《基于现场总线的货场散货处理系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于现场总线的货场散货处理系统设计（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 引言1.1研究背景及意义1.1.1课题研究的背景计算机在管理中的应用开始于1954年，当时美国首先用计算机处理工资单。40多年来，计算机在处理管理信息方面发展迅速。例如，60年代美国计算机在管理中应用项目不到300项，到了1975年达到2670项。而现在，美国在财务会计上90%的工作由计算机完成；物资管理中80100%的信息处理由计算机完成；计划管理中是8090%。据计算机应用方面发展较快的国家统计，计算机用于经济管理的约占80%；用于科技运算的占8%；用于生产过程控制的占12%。因此，经济管理是计算机应用的主要领域。当然，由于库存管理在经济管理中占重要地位，其计算机化在发达国家中也已经达
2、到了相当高的水平。我国在全国范围内推广计算机在管理中的应用，是在70年代末开始的，虽然起步较晚，近几年发展却较快，特别是微型计算机的出现和普及为信息处理提供了物美价廉的手段，对于推动我国管理信息处理的现代化起了重要的作用。当今社会为信息社会，世界已进入在计算机信息管理领域中激烈竞争的时代。信息已成为继劳动力、土地、资本之后的又一大资源，谁控制的信息越多，谁利用信息资源的效率越高，谁就会在各方面的竞争中，占有一席之地，谁就会更有优势，这一点已得到举世公认。随着WTO的加入和我国工业的迅猛发展，为了抓住机遇，在竞争中占得先机，作为生产企业的一个必不可少的重要环节库存管理的信息化、计算机化也就迫在眉
3、睫了。开发库存管理信息系统即有宏观上的意义，那就是顺应时代信息化、现代化潮流，提高效益，促进国民经济结构优化；也有微观上的意义，那就是可以提高管理的现代化程序，加强管理的信息化手段，提高工作效率，增加单位效益。1.1.2课题研究的意义货场的散货处理往往是很复杂、很繁琐的。由于所掌握的物资种类众多，入库、管理、出库的方式各有差异，各个物流中心之间的管理体制不尽相同，各类统计报表繁多，因此仓库的管理必须编制一套仓库管理信息系统，实现计算机化操作，而且必须根据企业的具体情况制定相应的方案。根据当前的企业管理体制，一般的库存管理系统，总是根据所掌握的物资类别，相应分成几个科室来进行物资的计划，分类，核
4、销托收，验收入库，根据企业各个部门的需求来发送物资设备，并随时按期进行库存盘点，根据企业领导和自身管理的需要按月、季度、年度进行统计分析，产生相应报表。为了加强关键物资、设备的管理，要定期掌握其储备，消耗情况，根据计划定额和实际纤毫定额的比较，进行定额管理，使得仓库使用合理，物资设备的储备最佳。设计一个完整的物流仓库管理系统应包括入库管理，出库管理等模块。其中仓库的库存管理是整个货物管理系统的核心。因此有必要开发一套独立的库存管理系统来提高企业工作效率, 而所使用的这套仓库管理系统是企业生产经营管理活动中的核心，此系统必须可以用来控制合理的库位使用、适时适量的库存数量，使企业生产活动效率最大化
5、。通过对这些情况的仔细调查，我们开发了这个仓库管理系统。1.2系统开发环境的介绍1.2.1 Visual Basic简介Visual Basic（简称VB）是美国微软公司（Microsoft）于1990年推出的一套完整的Windows系统软件开发工具，可用于开发Windows环境下的各类应用程序，是一种可视化、面向对象、用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言和工具，是目前使用最广泛的编程语言之一。至今以升级到了6.0版。VB的重要特点之一是可视性。系统引进了窗体和控件的机制，用于设计应用程序界面。用户通过在屏幕上生成窗体，在窗体中绘制所需要的控件和按钮，设计菜单和对话框，VB会自动生成相应的代
