專利名稱：一種棉包信息采集控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種信息處理設(shè)備，特別是關(guān)于一種棉包信息采集控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，棉花加工企業(yè)使用的棉包數(shù)據(jù)采集器存在自動化程度低，界面不友好，需要 通過操作人員按下“采集”鍵后才能采集棉包數(shù)據(jù)，而且后續(xù)的棉包數(shù)據(jù)處理工作均需要通 過操作人員手動操作才能完成。另外，存儲數(shù)據(jù)容量小，最多存儲600包棉包數(shù)據(jù)。兼容性 差，抗干擾能力低，數(shù)據(jù)在傳輸過程中容易丟失，還有，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲不方便、串口易燒壞、面板 上的按鍵易壞，擴展性差，程序升級難度大等的問題。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種能現(xiàn)場自動采集和處理棉包數(shù)據(jù)的 棉包信息采集控制系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案一種棉包信息采集控制系統(tǒng)，其 特征在于它包括一電子稱和一水分儀，所述電子稱上設(shè)置有一接近開關(guān)，所述接近開關(guān)連 接一外掛顯示子系統(tǒng)；所述電子稱、水分儀和外掛顯示子系統(tǒng)均連接一主控制器；所述主 控制器連接一數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，所述主控制器通過數(shù)據(jù)線連接一上位機；所述電子稱、水分 儀、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備、外掛顯示子系統(tǒng)和主控制器共同連接一電源。所述主控制器包括一參數(shù)設(shè)置模塊、一顯示模塊、一通訊模塊、一濾波模塊、一數(shù) 據(jù)處理模塊、一輸出模塊和一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲模塊；其中，所述參數(shù)設(shè)置模塊通過所述顯示模塊進 行顯示，并利用所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備設(shè)置棉包參數(shù)，所述棉包參數(shù)包括包重范圍和/或棉包 最小重量值；所述通訊模塊接收棉包參數(shù)設(shè)置信息、棉包重量、回潮率以及所述外掛顯示子 系統(tǒng)輸入的上稱信號；所述濾波模塊對輸入的所述參數(shù)設(shè)置信息、包重、回潮率和上稱信號 進行限幅濾波；所述數(shù)據(jù)處理模塊用于判斷包重是否在設(shè)定的范圍內(nèi)，并為在設(shè)定的范圍 內(nèi)的棉包統(tǒng)一編號和制作條形標(biāo)簽；所述數(shù)據(jù)處理模塊通過所述輸出模塊將所述棉包加工 信息與其相應(yīng)的條形標(biāo)簽輸入所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲模塊進行存儲。所述上位機中預(yù)設(shè)置有一數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)存儲模塊通過USB存儲介質(zhì)將 所述主控制器中的轉(zhuǎn)儲模塊中存儲的棉包加工信息與其相應(yīng)的條形標(biāo)簽進行轉(zhuǎn)存和備份。所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備為一通過所述數(shù)據(jù)線連接所述主控制器的觸摸屏或一通過所 述PS/2接口連接所述主控制器的鍵盤鼠標(biāo)。所述接近開關(guān)通過一串行通訊介質(zhì)連接所述外掛顯示子系統(tǒng)；所述電子稱、水分 儀和外掛顯示子系統(tǒng)分別通過一所述串行通訊介質(zhì)連接所述主控制器，所述主控制器通過 一所述串行通訊介質(zhì)連接一打印機。所述接近開關(guān)和外掛顯示子系統(tǒng)之間設(shè)置一繼電器和一光耦，所述外掛顯示子系 統(tǒng)還連接一溫濕度傳感器；所述電源為220V轉(zhuǎn)24/5V的AC/DC開關(guān)電源模塊，且所述電源 的兩個輸出的地隔離，所述接近關(guān)為直流三線式接近開關(guān)，所述串行通訊介質(zhì)為屏蔽雙絞線。