HBM電子稱與西門子S7-200系列PLC自由口通訊

朱海建

（蘇州創發人力資源有限公司，蘇州 215008）

1 引言

目前造紙生產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，同時人工配料很容易出現誤配，質量難以保證，也會導致管理成本增加。另一種方法是自動稱重，自動配料。為了保證配置的造紙助劑溶液質量，提高生產效率，現在多數生產現場配料均要求采用準確、可靠的自動配料系統。HBM WE2107稱重顯示控制器具有兩個通訊串口，其中串口2（RS-232接口）用于連接串行打印機或外部大屏幕顯示器。本文中使用WE2107串口2通過RS232轉RS485轉換器與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，起始字符位88，報文輸出格式為1，校驗和開。通信程序設計主要包含四個部分，第一部分為設置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區域中。因為WE2107稱重顯示器輸出的數據為ASCⅡ字符，因此第三部分的程序主要是針對接受的字符進行轉換。WE2107輸出報文包括開始字符，符號字符，數據字符（含小數點）、結束字符及檢驗和等一系列字符。故第四部分的程序針對已接受并轉換為十六進制的字符進行數學處理。通過上述一系列處理后，從而保證PLC上顯示的數據與WE2107實際數據的一致。

2 程序設計

2.1 系統初始化子程序（SBR1）

要實現WE2107與PLC的通訊，PLC與WE2107的通訊方式必須設置一致。PLC通訊口的設置通過上電初始程序進行設置，在上電初始化程序中對端口1控制寄存器SMB130寫入十六進制值09，從而設置端口1執行自由端口協議，通訊波特率位9.6Kbps，無奇偶校驗。并在初始化程序中啟動PLC端口1的接受字符全局中斷，使PLC在運行過程中對WE2107傳送的每個ASCⅡ字符進行接受。

LD SM0.1//PLC上電初始掃描

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

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PLC啟用接受字符中斷后，PLC端口1每接受一個WE2107輸出的字符調用一次中斷程序。SMB2是PLC自由端口1字符接受緩沖區，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，以及包含小數點的數據字符等。在PLC接受到一個字符之后，需要將接受緩沖區的字符傳送到相應的存儲地址，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設置起始字符為88，故當PLC接收到的字符為16#58時，后續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地址中，本文中通過建立一個地址指針，每接受一個字符通過地址指針增一將字符存儲地址指向下一個字節，從而實現接受字符的分別存儲。

LDB=SM2，16#58//當接受到起始字符時

MOVD &VB3000，VD3050//建立一個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//指針指向下一個字符的存儲地址

2.3 字符轉換子程序（SBR2）

由于WE2107輸出的字符為ASCⅡ碼，故需要使用ATH指令將ASCⅡ碼轉換為十六進制數，在該子程序中局部變量表中定義了兩個局部變量，用于在子程序中傳遞參數，分別為輸入參數#ASC_I、輸出參數#ASC_O，分別對應局部變量LB0和LD1。因在后續數據處理中需進行實數類型數據計算，故在該子程序中將字符全部轉換為對應實數。

LD SM0.0//啟動字符轉換使能

ATH #ASC_I：LB0，LB5，1//將輸入的ASCⅡ碼字符轉換為十六進制數

BTI LB5，LW5//將字節轉換成整數

ITD LW5，LD5//將整數轉換成雙整數

DTR LD5，#ASC_O：LD1//將雙整數轉換為實數

2.4 數據處理主程序（MAIN）

當WE2107報文發送格式選擇為1時，WE2107輸出ASCⅡ碼字符的順序依次為開始字符，符號字符（正或負號），數據字符（含小數點），檢驗和字符。檢驗和字符為對所有輸出的字符進行XOR計算的結果，本文限于篇幅，不對校驗校驗字符進行贅述。在WE2107中設置重量數據精確到小數點后一位，最大重量為6000.0kg，因此傳送的重量數據最大為6個字符（6000.0），最小為3個字符（0.0）。若傳送的數據字符為0.1時，PLC按照讀數順序將“0”、“.”、“1”三個ASCⅡ字符存儲到字節VB3002、VB3003和VB3004中。若傳送的數據字符為1234.5時，PLC按照讀數順序將“1”、“2”、“3”、“4”、“.”及“5”六個 ASC Ⅱ字符存儲到字節VB3002～VB3007中。因為每次傳送的字符個數不盡相同，因此需要根據小數點字符位置對傳送的數據進行判斷和處理。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VB3000及VB3001，若字節VB3004中存儲的字符為十六進制2E（表示小數點字符），則小數點前分別有一個十位和個位重量數據字符，小數點后有一個十分位重量數據字符。在數據處理程序中通過調用字符轉換子程序將ASCⅡ碼字符轉換成十六進制數，再將轉換后的各數位上的重量數值與位權相乘后進行累加即可得到實際的重量數據。

LD SM0.0//啟用字符轉換子程序使能

3 結束語

由于西門子S7-200系列PLC具有高可靠性，通用性強，編程簡單，在小型設備控制中得到了廣泛應用。利用PLC的自由通訊口與WE2107進行通訊，讀取稱量數據準確穩定。兩者組成的自動配料系統，能有效提高了配料的自動化程度，減少了人工誤配的幾率，降低生產過程成本，設備在現場應用后，設備運行穩定，得到用戶的普遍好評。