14、开关电源15；其中IC卡刷卡电路10与副单片机11连接后，通过第一接口12，并使用副单片机11的P3.3口与主单片机1的INT1相连，P3.2与T0相连构成批次卡生成电路；复位电路2与主单片机1上的相应接口相连，键盘3与主单片机1上的相应接口相连，液晶显示单元5与主单片机1上的相应接口相连，国标汉字库6与主单片机1上的相应接口相连，地址及波特率拨码开关8与主单片机1上的相应接口相连，计算机的通信接口通信电路13与主单片机1上的相应接口相连，智能数显量具通信电路14与主单片机1上的相应接口相连，开关电源15与主单片机1上的相应接口相连。
所述的IC卡刷卡电路10与主单片机1之间使用第一接口12相连，其刷卡信息通过外部中断请求方式互相传递。
所述的复位电路2与主单片机1之间使用P1口进行喂狗控制。
所述的键盘3与主单片机1通过第二接口4相连。
所述的液晶显示单元5与主单片机1上的数据接口相连。
所述的国标汉字库6与主单片机1通过第三接口7相连。
所述的计算机的通信接口通信电路13与主单片机1通过串行口RXD、TXD相连。
所述的智能数显量具通信电路14与主单片机1在串行口的扩展电路使用了16C550器
件以及16C552器件，与智能数显量具的通信电路14由1个到3个选择。
所述的开关电源15与主单片机1上的VCC、GND接口相连。
本发明数据采集设备的数据采集方法具有以下步骤：上述数据采集设备启动后，通过刷卡确认操作人员身份和待加工产品的批次，接受计算机向数据采集设备下达的指令，并在液晶显示单元上显示；加工完成后，通过数据采集设备上的键盘、智能数显量具接口采集数据，然后将采集得到的数据输送给计算机，由计算机进行数据统计和管理。
上述数据采集设备接受刷卡，非接触式IC卡中的数据进入终端存储器并在液晶显示单元上显示。
上述加工完毕后，操作人员对零配件的质量和设备状态进行检测，检测结果可以通过键盘输入到上述数据采集设备。
上述质量信息除经键盘输入外，对一些关键工序还可通过智能数显量具的通信接口直接读取。
附图说明
图1为本发明的原理电路图。
图2为本发明的批次卡生成电路示意图。
具体实施方式
本发明的连线关系参照图1和图2，通过开关电源15供电，复位电路2由ADM705控制。开机前，必须通过拨码开关8对本设备进行地址和通信波特率的设置。本发明通过非接触式IC卡刷卡电路10，将IC卡数据由副单片机11进行读取，校验，当主单片机1发出可以刷卡指令时，副单片机11利用接口1的74245驱动，将刷卡数据由主单片机1读入，进行员工卡或批次卡的判别。当员工的工位正确时，计算机利用通信电路13将生产计划和生产工艺下发到该数据终端，并在液晶显示单元5显示。员工根据生产工艺对配件进行加工后再进行质量检测，检测结果通过键盘3输入到数据终端，数据终端再将这些质量数据、生产信息等提交到计算机进行处理。关键生产工位的质量数据则通过智能游标卡尺14自动获取。显示单元5的汉字显示从国标汉字库6取得汉字码。由于主单片机1利用数据总线工作，因此大部分电路必须通过接口1、接口2、接口3、接口4等电路进行总线匹配。
图1、图2中，复位电路2与主单片机1之间利用P1口进行喂狗控制，与计算机的RS422通信电路13占用主单片机1的串行口RXD、TXD，因此与智能游标卡尺的通信电路14只能进行串行口的扩展，该串行口的扩展电路使用了16C550器件以及16C552器件，使得通信电路14的接口可以接入1个到3个智能游标卡尺。
本发明的工作原理是：数据终端装置由主78E58B主单片机1作为主CPU，其外围包括IC卡刷卡输入接口10、键盘输入接口3、液晶显示输出接口5、与计算机进行通信的RS422接口13、与智能数显游标卡尺通信的RS232接口14。IC卡刷卡电路10主要采用U2270B器件，由于生产车间油、水较多，为避免IC卡的污染，该发明采用其内部保存有5字节长度数据的非接触式射频IC卡。数据终端采用汉字显示技术，用低功耗的液晶进行显示，有利于车间普通工人的操作。液晶显示器使用240*128的点阵式液晶，可有效的显示整个生产工艺，方便质量数据的录入。将RS422串口通信技术作为终端与管理系统的通信纽带，有利于恶劣环境条件下的生产信息的自动采集与可靠传输。用带智能接口的数显游标卡尺对生产的零配件的质量进行检测，终端提供与该卡尺进行通信的串行接口。