本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點1、本實用新型由于設(shè)置了 接近開關(guān)、電子稱和水分儀，且電子稱、水分儀和外掛顯示子系統(tǒng)分別連接主控制器和上位 機，因此能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場自動采集和處理棉包數(shù)據(jù)。2、本實用新型由于采用了觸摸屏或鍵盤 鼠標(biāo)進行參數(shù)設(shè)置、操作，因此操作簡單方便。3、本實用新型由于在上位機中預(yù)設(shè)置有數(shù)據(jù) 存儲模塊，通過USB存儲介質(zhì)將主控制器中的轉(zhuǎn)儲模塊中存儲的棉包加工信息與其相應(yīng)的 條形標(biāo)簽進行轉(zhuǎn)存和備份，因此不僅存儲量大，而且轉(zhuǎn)儲方便。4、本實用新型由于采用了濾 波模塊對輸入的參數(shù)設(shè)置信息、包重、回潮率和上稱信號進行限幅濾波，因此可以有效濾除 物理環(huán)境的干擾信號，提高測量的準(zhǔn)確度。5、本實用新型由于在接近開關(guān)和外掛顯示子系 統(tǒng)之間設(shè)置有繼電器和光耦，因此能夠使接近開關(guān)與外掛顯示子系統(tǒng)在電氣上隔離，提高 抗電磁干擾能力。6、本實用新型由于采用的電源為220V轉(zhuǎn)24/5V的AC/DC開關(guān)電源模塊， 且電源的兩個輸出的地隔離，接近關(guān)為直流三線式接近開關(guān)，串行通訊介質(zhì)為屏蔽雙絞線， 因此具有較強的抗干擾能力，即使在軋花廠復(fù)雜的動力電網(wǎng)環(huán)境下也能安全、穩(wěn)定地采集 和傳輸數(shù)據(jù)。本實用新型的適用于棉花加工行業(yè)。

圖1是本實用新型的原理示意圖圖2是本實用新型中主控制器的結(jié)構(gòu)示意圖圖3是本實用新型的主控制器中通訊模塊與其它裝置的連接示意圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細(xì)的描述。如圖1所示，本實用新型包括一電子稱1、一水分儀2、一數(shù)據(jù)輸入設(shè)備3、一外掛 顯示子系統(tǒng)4、一主控制器5、一上位機6、一打印機7和一電源8。其中，電子稱1上設(shè)置有 一接近開關(guān)9，接近開關(guān)9通過一串行通訊介質(zhì)10連接外掛顯示子系統(tǒng)4，外掛顯示子系統(tǒng) 4還連接一溫濕度傳感器(圖中未示出)，這樣方便操作人員現(xiàn)場監(jiān)控棉包數(shù)據(jù)信息和環(huán)境 溫濕度信息。而且，為了使接近開關(guān)9與外掛顯示子系統(tǒng)4在電氣上隔離，提高抗電磁干擾 能力，在接近開關(guān)9和外掛顯示子系統(tǒng)4之間設(shè)置一繼電器和一光耦(圖中未示出)。電子 稱1、水分儀2、外掛顯示子系統(tǒng)4也分別通過一串行通訊介質(zhì)10連接主控制器5，電子稱1 和水分儀2輸入棉包重量和回潮率信息。在本實施例中，接近開關(guān)9采用的是直流三線式接近開關(guān)，其是一種不需要與運 動部件進行機械接觸而可以操作的位置開關(guān)，當(dāng)金屬檢測體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域時，不需 要機械接觸及施加任何壓力即可使開關(guān)動作。串行通訊介質(zhì)10采用的是屏蔽雙絞線，屏蔽 雙絞線能夠很好地防止高頻電磁場的干擾。外掛顯示子系統(tǒng)4是一單片機系統(tǒng)，其在棉包 上稱后向主控制器5輸入一上稱信號，觸發(fā)主控制器5進入自動工作模式，并負(fù)責(zé)顯示當(dāng)前 環(huán)境參數(shù)和棉包加工信息，便于工作人員查看生產(chǎn)情況。其中當(dāng)前環(huán)境參數(shù)包括加工車間 內(nèi)的溫濕度、生產(chǎn)時間等，棉包加工信息包括棉包的重量、回潮率、生產(chǎn)線號、包號和籽棉等 級。本實用新型的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備3作為人機交互設(shè)備，可以是觸摸屏或鍵盤鼠標(biāo)，觸