6、码。VB的另一重要特点是事件驱动。当窗体或控件上发生一个事件时，VB立即把控制权交给程序员。程序员不必担心如何判断事件是否已发生，只需要编写一段代码告诉计算机在事件发生以后应该做什么工作就可以了。这样，设计一个Windows应用程序简化为用鼠标在屏幕上点击、拖拽并添加少量的代码就可以完成了，大大降低了对程序设计的要求，提高了应用程序的开发效率。利用VB的可视性特点，可方便的设计了程序的窗体界面，并在各个窗体中的合适位置绘制所需的每种控件。如要修改窗体或控件的某项属性，只需在相应的窗体或控件的属性窗口修改相应的参数便可达到需要的设计效果。利用VB的事件驱动性特点，只需在窗体或控件上的代码窗口中添
7、加少量的代码，便可达到告诉当在相应的窗体或控件上发生某一事件时，它们在事件发生后应该做什么工作的目的。例如几个窗体上的添加、删除、返回按钮的作用，就是通过在各个相应按钮的代码窗口中输入相应的代码，来达到当在几个按钮上出现单击（Click）事件后，相应按钮实现添加、删除、返回的功能的。作为数据库系统的开发，Visual Basic是一个非常理想的选择。数据库是MIS中的重要支持技术，在MIS开发过程中，如何选择数据库管理是一个重要的问题，目前，数据库产品较多，每种产品都具有各自的特点和适用范围，因此，在选择数据库时，应考虑数据库应用的特点及适用范围，本系统选用的数据库语言Visual Basic
8、语言，该开发工具具有很多长处：Visual Basic是一种可视化的、面对对象和条用事件驱动方式的结构化高级程序设计，可用于开发Windows环境下的种类应用程序。它简单易学、效率高，且功能强大。1.2.2 Access 数据库简介数据库是一种存储数据并对数据进行操作的工具。数据库的作用在于组织和表达信息，简而言之，数据库就是信息的集合。计算机的数据库可以分为两类：非关系数据库（flat-file）和关系数据库（relational）。关系数据库中包含了多个数据表的信息，数据库含有各个不同部分的术语，象记录、域等。建立一个数据库我们有多种选择，现在市场上有各种各样的数据库，而且每一种数据库都有
9、其自身的特点，不能说哪一种更好，只能在其中寻找一种能更好地适应系统需求、更好地满足用户的要求以及适应开发人员的习惯。在本系统中，做为图书仓库管理系统是一个比较小的应用系统，它所产生和处理的数据量也比较小。因此，没有必要使用像sql server和oracle这样的大型数据库。我首先想到的数据库是borland公司的paradox数据库。另外，microsoft office中的access数据库在计算机上的应用比较普及，是开发小型数据库系统的比较理想的选择，所以，在本系统中我选择了access数据库。access做为一个数据库管理系统，它被集成在microsoft office中。access
10、数据库处理的基本结构，采取关系型数据库模式。与其他的数据库系统相比，access更加简单易学，一个普通的计算机用户可以很快地掌握它。access 2000的功能十分强大，利用它可以方便地实现对信息保存、维护、查询、统计、打印、交流、发布，而且它可以十分方便地与office其他组件交流数据，这些功能对一个一般用户而言已经足够了。2 现场总线2.1现场总线技术概述2.11 现场总线简介现场总线是计算机网络适应工业环境的产物。在计算机数据传输领域内，长期以来使用的是RS-232等通信标准，尽管它们被广泛地使用，但却有一种低数据速率和点对点的数据传输标准，无能力支持更高层次的计算机之间的功能操作。同时
11、，在复杂或者大规模的工业现场或者生产自动化领域中一般要使用大量的传感器、执行器和控制器等，它们通常分布在非常广泛的范围内，如果在低层次上采用传统的星型拓扑结构，那么安装成本和介质造价都非常昂贵。而采用流行的局域网LAN（Local Area Network）组件及环型或总线型拓扑结构，虽可减少电缆长度，但是增加的LAN介质及相关硬件和软件又使其系统造价与星型系统相差无几。所以在组低层次上，确实需要设计出一种造价低廉而又能经受住工业现场环境的通信系统，于是现场总线就在这种背景下产生了。现场总线（FieldBus），根据IEC1158定义，可定义为一种“安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内
