称重仪表以种类多、功能齐全、精度高及可靠性好等优点在称重领域中被广泛应用，该仪表多处于单机工作模式下,虽然可以满足大多数用户的基本需求，但是对于一些需要实现网络通信功能和复杂控制要求的称重系统，由于其实现较为复杂加之相关资料较少，所以应用较少。然而，随着网络化管理生产的需求日益增多，网络化的称重系统应用已经成为必然。Profibus通信是目前应用最为广泛的现场总线协议，多数智能仪表和PLC都支持该通信协议。称重仪表中的IND331具有通信功能，通过选择不同的选件，可以支持串口通信、DeviceNet协议通信、ProflbusDP协议通信和AllenBradleyRIO协议通信。笔者以S7-300PLC与称重仪表IND331的Profibus通信为例介绍二者进行Profibus通信的程序设计方法。
1称盘仪表通信协议
S7-300PLC与IND331进行Profibus通信，数据交换需要8个字节，其中称重仪表IND331输入到S7-3OOPLC的数据通信格式见表1,8个字节分为4个字，字1和字2为重量数据，具体根据S7-300PLC输出到IND331的命令而定。这里的重量数据字节排列顺序与浮点数的类型有关，用户根据相应的类型需要编写程序进行数据转换以得到真实的数据。PLC输出到IND331的数据通信格式见表2,其中字1是PLC发送给IND331的命令，字2和字3是可选的，某些需要更新IND331内部数据的命令必须给出字1和字2。表3给出了某称重系统进行Profibus所需要的具体命令号（只列出了实际使用的几个命令号），而没有列出所有命令。表4给出了IND331输入到PLC数据的字0的第8~12位的具体含义，编写通信程序时根据具体需要选择不同的代码值以保证通信正确.

2系统构成及配置
2.1系统构成
该通信系统是针对一个实际称重系统进行设计的，其S7-300PLC的CPU选型为CPU313C-2DP,利用它的DP接口与IND331称重仪表构成Profibus通信网络,S7-300PLC作为主站.IND331作为从站,可以连接多个IND331作为从站⑹，这里只列出一台IND331的连接方式，具体如图1所示。

2.2S7-300PLC设置
IND331为了能够与S7-3OOPLC通信，需要在STEP7的硬件配置中手动添加I331OCOC.GSD文件（IND331仪表光盘里包含这个文件）。添加该文件后,STEP7的硬件配置目录ProfibusDP设备中“AdditionalFieldDevices"的常规设备里就包含了“IND131,331”设备。在添加完CPU313C-2DP且建立好ProfibusDP网络后，可以直接拖动“IND131,331”设备到Profibus网络总线上，该设备包含三项，即“universalmodule",uI/O2Wrd”和“I/O4Wrd”，这里选用第三项。输入寄存器为PIW256~PIW263，输出寄存器为PQW256~PQW263,从站地址号为30ProfibusDP网络传输速度设置为1.5Mb/s,主站地址号为2⑺。
2.3IND331称重仪表设置
2.3.1PLC设置
只有安装PLC选件板时才会显示PLC菜单。菜单选项取决于安装的PLC接口选件板的类型，这里选用Profibus接口选件板，因此在IND331仪表PLC子菜单选项中选择为第二项Profibus0连接的PLC类型为Profibus时,PLC菜单包括两个子菜单:Pr面bus接口选项和数据格式。注意，网络波特率由仪表自动取值。每个连接到网络中的IND331仪表代表一个物理节点，系统设计人员根据需要在此菜单中输入节点地址（1~125）⑴。
2.3.2IND331通信数据格式设置
数据格式可选Division]。（分度数）FloatingPoint[l]（浮点数）和Integer[2]（整型，默认值）。这里选用浮点数。字节顺序指PLC数据格式中呈现字节和字的次序，可选ByteSwap[0]（默认值）,Standard[1],WordSwap[2]和DoubleWordSwap[3]oByteSwap的浮点数形式与S7-300PLCProfibus兼容；Standard的浮点数形式与PLC5兼容;WordSwap取IEE754的单精度浮点数形式,并交换32位双字中的两个字;DoubleWordSwap取IEE754的单精度浮点数形式，并交换32位双字中的两个字与字节[5]。
3通信子程序
S7-3OOPLC与IND331称重仪表的Profibus通信子程序如图2所示。其中，命令号送到PQW258后，实际上是在延迟几十毫秒之后读取数据的，这里PIW258进行字节交换是因为IND331仪表选择的浮点数字节顺序为“Standard[1]",与S7-300PLC的通信格式不相符。为了免去字节交换，可以设定字节顺序为“ByteSwap[0]”。另外，通信时间到的比较框中的“状态字”实际上就是表4中实际用到的代码，本系统中用到了“0、13、14和19”这4个代码，即读毛重、目标值、正允差和提前量⑻。

通信子程序具体调用实例如图3所示。

通信子程序的输出/输入参数见表5、6。

通信时间采用200ms定时器进行定时，只有定时时间到，才发送主站命令并读取数据,以保证通信正常。这里的定时时间可以根据参数的多少取值,一般在50-200mso通信时间的长短很重要，过长或过短都不能正常通信。
4应用实例
将笔者设计的通信子程序应用于杭州某锦纶生产企业的PTA和SEED静态称重配料控制系统中，如图4所示(并未标出输入开关量的连接)。其中,S7-300PLC通过ProfibusDP总线与IND331称重仪表进行通信，读取称重目标值、提前量、正允差和毛重。根据这些参数的不同取值范围,S7-表5通信子程序椅出参数通信子程序的输出/输入参数见表5、6。
通信时间采用200ms定时器进行定时，只有定时时间到，才发送主站命令并读取数据,以保证通信正常。这里的定时时间可以根据参数的多少取值,一般在50-200mso通信时间的长短很重要，过长或过短都不能正常通信。
300PLC通过输出开关量的不同组合输出控制变频器MM440对螺旋给料器进行变频调速，从而实现快速喂料、慢速喂料和精细喂料。S7-3OOPLC的其他输岀开关量可以实现其他电器设备的联锁控制，而S7-300PLC的输入开关量用于监视整个系统的运行状态。

5结束语
该通信程序在使用过程中，通信可靠、通信速率快，通过适当的改动，就可以实现其他PLC与称重仪表IND331的Profibus通信,因此该通信程序具有一定应用和推广价值。

作者：孙明革
 

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