5摸屏通過數(shù)據(jù)線連接主控制器5，鍵盤鼠標(biāo)通過PS/2接口與主控制器5連接。主控制器5 通過數(shù)據(jù)線11連接上位機6，同時通過一串行通訊介質(zhì)10連接打印機7。如圖1、圖2所示，本實用新型的主控制器5包括一參數(shù)設(shè)置模塊51、一顯示模塊 52、一通訊模塊53、一濾波模塊54、一數(shù)據(jù)處理模塊55、一輸出模塊56和一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲模塊 57。其中參數(shù)設(shè)置模塊51通過顯示模塊52上的界面進行顯示，由操作人員利用數(shù)據(jù)輸入 設(shè)備3設(shè)置當(dāng)前加工日期、時間、生產(chǎn)線號、籽棉等級、垛號、皮重、下一包包號、打印條碼版 式、工作模式、包重范圍和棉包的最小重量等。其中，加工日期和時間在修改了 “系統(tǒng)時間” 后，修改后的系統(tǒng)時間發(fā)送給外掛顯示子系統(tǒng)4，外掛顯示子系統(tǒng)4顯示修改后的系統(tǒng)時 間。生產(chǎn)線號是六位包號中的首位(最左側(cè))，如包號“200088”，其中“2”為生產(chǎn)線號，其 余五位是流水號。籽棉等級包括1 7級。垛號在同一天，當(dāng)籽棉等級發(fā)生變化時，系統(tǒng)會 提示“垛號加1”，當(dāng)系統(tǒng)時間為新的一天，系統(tǒng)會提示“垛號歸1”，垛號發(fā)生變化，即樣批號 發(fā)生變化時，系統(tǒng)提示您“垛號變化，樣批號變化，請更換棉樣大袋！ ”。棉包最小重量僅用 于自動采集模式。為避免由于干擾信號而產(chǎn)生的棉包數(shù)據(jù)誤采，當(dāng)干擾信號產(chǎn)生的重量數(shù) 據(jù)值小于設(shè)定的“棉包最小重量”時，采集器將不采集棉包數(shù)據(jù)。下一包包號在出現(xiàn)當(dāng)前采 集的棉包包號重復(fù)或有意修改下一包包號時，可以通過修改此項的值來完成。下一包包號 必須是非零、小于六位的數(shù)字組成。打印條碼版式根據(jù)打印機7上選用的條碼打印紙版式 的不同，在此選擇不同的版式，目前只有06版、07版可供選擇。工作模式范圍手動和自動兩 種工作模式。包重范圍的最大包重默認(rèn)值為237kg，最小包重默認(rèn)值為217kg，也可以修改 默認(rèn)值。棉包的最小重量僅用于自動工作模式，為避免由于干擾信號而產(chǎn)生的棉包數(shù)據(jù)誤 米。如圖1 圖3所示，通訊模塊53將接收到參數(shù)設(shè)置信息、棉包重量、回潮率以及外 掛顯示子系統(tǒng)4輸入的上稱信號輸送給濾波模塊54。由于在棉包稱重過程中，棉包易受物 理環(huán)境的干擾，如人為觸碰等。這種干擾沒有規(guī)律，隨機出現(xiàn)，直接影響是主控制器采集到 錯誤的棉包重量，導(dǎo)致棉包重量信息不準(zhǔn)確，因此使用濾波模塊54對輸入的信息進行限幅 濾波處理，以濾除物理環(huán)境的干擾信號。由于外掛顯示子系統(tǒng)4不能有效抑制接近開關(guān)9 的誤觸發(fā)，因此在數(shù)據(jù)處理模塊55首先將濾波模塊54濾波處理后的信息中的上秤信號與 預(yù)設(shè)的最小重量值進行比較，如果上秤信號小于最小重量，那么該上秤信號為干擾信號，數(shù) 據(jù)處理模塊55不予處理，如果大于或等于最小重量，則數(shù)據(jù)處理模塊55再判斷棉包重量是 否在設(shè)定的范圍內(nèi)，若不在設(shè)定的包重范圍內(nèi)，則提示棉包重量不在包重范圍，可在此修改 包重范圍。若在設(shè)定的包重范圍內(nèi)，則去除皮重計算棉包凈重，為棉包統(tǒng)一編號并制作條形 標(biāo)簽，并將棉包加工信息與其相應(yīng)的條形標(biāo)簽通過輸出模塊56輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲模塊57進行 存儲。但是，上述數(shù)據(jù)處理模塊55將上秤信號與最小重量值進行比較的過程，僅在本實用 新型處于自動工作模式的情形下才執(zhí)行。如圖1所示，本實用新型的上位機6中預(yù)設(shè)置有一數(shù)據(jù)存儲模塊，轉(zhuǎn)儲模塊55通 過USB存儲介質(zhì)將棉包加工信息與其相應(yīng)的條形標(biāo)簽轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)存儲模塊中，數(shù)據(jù)存儲模 塊并對存儲信息進行備份。本實用新型的電源8為電子稱1、水分儀2、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備3、外掛顯示子系統(tǒng)4和 主控制器5供電。電源8選用220V轉(zhuǎn)24/5V的AC/DC開關(guān)電源模塊，該電源有5V和24V兩個輸出，兩個輸出的地是隔離的，所以具有電源抗干擾能力，適用于電力波動大的工廠。而 且在電路板上集中放置電源，盡量使電源線的走向與數(shù)據(jù)的傳遞方向一致。根據(jù)電流的大 小，盡量增加電源走線寬度，加粗接地線，同時用大面積敷銅的方式布電源地。隔離前和隔 離后的電路分開布線，不能混淆兩者的地線。