一种硫化机集群式轮胎条码识别系统及控制方法与流程

1.本发明涉及硫化机集群物联网领域，具体涉及一种硫化机集群式轮胎条码识别系统及控制方法。


背景技术：

2.在轮胎制造行业中，每条轮胎都粘贴有胎胚条码、轮胎条码等，通过条码的方式记录每条胎的生产信息。因此各个工序都要用到扫描枪进行条码扫描，以此汇总统计各个工序的生产信息，为后期通过条码进行轮胎生产信息的追溯提供了可能。
3.目前的大型轮胎生产车间，各个工序机台较多。就硫化工序而言，一个车间的机台就有500台，而按照规定在生产前每个机台都需要使用扫码设备进行条码扫描。传统技术，扫描枪与设备的连接都是实行串口通讯，要实现每个机台接收条码，只能一个条码枪连接一个机台，每个机台独占使用。
4.这样的缺点是：一是成本高，如果一个车间以500台硫化机来算，一个工业级的条码扫描枪约3000元，那仅这个车间的硫化工序就要增加150万的条码扫描枪成本投入，而针对该车间扫描枪的备件也需要近50万；二是固定式操作人员需要携带多个枪，不方便。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种硫化机集群式轮胎条码识别系统及控制方法，其目的在于提供一种软硬件结合的技术，实现一个车间所有机台共用一个扫描枪，同时在共享扫描枪的基础上，提供了相应信息的匹配校验机制，实现各个机台只处理自己负责的业务，实现各机台业务的相互分离。
6.此外，本发明的目的还在于实现扫描枪连接到任一硫化机台，均可实现硫化机群共用一个扫描枪。
7.此外，本发明的目的还在于提供一种机台之间的实时检测机制及断线重连机制，从而保证通讯的稳定性。
8.为实现上述目的，本发明的技术方案为：
9.本发明提供了一种硫化机集群式轮胎条码识别系统及控制方法，包括通过网络连接的若干硫化机台、运行在所述硫化机台上的条码扫描系统、扫描枪底座和扫描枪。
10.所述条码扫描系统包括：
11.主从选择模块，用于将某个硫化机台设置为主机台，并广播主机台信息；剩余机台接受到主机台信息后，自动设置为从机台并连接主机台；
12.条码解析模块，用于设置条码规则、条码汇总拆分、条码解析存储以及条码的防错验证；
13.心跳检测模块，用于从机台实时验证与主机台的连接是否通畅，有无异常；
14.断线重连模块，用于断连后从机台与主机台重新连接。
15.其中，所述扫描枪底座与所述主机台连接，所述扫描枪与所述扫描枪底座无线连
接。
16.进一步，每个硫化机台均设置有唯一的机台条码。
17.进一步，所述主机台信息包括ip地址和网络端口号。
18.进一步，所述条码规则包括条码长度、起始标记、固定位标记及组合方法。
19.一种硫化机集群式轮胎条码识别系统的控制方法，包括以下步骤：
20.s1.将硫化车间所有的硫化机台都安装条码扫描系统，并运行；
21.s2.任选生产车间的一台硫化机台，在条码扫描系统中将此机台设置为主机台，并设定网络通讯端口；
22.s3.主机台通过网络广播主机台信息；
23.s4.剩余硫化机台在接受到主机台信息后，自动将自己设置为从机台，并根据主机台信息连接主机台；
24.s5.将扫描枪底座通过串口通讯方式连接到主机台；
25.s6.如果需要重新指定主机台，则执行s2～s5；否则直接执行s7；
26.s7.使用扫描枪扫描条码，先扫描机台条码，再扫描胎胚条码，最后扫描轮胎条码；主机台通过串口接收到三个条码，并按扫描顺序汇总拼接成待硫化条码，主机台向所有硫化机台广播发送待硫化条码；
27.s8.硫化机台接收到待硫化条码，对待硫化条码进行拆分解析，如果解析出的机台条码与自身机台条码一致则接收、处理和存储条码。
28.进一步，所述机台条码、胎胚条码和轮胎条码的三者长度均不相同。
29.进一步，在从机台连接到主机台后，从机台实时执行断线重连操作。
30.进一步，所述断线重连操作的具体方法为：
31.s1.从机台每隔一定时间给主机台发送消息m，同时启动一个重连任务t，重连任务t设定在一段时间后启动重连动作；
32.s2.主机台接收到m后广播回复，从机台接收到回复后停止所述重连任务t；一旦超过时间从机台仍未接收到回复，重连任务t就会执行重连动作。
