2025年04月04日 12:11:06 来源：广州市凯士称重设备工程有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量：2
| PLC在称重仪表串行通讯控制中的应用 | 2020-01-15 |
| 摘要:以西门子S7-200系列CPU214PLC和XK3102通用型称重仪表为例，介绍了基于PLC自由口通讯技术实现称重仪表与PLC之间的通讯方法及其通讯协议、硬件连接和软件设计等技术。在此基础上稍加改进，可应用到国内防爆地磅界大多数具有串行通讯接口的通用型称重仪表上，使通用型称重仪表拓展使用到自动灌装机、称重配料系统、液体灌装机、料斗秤、灌装秤和网络化称量系统等许多工业计量领域，大大缩短了专用防爆地磅的设计周期并降低了生产成本，具有一定的参考应用价值。 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，防爆地磅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一，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自动灌装机、称重配料系统、液体灌装机、料斗秤、灌装秤和网络化称量系统等许多工业计量领域，导致了传统的通用型称重仪表出现了结构化的变革，大大缩短了专用防爆地磅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釆用BCD并行接口技术，通过数字量I/O接口将数据传送到PLCo近几年，随着的逻辑控制，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。 2.S7-200PLC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，必须先对通讯口初始化。S7-200PLC通讯口的初始化是通过对特殊标志位SMB30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，形成所谓的缓冲区。利用XMTTABLEPORT指令就可以将数据发送给称重仪表。PLC控制技术的快速发展，PLC不仅可以实现一般其中PORT通讯口，对SM214,只能是0。如果有测量方法是采用ZC-8型接地电阻测定器，按图9接线进行测量。10m和20m的两根导线可同方向排列，亦可成30°C夹角，将接地棒打入地下300mm-400mm时，检查补助接地电阻满足仪表灵敏度要求时，转动摇柄120转/分读出仪表示值，即是该接地装置的接地电阻。若不大于4。为合格，测量结果由电力试验部门出示检测报告，记录当日的大气，阴，晴，气温,存档备查。 一个中断程序连接到发送结束事件上，在发完缓冲区中的个字符时，会产生一个中断，也可以监视发送完成状态位SM4.5或SM4.6的变化来进行发送后的处理oSM214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，该缓冲器将一个字符一个字符的接收，每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。 3.PLC和称重仪表的硬件连接 西门子公司的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： 图中，PC/PPI（Point-Point-Interface）为隔离型的编程电缆，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，且有的可靠性。 3.2、称重仪表具有RS485接口 硬件连接如图2所示： 由于西门子公司提供的PC/PPI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。 4.XK3102称重仪表通讯协议 4.1、XK3102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。 4.2、由用户编程决定的串口设置参数 4.3、串行口数据格式 |起始位|0|2|3丨4|5|6|校验位|停止位|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 5.PLC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、部分程序清单 MAINLDSM0.1//次扫描标志位SM0.1=1CALLRead//调子程序LDSM0.7//若在TEMP模式，则设置PPI协议=SM30.0//若在RUN模式，则设置自由通讯口协议ReadM0VB1669,SMB30//9600、偶校验、7位M0VD&VB10,VD80//指针指向缓冲区M0VDVD80,VD86//指针指向缓冲区 M0VW+0,VW84//清除缓冲区字符计数器 要将管子两端同时接地，使钢管形成短接环路，雷电感应的冲击电流，不会在管线两端产生高电压。 接地的方法，将所有穿线管的两端用中6mm钢筋焊在一起，再从接线盒一端用铜线引至接地母板。（美国有资料介绍，在管子外部敷设一根单股铜线，紧固在管子两端同时接地）。 c.仪表及传感器屏蔽线的接地应在仪表接口一端进行。为了不使屏蔽线产生环流对仪表产生干扰，所有传感器的屏蔽线在传感器的一端应与外壳有1000M"以上绝缘电阻。安装时应逐个检查，发现绝缘电阻偏小者应更换。 仪表至接线盒之间的电缆的穿线管接地方法与b所述相同。如使用仪表是金属外壳，应接地。 d.传感器的输出信号及仪表输入端防冲击保护器（SVP1-SVP16）的接地，应就近接在不锈钢的接线盒的外壳上，因金属外壳的接线盒已接至接地母板上。 e.秤台的接地应在秤台的两端内侧的金属板上焊接一块10mm，50mmX50mm的铜板用M10铜螺栓经中6mm铜线连接到接地母板上。秤台一侧的M10螺栓亦应涂工业凡士林油，使防氧化保护。 五.接地装置的质量验收 1.接地装置的质量验收，要由电力试验部门的专业人员来验收。 首先要检查电子防爆地磅接地装置的装设位置是否合理，与直击雷保护（避雷针）的接地装置之间的距离应大于25米。 2.检查电子防爆地磅所有接地点是否有松动或锈蚀。接地母板应放在秤体内部防止被人盗走。 3.实地测量接地装置的接地电阻。 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、安装维护方便等优点，从而在自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的称量控制系统。 | |
