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基于S7-200的称重仪表和PLC通讯控制技术

发布时间:2021-04-09 16:29:14 |来源:网络转载

1前言
随着PLC控制技术的发展和成熟,PLC技术在工业计量领域的应用越来越广泛。过去,衡器界的许多企业由于缺乏专用称重仪表或其专用称重仪表种类单难以满足用户各种各样的生产工艺要求,限制了在工业专用秤领域的自由发展。近年来随着PLC和称重仪表通讯控制技术的日益成熟,在性能价格比极优的通用型称重仪表基础上增加PLC控制技术,使称重仪表具有用户二次编程功能,可使通用型称重仪表拓展使用到定量秤、配料秤、减量秤、非连续累计秤、灌装秤和网络化称量系统等许多工业计量领城,导致了传统的通用型称重仪表岀现了结构化的变革,大大缩短了专用衡器的设计周期并降低了生产成本,促进了称重技术的发展。
在自动称量控制系统中,过去PLC和称重仪表进行的数据交换大多采用BCD并行接口技术,通过数字量I/O接口将数据待送到PLC。近几年,随着PLC控制技术的快速发展,PLC不仅可以实现_般的逻辑控制,还具备了串行通讯功能,使得称重仪表和PLC的通讯控制更加灵活方便。
2S7-200PLC串行通讯技术
S7-200PLC系列PLC的通讯口主要有PPI方式和自由口(Freeport)方式等两种工作方式。其中自由通讯口协议对用户完全开放,可以与称重仪表等任何具有串行接口的外围设备进行数据通讯。自由口方式只能在PLC运行方式下通讯,在进行通讯之前,必须先对通诅口初始化。S7-200PLC通讯口的初始化是通过特殊标志位SNB30和SMB130的设置来实现的。对214的CPU而言,只需定义SMB30。这些字节设置了自由端口通讯的操作方式,并提供自由端口或者系统所支持的协议之间的选择。对于发送,SM214有专门的发送指令用于发送数据,不过在发送数据前,应先将所要发送的数据储存在TABLE的后面,形成所谓的缓神区。利用XNTTABLEPORT指令就可以将数据发送给称重仪表。其中PORT指定通讯口,对SM214,只能是0。如果有一个中断程序连接到发送结束事件上,在发完缓神区中的最后一个字符时,会产生一个中断,也可以监视发送完成状态位SM4.5或師4.6的变化来进行发送后的处理。SM214没有专门的接受指令,它是通过特殊标志位SM2来接收字符的。SM2是一个暂存寄存器。当接收的是一个字符串时,该缓神器将一个字符一个字符的接收,毎接收一个字符产生一个中断,中断事件号为8,我们只需要用一个中断程序连接到这个中断事件上,就可以处理接收到的字符。
3PLC和祢重仪表的硬件连接
S7-214PLC具有一个标准的RS485串行接口,根据称重仪表提供的串行接口是RS232或RS485可选择两种接线方法。
3.1称重仪表具有RS232接口
硬件连接如图1所示,

称重仪表硬件连接图

图中,PC/PPI(Point-point-interface)隔离型的编程电缆,既可实现RS232/RS485协议的转换,又可实现称重仪表与现场PLC的隔离,且有极高的可靠性。
3.2称重仪表具有RS485接口
硬件连接如图2所示:

称重仪表硬件连接图

由于公司提供的PC/PPI的电缆价格比较昂贵,而通讯的原理相对比较简单,所以尽可能釆用自身带有RS485接口的称重仪表,从而可以自制一根通讯电缆,降低成本。4XK3102称重仪表通讯协议
4.1XK3102称重仪表数据发送为间断方式,如图3所示在一帧发送期间可能因发送速率不同而分为几次间隔发送。

称重仪表数据发送为间断方式图

4.2由用户编程决定的串口设置参数

称重仪表串口设置参数图

4.3串行口数据格式

称重仪表串行口数据格式图

类型:EIA-RS-485C/232C
方式:RS232/20mA电流环为半双工
格式,波特率(波特/秒),1200,2400,4800.9600数据位,7位
停止位,1位
校验位,1位(偶)
代码,ASCII
4.4数据格式

称重仪表数据格式图

5PLC通讯程序设计
5.1称重仪表和PLC之间的自由口通讯釆用主从方式,以称重仪表作为主机发送称重数据,从站PLC响应来自称重仪表的数据。
5.2部分程序淸单

PLC通讯部分程序设计图
6结束语
PLC由于其高可靠性、编程简单、通用性强、体积小、结构简单、安裝维护方便等优点,从而在自称动称量控制中得到了广泛的应用。在称重仪表和PLC的通讯基础上,增加文本显示器和打印机等,可方便地实现称量参数的输入、修改、显示和打印功能,从而组成性能价格比极高的称量控制系统。

作者:吴有庆;刘允波;蒋宁

 

深圳市卓禾仪器有限公司是一家专门从事称重仪表和全自动包装码垛生产线的研发及生产的高新技术企业,所生产的JY500系列称重显示控制器(包括配料秤仪表、皮带秤仪表、包装秤仪表、重量变送器等)高速高精度,使用寿命长。卓禾仪器有十数年的现场校验经验,在业内有良好的口碑,且有专门的售后工程师帮忙解决产品使用过程中遇到的技术问题,客户可以放心省心顺心的使用我司的产品。如果对我司的产品感兴趣,欢迎咨询。

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