33.进一步，对待硫化条码的具体拆分解析方法为：
34.s1.建立机台业务类、胎胚业务类和轮胎业务类，所述机台业务类、胎胚业务类和轮胎业务类均用于条码的解析判断、储存和传递；
35.s2.按照预定规则将待硫化条码拆分成三个待处理条码；
36.s3.机台业务类依次对三个待处理条码的长度进行判断，找出机台条码；解析判断此条码与自身的机台条码是否一致，一致则执行s4，不一致则跳过s4～s6直接终止本方法；
37.s4.胎胚业务类在剩余的两个待处理条码中选出一个进行长度判断，如果是胎胚条码则执行s5；如果不是胎胚条码，则将此待处理条码传递给轮胎业务类并执行s6；
38.s5.胎胚业务类对胎胚条码进行解析储存，轮胎业务类对最后剩下的待处理条码进行解析储存；
39.s6.轮胎业务类对轮胎条码进行解析储存，胎胚业务类对最后剩下的待处理条码进行解析储存。
40.本发明所达到的有益效果为：
41.本发明通过运行在硫化机台上的条码扫描系统，解决了轮胎硫化生产车间一个机
台必须配备一把条码扫描枪，无法多个机台共用一把扫描枪的问题。也解决了轮胎硫化生产车间由于网络通讯断连未能及时恢复造成的生产暂停以及数据丢失等问题。
42.本发明主要是针对轮胎硫化生产车间条码识别业务进行优化改进设计，一方面可使生产车间多机台共用一个条码扫描枪，从而降低成本投入，提高生产效率；另一方面，能够处理条码扫描过程中出现的主机台与从机台之间断连的情况，从而保证主机台与从机台的通讯，降低由于数据丢失、生产暂停等造成的损失。
43.本发明的条码扫描系统为适应硫化机台较弱的性能做出了针对性的优化。具体来说，为适应硫化机台较弱的运算性能，本发明没有让单个硫化机台执行较多的逻辑运算(如条码的解析存储、主从机台的断线重连等)，而是将整个系统涉及到的逻辑运算较为均匀的分给各个硫化机台，防止因某个硫化机台运算量过大而卡死。此外，本发明的从机台是每个间隔或每批间隔向主机台发送消息m，以此错开，避免主机台同时接受大量申请而卡死。
44.为适应硫化机台较为紧张的内存空间，本发明的主机台与从机台的连接并不是点对点的方式；而是将所有硫化机台进行编号，然后通过主机台广播的方式，通知相应从机台解析记录条码。这样做的好处是不需要在主机台中存储从机台的ip地址及端口号配置，大大减少对主机台内存空间的消耗，快速应对实际生产中主从机台的调整和变化。
45.此外，本发明通过采用将整个系统涉及到的逻辑运算较为均匀的分给各个硫化机台以及主机台通过广播的方式下达指令等措施，使得本发明可以任意指定主机台，而不需要因性能需求设置单独服务端。这使得本发明可以一键更换主机台，适应各种生产环境(比如说车间较大硫化机台较多时，扫描枪的连接范围无法覆盖全部机台)，更加灵活的满足生产需求。
附图说明
46.图1是本发明整体结构示意图。
47.图2是本发明识别系统的控制方法流程图。
48.图3是本发明待硫化条码拆分解析方法流程图。
具体实施方式
49.为便于本领域的技术人员理解本发明，下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
50.本发明提供了一种硫化机集群式轮胎条码识别系统，用于使多个硫化机共用一把扫描枪。如图1所示，所述识别系统包括通过网络连接的若干硫化机台、运行在所述硫化机台上的条码扫描系统、扫描枪底座和扫描枪。所述扫描枪底座与下述主机台通过串口连接，所述扫描枪与所述扫描枪底座通过蓝牙等方式无线连接。
51.进一步，每个硫化机台均设置有唯一的机台条码，以作为自身的唯一身份id。
52.所述条码扫描系统包括：
53.主从选择模块，用于将某个硫化机台设置为主机台，并广播主机台信息；剩余机台接受到主机台信息后，自动设置为从机台并连接主机台；其中，所述主机台信息包括ip地址和网络端口号；主机台直接连接扫描枪，接受条码，对条码进行汇总拼接并广播给从几条；
54.信息收发模块，用于接收或发送条码串、机台信息和设置信息等，以便于和其他机
台进行通讯；