而且，在電源8輸入輸出端連接小電感和大電 容進行濾波，作用能使某一種頻率順利通過而另一部分頻率受到較大衰減，從而起到抗干 擾的目的。本實用新型工作時，每次開機進入系統(tǒng)，系統(tǒng)將查詢當(dāng)前加工年度、最大包號的棉 包數(shù)據(jù)，并以該條數(shù)據(jù)為基點，即以該條棉包數(shù)據(jù)的包號、垛號、籽棉等級、皮重、加工類型、 生產(chǎn)線號和加工日期為基點，進入系統(tǒng)后的包號為基點包號自動加一，籽棉等級為設(shè)置選 擇進入時的等級，垛號根據(jù)進入系統(tǒng)時的日期、選擇的籽棉等級、班次與該條棉包數(shù)據(jù)來比 對判斷生成，皮重、加工類型、生產(chǎn)線號沿用該條基點數(shù)據(jù)的相關(guān)內(nèi)容。自動工作模式時，當(dāng) 推包器推動棉包至電子稱1后，接近開關(guān)動作9，開關(guān)動作9通過外掛顯示子系統(tǒng)4給主控 制器5 —觸發(fā)信號，主控制器5自動采集、處理棉包加工信息，統(tǒng)一編碼并制作條形碼標(biāo)簽 并進行轉(zhuǎn)儲，加工結(jié)束后，主控制器5導(dǎo)出棉包加工信息與其相應(yīng)的條形標(biāo)簽，轉(zhuǎn)儲至上位 機6中。上位機6中的數(shù)據(jù)存儲模塊負(fù)責(zé)接收、備份和管理轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)。手動工作模式時，整 個工作過程與自動工作模式相同，在此不再贅述，不同的僅在于每采集一個棉包都需要在 操作人員的操作下才能執(zhí)行完成。根據(jù)棉包加工信息與其相應(yīng)的條形標(biāo)簽，由于條形碼是唯一的，所以條形碼標(biāo)簽 是唯一的，一張標(biāo)簽對應(yīng)一個棉包。所有棉包的信息在上位機6中管理備份。完成加工車 間的生產(chǎn)后，棉花加工企業(yè)把棉樣和條形碼標(biāo)簽送至檢驗中心再次檢驗。檢驗中心檢驗結(jié) 束后，企業(yè)可以在線下載檢驗結(jié)果。無論是作為賣家的棉花加工企業(yè)還是作為買家的紡織 企業(yè)，都可以通過棉包標(biāo)簽上的條形碼查詢棉包的所有信息，保證棉花市場的有序交易，防 止弄虛作假。上述各實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以 有所變化的，凡是在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進行的等同變換和改進，均不應(yīng)排除在 本實用新型的保護范圍之外。
權(quán)利要求一種棉包信息采集控制系統(tǒng)，其特征在于它包括一電子稱和一水分儀，所述電子稱上設(shè)置有一接近開關(guān)，所述接近開關(guān)連接一外掛顯示子系統(tǒng)；所述電子稱、水分儀和外掛顯示子系統(tǒng)均連接一主控制器；所述主控制器連接一數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，所述主控制器通過數(shù)據(jù)線連接一上位機；所述電子稱、水分儀、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備、外掛顯示子系統(tǒng)和主控制器共同連接一電源。
2.如權(quán)利要求1所述的一種棉包信息采集控制系統(tǒng)，其特征在于所述主控制器包括 一參數(shù)設(shè)置模塊、一顯示模塊、一通訊模塊、一濾波模塊、一數(shù)據(jù)處理模塊、一輸出模塊和一 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲模塊；其中，所述參數(shù)設(shè)置模塊通過所述顯示模塊進行顯示，并利用所述數(shù)據(jù)輸入 設(shè)備設(shè)置棉包參數(shù)，所述棉包參數(shù)包括包重范圍和/或棉包最小重量值；所述通訊模塊接 收棉包參數(shù)設(shè)置信息、棉包重量、回潮率以及所述外掛顯示子系統(tǒng)輸入的上稱信號；所述濾 波模塊對輸入的所述參數(shù)設(shè)置信息、包重、回潮率和上稱信號進行限幅濾波；所述數(shù)據(jù)處理 模塊用于判斷包重是否在設(shè)定的范圍內(nèi)，并為在設(shè)定的范圍內(nèi)的棉包統(tǒng)一編號和制作條形 標(biāo)簽；所述數(shù)據(jù)處理模塊通過所述輸出模塊將所述棉包加工信息與其相應(yīng)的條形標(biāo)簽輸入 所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲模塊進行存儲。