12、的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、双向传输和多分支结构的通信网络”。或者说，现场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点，用总线连接，实现信息互换，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。其中，“生产过程”包括断续生产过程和连续生产过程两种；现场设备/仪表是指位于生产现场的各种传感器、驱动器和执行器等设备；现场是指工作环境处于生产设备的一侧；总线是指传送信息的公共路径。因此，现场总线是面向工厂底层自动化及信息集成的数字化网络技术。人们把基于这项技术的自动化系统称为基于现场总线的控制系统FCS（Fieldbus Control System）。到目前为止，世界上
13、约有40多种现场总线。具有代表性的有德国BOSCH公司推出的CAN总线协议，德国的SIEMENS、AEG、ABB等公司推出了PROFI总线标准，美国ECHELON公司推出并由MOTOTOLA公司和东芝公司共同倡导的LONWORKS总线技术以及以法国的FIP标准为基础的WORLDFIP总线标准等。现场总线控制系统FCS(FieldBus Control System)是继继电式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统和集散控制系统DCS后的新一代控制系统。一、现场总线的特点（1）用数字化通信取代420mA 模拟仪表 传统的自动化控制技术的现场设备与控制设备是通过一对一
14、的方式（一个I/O点对现场设备的一个测控点）连接，即所谓I/O接线方式，信号以420mA（传送模拟信号）或24VDC（传送开关量信号）传递。现场总线技术采用一条通信电缆连接控制设备和现场设备，使用使用数字化通信完成对现场设备的联络和控制。（2）控制功能下移，实现彻底的分散控制 现场总线技术是计算机网络通信向现场级的延伸，因此，它可以把DCS子站的功能分散地分配给现场仪表，构成虚拟的控制站，这样就废弃了DCS的I/O单元和控制站。通过现场仪表和装置就可以构成控制回路，实现了彻底的分散控制，提高了控制系统的可靠性和灵活性。（3）具有互操作性 由于功能分散在多台现场仪表中，并且可以统一组态，供用户灵
15、活地选用各种功能模块。因此现场仪表或设备通过一对传输线就可实现不同厂商产品的交互操作和呼唤，将各厂商性能价格比最优的产品集成在一起，实现“即接即用”，即所谓互操作性。（4）集现场设备的远程控制及故障诊断为一体 现场总线技术采用计算机数字通信技术连接现场设备。控制设备可以很便捷地从现场设备获取所需的信息，能够实现设备状态、故障、参数信息的快速传送，完成对设备的远程控制及故障的诊断工作。（5）真正的开放式系统现场总线为开放式互联网络 所有技术和标准都是公开的，用户可以自由地集成不同厂商的通信网络，既可与同层网络互联。它的实施有利于构筑CIMS网络系统。此外，用户可以很方便地共享网络数据库。 二、现
16、场总线的优点由于现场总线具有以上特点，特别是现场总线系统结构的简化，使控制系统的设计、安装、投运到正常生产运行及其检修维护，都体现出以下优越性。（1）节省硬件数量与投资 由于现场总线系统中分散在设备前端的智能设备能直接执行多种传感控制报警和计算功能，因而可以减少变送器的数量，不再需要单独的调节器、计算单元等，也不再需要DCS系统的信号条理、转换、隔离技术等功能单元及其复杂接线，还可以用工控PC机作为操作站，从而节省了一大笔硬件投资，可以减少控制室的面积。（2）节省安装费用 现场总线系统的接线十分简单，由于一对双绞线或者一条电缆上通常可以挂接多个设备，因而电缆、端子、槽盒和桥架的用量大大减少，连线设计与接头校对的工作量也大大减少。当需要增加现场控制设备时，无需增设新的电缆，可以就近连接在原有的电缆上，既节省了投资，也减少了设计、安装的工作量。在典型实验工程中，可以节约安装费60%以上。（3）节省维护费
