HBM電子稱與西門子S7-200系列PLC自由口通訊

朱海建

（蘇州創(chuàng)發(fā)人力資源有限公司，蘇州 215008）

1 引言

目前造紙生產(chǎn)過程中的助劑配料一般使用兩種方法，第一種方法采用人工稱重配料，由于人工配料極易使人體吸入粉塵等雜物，同時(shí)人工配料很容易出現(xiàn)誤配，質(zhì)量難以保證，也會導(dǎo)致管理成本增加。另一種方法是自動(dòng)稱重，自動(dòng)配料。為了保證配置的造紙助劑溶液質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，現(xiàn)在多數(shù)生產(chǎn)現(xiàn)場配料均要求采用準(zhǔn)確、可靠的自動(dòng)配料系統(tǒng)。HBM WE2107稱重顯示控制器具有兩個(gè)通訊串口，其中串口2（RS-232接口）用于連接串行打印機(jī)或外部大屏幕顯示器。本文中使用WE2107串口2通過RS232轉(zhuǎn)RS485轉(zhuǎn)換器與S7-200可編程控制器（下稱PLC）建立硬件通訊，在建立通訊之前，先設(shè)置WE2107串口2功能為外部大屏幕輸出，波特率為9.6Kbps，無奇偶校驗(yàn)，起始字符位88，報(bào)文輸出格式為1，校驗(yàn)和開。通信程序設(shè)計(jì)主要包含四個(gè)部分，第一部分為設(shè)置PLC的通信接口并建立PLC接受字符中斷。第二部分主要是建立字符接受指針，將接受的字符存儲到相應(yīng)區(qū)域中。因?yàn)閃E2107稱重顯示器輸出的數(shù)據(jù)為ASCⅡ字符，因此第三部分的程序主要是針對接受的字符進(jìn)行轉(zhuǎn)換。WE2107輸出報(bào)文包括開始字符，符號字符，數(shù)據(jù)字符（含小數(shù)點(diǎn)）、結(jié)束字符及檢驗(yàn)和等一系列字符。故第四部分的程序針對已接受并轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制的字符進(jìn)行數(shù)學(xué)處理。通過上述一系列處理后，從而保證PLC上顯示的數(shù)據(jù)與WE2107實(shí)際數(shù)據(jù)的一致。

2 程序設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)初始化子程序（SBR1）

要實(shí)現(xiàn)WE2107與PLC的通訊，PLC與WE2107的通訊方式必須設(shè)置一致。PLC通訊口的設(shè)置通過上電初始程序進(jìn)行設(shè)置，在上電初始化程序中對端口1控制寄存器SMB130寫入十六進(jìn)制值09，從而設(shè)置端口1執(zhí)行自由端口協(xié)議，通訊波特率位9.6Kbps，無奇偶校驗(yàn)。并在初始化程序中啟動(dòng)PLC端口1的接受字符全局中斷，使PLC在運(yùn)行過程中對WE2107傳送的每個(gè)ASCⅡ字符進(jìn)行接受。

LD SM0.1//PLC上電初始掃描

MOVB 16#09，SMB130//端口1為自由端口協(xié)議，通訊波特率位9.6Kbps，無奇偶校驗(yàn)

ATCH INT0，25//將端口1接受字符中斷（事件25）連接到中斷程序INT0

ENI//全局中斷啟用

2.2 接受字符中斷程序（INT0）

當(dāng)PLC啟用接受字符中斷后，PLC端口1每接受一個(gè)WE2107輸出的字符調(diào)用一次中斷程序。SMB2是PLC自由端口1字符接受緩沖區(qū)，PLC端口1每次接收到的字符都存放在這里。WE2107輸出的字符包括起始字符，符號字符，以及包含小數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)字符等。在PLC接受到一個(gè)字符之后，需要將接受緩沖區(qū)的字符傳送到相應(yīng)的存儲地址，本文中將接受到的ASCⅡ字符存儲到以VB3000為起始的存儲器中。因在WE2107設(shè)置起始字符為88，故當(dāng)PLC接收到的字符為16#58時(shí)，后續(xù)接受到的一系列字符將是一次完整的WE2107字符輸出。為了將接受到的字符分別存儲到不同的字節(jié)地址中，本文中通過建立一個(gè)地址指針，每接受一個(gè)字符通過地址指針增一將字符存儲地址指向下一個(gè)字節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)接受字符的分別存儲。

LDB=SM2，16#58//當(dāng)接受到起始字符時(shí)