3.如權(quán)利要求1所述的一種棉包信息采集控制系統(tǒng)，其特征在于所述上位機中預(yù)設(shè) 置有一數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)存儲模塊通過USB存儲介質(zhì)將所述主控制器中的轉(zhuǎn)儲模塊 中存儲的棉包加工信息與其相應(yīng)的條形標(biāo)簽進行轉(zhuǎn)存和備份。
4.如權(quán)利要求2所述的一種棉包信息采集控制系統(tǒng)，其特征在于所述上位機中預(yù)設(shè) 置有一數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)存儲模塊通過USB存儲介質(zhì)將所述主控制器中的轉(zhuǎn)儲模塊 中存儲的棉包加工信息與其相應(yīng)的條形標(biāo)簽進行轉(zhuǎn)存和備份。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種棉包信息采集控制系統(tǒng)，其特征在于所述 數(shù)據(jù)輸入設(shè)備為一通過所述數(shù)據(jù)線連接所述主控制器的觸摸屏或一通過所述PS/2接口連 接所述主控制器的鍵盤鼠標(biāo)。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種棉包信息采集控制系統(tǒng)，其特征在于所述 接近開關(guān)通過一串行通訊介質(zhì)連接所述外掛顯示子系統(tǒng)；所述電子稱、水分儀和外掛顯示 子系統(tǒng)分別通過一所述串行通訊介質(zhì)連接所述主控制器，所述主控制器通過一所述串行通 訊介質(zhì)連接一打印機。
7.如權(quán)利要求5所述的一種棉包信息采集控制系統(tǒng)，其特征在于所述接近開關(guān)通過 一串行通訊介質(zhì)連接所述外掛顯示子系統(tǒng)；所述電子稱、水分儀和外掛顯示子系統(tǒng)分別通 過一所述串行通訊介質(zhì)連接所述主控制器，所述主控制器通過一所述串行通訊介質(zhì)連接一 打印機。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4或7所述的一種棉包信息采集控制系統(tǒng)，其特征在于 所述接近開關(guān)和外掛顯示子系統(tǒng)之間設(shè)置一繼電器和一光耦，所述外掛顯示子系統(tǒng)還連接 一溫濕度傳感器；所述電源為220V轉(zhuǎn)24/5V的AC/DC開關(guān)電源模塊，且所述電源的兩個輸 出的地隔離，所述接近關(guān)為直流三線式接近開關(guān)，所述串行通訊介質(zhì)為屏蔽雙絞線。
9.如權(quán)利要求5所述的一種棉包信息采集控制系統(tǒng)，其特征在于所述接近開關(guān)和外 掛顯示子系統(tǒng)之間設(shè)置一繼電器和一光耦，所述外掛顯示子系統(tǒng)還連接一溫濕度傳感器； 所述電源為220V轉(zhuǎn)24/5V的AC/DC開關(guān)電源模塊，且所述電源的兩個輸出的地隔離，所述 接近關(guān)為直流三線式接近開關(guān)，所述串行通訊介質(zhì)為屏蔽雙絞線。
10.如權(quán)利要求6所述的一種棉包信息采集控制系統(tǒng)，其特征在于所述接近開關(guān)和外 掛顯示子系統(tǒng)之間設(shè)置一繼電器和一光耦，所述外掛顯示子系統(tǒng)還連接一溫濕度傳感器； 所述電源為220V轉(zhuǎn)24/5V的AC/DC開關(guān)電源模塊，且所述電源的兩個輸出的地隔離，所述 接近關(guān)為直流三線式接近開關(guān)，所述串行通訊介質(zhì)為屏蔽雙絞線。
專利摘要本實用新型涉及一種棉包信息采集控制系統(tǒng)，其特征在于它包括一電子稱和一水分儀，所述電子稱上設(shè)置有一接近開關(guān)，所述接近開關(guān)連接一外掛顯示子系統(tǒng)；所述電子稱、水分儀和外掛顯示子系統(tǒng)均連接一主控制器；所述主控制器連接一數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，所述主控制器通過數(shù)據(jù)線連接一上位機；所述電子稱、水分儀、數(shù)據(jù)輸入設(shè)備、外掛顯示子系統(tǒng)和主控制器共同連接一電源。本實用新型能現(xiàn)場自動采集和處理棉包數(shù)據(jù)，適用于棉花加工行業(yè)。
文檔編號G05B19/418GK201757855SQ201020289789
公開日2011年3月9日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者劉維, 尹鵬超, 張 杰, 李峰華, 李文俠, 楊亞麗, 沈潔強, 陳越 申請人:北京中棉機械成套設(shè)備有限公司