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PLC与称重仪表串口通信的实现

发布时间:2020-10-27 13:41:46 |来源:网络转载

称重系统在实际 产中有着广泛的应用,自动打包秤是称重控制系统的一个典型应用。目前自动打包秤常用的控制系统实现方式有计算机控制方式、单片机控制方式、PLC控制方式三种。这些控制菜统大多是采用串El通信方式将称重数据读到控制系统中进行处理,以实现对设备的控制。由于 ℃ 具有通用灵活、可靠性高、扩展能力强、易于编程等优点,采用PLC作为主控机构成的自动称重控制系统得到广泛的应用。本文以自动打包秤的PLC控制系统为例,说明如何使用松下FP0型PLC通过串口读取智能称重仪表中的重量数据。
1 控制系统的硬件构成
自动打包秤的控制系统主要由PLC、称重传感器 称重仪表、行程开关、电动机和气缸等部件构成,如图1。系统的核心采用松下FP0.CIO型PLC,称重仪表采用XK3190.A9型数显称重仪表。称重仪表将称重传感器传来的重量数据经过处理,按照仪表的通信协议格式将重量数据通过过RS232串口传给PLC的内部寄存PLC根据采集到的重量数据和控制梯形图实现对外部设备控制。

PLC控制系统硬件构成图

2 PLC与称重仪表串口通信的实现
(1)称重仪表的数据传输协议
XK3190-A9称重仪表的通信方式有连续方式和指令方式两种。本文采用指令方式读取仪表中的数据。具体操作方式如下。
仪表按照上位机发送的指令,输出相应的数据,上位机每发一次指令,仪表就相应的输出一帧数据,上位机发送的指令格式见表1。

上位机发送的指令格式表和仪表输出格式表

其中,当命令为D时(即:读净重数据),仪表输出的第4~ 字节中内容见表3。

仪表输出内容表

(2)通信参数设的置
XK3190.A9称重仪表的串口通信参数设置为:波特率:4 800:无校验;8位数据位;1位停止位。
PLC和称重仪表的串口通信参数必须一致,才能实现他们之间的通信。因此对PLC的系统寄存器设置如图2所示。重点是设置NO.412、NO.413、NO.414三个参数值。

PLC串口通信参数设置图

(3)通信的实现
高级指令F144(矸 s)是PLC中一条专门用RS232串行通信口向外部设备发送数据或从外部设备接受数据的指令。该指令的格式为【F144 TRNS,S, 13】发送时:发送存储在数据表中由“S”地址开始的“n”个字节。该指令能够自动添加和发送起始符和结束符(在NO.413中设置)。
接收时:当接受完成标志R9038编程OFF时,开始从RS232口接受数据,并自动保存到由系统寄存器NO.417和NO.418设定的数据寄存器中。
本次设计中PLC采用指令方式读取XK3190-A9称重仪表中的净重数据。参照表1的说明,PLC向仪表发送的ASCII码数据为:“02 41 44 3O 35 03”。按照PLC NO.413的设定,PLC能够自动将开始标志位(02)和结束标志位(03)自动添加到数据上的。因此通过F144(TRNS)指令实际发送的数据就是“41 44 3O 35”。
当仪表接受到上述指令后,立即会将当前显示的净重数据反馈回来,PLC将此数据接受存放到指定的寄存器中。
以称重仪表当前显示的数据为47.60Kg为例。仪表发送的ASCII码数据为:“O2 41 44 2B 30 30 34 37 36 3O 32 3l 39 O3”。而PLC实际接受到的数据是不包括开始标志位(02)和结束标志位(03)的。因此通过NO.417和NO.418指定的寄存器中存放的数据是“41 44 2B 30 3034 37 36 3O 32 31 39”。这些数据中所需要的只是“34 37 36 30”这四组用来表示净重的数据,因此,需要从NO.417和NO.418指定的寄存器中将净重数据提取出来。
本次设计中每隔O.1S,PLC就向仪表发送一次读取指令,读取仪表中的净重数据。具体程序如图3:

PLC发送和接受数据程序图

由于从仪表读取的数据是ASCII码形式,因此需要将提取的净重数据转换为二进制数据。净重数据的提取和转换程序如图4。

净重数据的提取和转换程序图

这样内部通用寄存器WR30中的数据就是称重仪表所秤得的二进制净重数据。
将WR30中的数据与预先设定的数据做比较,控制PLC的各个输出口的通断,实现自动打包控制过程。
3 结语
本系统通过串口采集智能仪表的数据,省却了其他模拟量数据模块,节约了成本,提高了系统运行可靠性 系统还便于同上位工控机联网,形成大型工控网络中的一个节点。该控制系统具有体积小、结构简单、功耗低、安装方便、性能稳定等特点,对于PLC用于其他小型自动化检测控制生产线有一定借鉴意义。

 

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