MOVD &VB3000，VD3050//建立一個(gè)指向存儲字符的地址指針，字符存儲地址從VB3000開始

LD SM0.0//啟動(dòng)字符傳送使能

MOVB SMB2，*VD3050//將字符接收緩沖器中的字符傳送到指針指定的存儲地址

INCD VD3050//指針指向下一個(gè)字符的存儲地址

2.3 字符轉(zhuǎn)換子程序（SBR2）

由于WE2107輸出的字符為ASCⅡ碼，故需要使用ATH指令將ASCⅡ碼轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)，在該子程序中局部變量表中定義了兩個(gè)局部變量，用于在子程序中傳遞參數(shù)，分別為輸入?yún)?shù)#ASC_I、輸出參數(shù)#ASC_O，分別對應(yīng)局部變量LB0和LD1。因在后續(xù)數(shù)據(jù)處理中需進(jìn)行實(shí)數(shù)類型數(shù)據(jù)計(jì)算，故在該子程序中將字符全部轉(zhuǎn)換為對應(yīng)實(shí)數(shù)。

LD SM0.0//啟動(dòng)字符轉(zhuǎn)換使能

ATH #ASC_I：LB0，LB5，1//將輸入的ASCⅡ碼字符轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)

BTI LB5，LW5//將字節(jié)轉(zhuǎn)換成整數(shù)

ITD LW5，LD5//將整數(shù)轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)

DTR LD5，#ASC_O：LD1//將雙整數(shù)轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)

2.4 數(shù)據(jù)處理主程序（MAIN）

當(dāng)WE2107報(bào)文發(fā)送格式選擇為1時(shí)，WE2107輸出ASCⅡ碼字符的順序依次為開始字符，符號字符（正或負(fù)號），數(shù)據(jù)字符（含小數(shù)點(diǎn)），檢驗(yàn)和字符。檢驗(yàn)和字符為對所有輸出的字符進(jìn)行XOR計(jì)算的結(jié)果，本文限于篇幅，不對校驗(yàn)校驗(yàn)字符進(jìn)行贅述。在WE2107中設(shè)置重量數(shù)據(jù)精確到小數(shù)點(diǎn)后一位，最大重量為6000.0kg，因此傳送的重量數(shù)據(jù)最大為6個(gè)字符（6000.0），最小為3個(gè)字符（0.0）。若傳送的數(shù)據(jù)字符為0.1時(shí)，PLC按照讀數(shù)順序?qū)ⅰ?”、“.”、“1”三個(gè)ASCⅡ字符存儲到字節(jié)VB3002、VB3003和VB3004中。若傳送的數(shù)據(jù)字符為1234.5時(shí)，PLC按照讀數(shù)順序?qū)ⅰ?”、“2”、“3”、“4”、“.”及“5”六個(gè) ASC Ⅱ字符存儲到字節(jié)VB3002～VB3007中。因?yàn)槊看蝹魉偷淖址麄€(gè)數(shù)不盡相同，因此需要根據(jù)小數(shù)點(diǎn)字符位置對傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷和處理。在所有傳送的重量字符中，起始字符及符號字符占用存儲字節(jié)VB3000及VB3001，若字節(jié)VB3004中存儲的字符為十六進(jìn)制2E（表示小數(shù)點(diǎn)字符），則小數(shù)點(diǎn)前分別有一個(gè)十位和個(gè)位重量數(shù)據(jù)字符，小數(shù)點(diǎn)后有一個(gè)十分位重量數(shù)據(jù)字符。在數(shù)據(jù)處理程序中通過調(diào)用字符轉(zhuǎn)換子程序?qū)SCⅡ碼字符轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)，再將轉(zhuǎn)換后的各數(shù)位上的重量數(shù)值與位權(quán)相乘后進(jìn)行累加即可得到實(shí)際的重量數(shù)據(jù)。

LD SM0.0//啟用字符轉(zhuǎn)換子程序使能

3 結(jié)束語

由于西門子S7-200系列PLC具有高可靠性，通用性強(qiáng)，編程簡單，在小型設(shè)備控制中得到了廣泛應(yīng)用。利用PLC的自由通訊口與WE2107進(jìn)行通訊，讀取稱量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確穩(wěn)定。兩者組成的自動(dòng)配料系統(tǒng)，能有效提高了配料的自動(dòng)化程度，減少了人工誤配的幾率，降低生產(chǎn)過程成本，設(shè)備在現(xiàn)場應(yīng)用后，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，得到用戶的普遍好評。