55.条码解析模块，用于设置条码规则、条码汇总拆分、条码解析存储以及条码的防错验证；其中，所述条码规则包括条码长度、起始标记、固定位标记及组合方法，使用者在主机台设置条码规则，设置完成后主机台会广播发送给所所有从机台，从机台会同步更改；
56.心跳检测模块，用于从机台实时验证与主机台的连接是否通畅，有无异常；
57.断线重连模块，用于断连后从机台与主机台重新连接。
58.通过本系统，工作人员可以将任意硫化机台设置为主机台，一键设置，设置完成后主机台将自动发送主机台信息，而其余机台将自动转变为从机台并连接主机台，方便快捷。以此满足不同的生产环境，不用担心扫描枪与扫描枪底座之间的连接范围限制住本系统的应用范围。
59.如图2所示，一种硫化机集群式轮胎条码识别系统的控制方法，包括以下步骤：
60.s1.将硫化车间所有的硫化机台都安装条码扫描系统，并运行；
61.s2.任选生产车间的一台硫化机台，在条码扫描系统中将此机台设置为主机台，并设定网络通讯端口；
62.s3.主机台通过网络广播主机台信息；
63.s4.剩余硫化机台在接受到主机台信息后，自动将自己设置为从机台，并根据主机台信息连接主机台；
64.s5.将扫描枪底座通过串口通讯方式连接到主机台；
65.s6.如果需要重新指定主机台，则执行s2～s5；否则直接执行s7；
66.s7.使用扫描枪扫描条码，先扫描机台条码，再扫描胎胚条码，最后扫描轮胎条码；主机台通过串口接收到三个条码，并按扫描顺序汇总拼接成待硫化条码，主机台向所有硫化机台(包括主机台自身)广播发送待硫化条码；
67.s8.硫化机台接收到待硫化条码，对待硫化条码进行拆分解析，如果解析出的机台条码与自身机台条码一致则接收、处理和存储条码。
68.进一步，为了便于区分，所述机台条码、胎胚条码和轮胎条码的三者长度均不相同。所述机台条码、胎胚条码和轮胎条码均设置有起始标记、固定位标记，以便于进行汇总拼接或拆分。拼接时，将条码按扫描顺序首尾相连；拆分时，根据起始标记位置进行拆分。
69.在本系统的使用过程中，需要实时监测主机台与从机台之间的连接是否通畅，有无异常，防止信息丢失，造成财产损失。而为了快速更换主机台，本发明并未采用主机台直接问询从机台的主动验证方式，而是采用从机台去询问主机台的被动验证方式。采用这种方式不需要主机台记录大量从机台的ip与端口，只需从机台记住主机台的ip与端口即可，节约存储资源且更改方便。
70.在整个系统运行过程中，从机台连接到主机台后，从机台实时执行断线重连操作。所述断线重连操作的具体方法为：
71.s1.从机台每隔一定时间给主机台发送消息m，同时启动一个重连任务t，重连任务t设定在一段时间后启动重连动作；
72.s2.主机台接收到m后广播回复，从机台接收到回复后停止所述重连任务t；一旦超过时间从机台仍未接收到回复，重连任务t就会执行重连动作。
73.值得注意的是，并不是所有从机台同一时间一起发送消息m，而是从机台单个依次
或分配依次发送消息m，相互错开，防止主机台同时间接受大量问询而崩溃。
74.进一步，为了防止工作人员没有按照机台条码、胎胚条码和轮胎条码的顺序扫描条码，造成生产信息存储失败或混乱，本发明提供了一种对待硫化条码的具体拆分解析方法，如图3所示，包括：
75.s1.建立机台业务类、胎胚业务类和轮胎业务类，所述机台业务类、胎胚业务类和轮胎业务类均用于条码的解析判断、储存和传递；
76.s2.按照预定规则将待硫化条码拆分成三个待处理条码；
77.s3.机台业务类依次对三个待处理条码的长度进行判断，找出机台条码；解析判断此条码与自身的机台条码是否一致，一致则执行s4，不一致则跳过s4～s6直接终止本方法；
78.s4.胎胚业务类在剩余的两个待处理条码中选出一个进行长度判断，如果是胎胚条码则执行s5；如果不是胎胚条码，则将此待处理条码传递给轮胎业务类并执行s6；
79.s5.胎胚业务类对胎胚条码进行解析储存，轮胎业务类对最后剩下的待处理条码进行解析储存；
80.s6.轮胎业务类对轮胎条码进行解析储存，胎胚业务类对最后剩下的待处理条码进行解析储存。
81.以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。