IC卡的数据通过副单片机11的IC卡刷卡电路10进行读取，通过相互间使用外部中断，利用主主单片机1的数据口与副单片机11的P1口进行数据交换以获取IC卡内数据。液晶显示器具有专用的接口电路及数据显示方法，主单片机根据实际功能对液晶进行刷新显示。键盘采用8*4阵列，利用定时查询的方法对键盘进行读取操作。RS422通信电路与主单片机的数据采用不共地的光电隔离技术，有效地避免因为长线通信产生的对CPU的干扰。该通信采用串口中断方式进行，终端与管理计算机之间有本发明专用的通信协议，用来保证数据传输的有效性和准确性。
本发明的关键技术是利用非接触式IC卡进行零配件的生产批次管理以及员工的身份认证。只有合法的员工才能在其被指定的工位工作，同时通过批次卡与工位的生产工艺形成一一对应的关系，从而保证生产质量的定位控制。

Claims (9)

1.一种数据采集设备，其特征在于包括主单片机(1)、复位电路(2)、键盘(3)、液晶显示单元(5)、国标汉字库(6)、地址及波特率拨码开关(8)、IC卡刷卡电路(10)、副单片机(11)、计算机的通信接口通信电路(13)、智能数显量具通信电路(14)、开关电源(15)；其中IC卡刷卡电路(10)与副单片机(11)连接后，通过第一接口(12)，并使用副单片机(11)的P3.3口与主单片机(1)的INT1相连，P3.2与T0相连构成批次卡生成电路；复位电路(2)与主单片机(1)上的相应接口相连，键盘(3)与主单片机(1)上的相应接口相连，液晶显示单元(5)与主单片机(1)上的相应接口相连，国标汉字库(6)与主单片机(1)上的相应接口相连，地址及波特率拨码开关(8)与主单片机(1)上的相应接口相连，计算机的通信接口通信电路(13)与主单片机(1)上的相应接口相连，智能数显量具通信电路(14)与主单片机(1)上的相应接口相连，开关电源(15)与主单片机(1)上的相应接口相连。
2.根据权利要求1所述的数据采集设备，其特征在于：所述的IC卡刷卡电路(10)与主单片机(1)之间使用第一接口(12)相连，其刷卡信息通过外部中断请求方式互相传递。
3.根据权利要求1所述的数据采集设备，其特征在于：所述的复位电路(2)与主单片机(1)之间使用P1口进行喂狗控制。
4.根据权利要求1所述的数据采集设备，其特征在于：所述的键盘(3)与主单片机(1)通过第二接口(4)相连。
5.根据权利要求1所述的数据采集设备，其特征在于：所述的液晶显示单元(5)与主单片机(1)上的数据接口相连。
6.根据权利要求1所述的数据采集设备，其特征在于：所述的国标汉字库(6)与主单片机(1)通过第三接口(7)相连。
7.一种权利要求1所述数据采集设备的数据采集方法，其特征在于具有以下步骤：上述数据采集设备启动后，通过刷卡确认操作人员身份和待加工产品的批次，接受计算机向数据采集设备下达的指令，并在液晶显示单元上显示；加工完成后，通过数据采集设备上的键盘、智能数显量具接口采集数据，然后将采集得到的数据输送给计算机，由计算机进行数据统计和管理。
8.根据权利要求7所述数据采集设备的数据采集方法，其特征在于：上述数据采集设备接受刷卡，非接触式IC卡中的数据进入终端存储器并在液晶显示单元上显示。
9.根据权利要求7所述数据采集设备的数据采集方法，其特征在于：上述加工完毕后，操作人员对零配件的质量和设备状态进行检测，检测结果可以通过键盘输入到上述数据采集设备。
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