稱重儀表以種類多、功能齊全、精度高及可靠性好等優點在稱重領域中被廣泛應用，該儀表多處於單機工作模式下,雖然可以滿足大多數用戶的基本需求，但是對於一些需要實現網絡通信功能和複雜控製要求的稱重係統，由於其實現較為複雜加之相關資料較少，所以應用較少。然而，隨著網絡化管理生產的需求日益增多，網絡化的稱重係統應用已經成為必然。Profibus通信是目前應用最為廣泛的現場總線協議，多數智能儀表和PLC都支持該通信協議。稱重儀表中的IND331具有通信功能，通過選擇不同的選件，可以支持串口通信、DeviceNet協議通信、ProflbusDP協議通信和AllenBradleyRIO協議通信。筆者以S7-300PLC與稱重儀表IND331的Profibus通信為例介紹二者進行Profibus通信的程序設計方法。
1稱盤儀表通信協議
S7-300PLC與IND331進行Profibus通信，數據交換需要8個字節，其中稱重儀表IND331輸入到S7-3OOPLC的數據通信格式見表1,8個字節分為4個字，字1和字2為重量數據，具體根據S7-300PLC輸出到IND331的命令而定。這裏的重量數據字節排列順序與浮點數的類型有關，用戶根據相應的類型需要編寫程序進行數據轉換以得到真實的數據。PLC輸出到IND331的數據通信格式見表2,其中字1是PLC發送給IND331的命令，字2和字3是可選的，某些需要更新IND331內部數據的命令必須給出字1和字2。表3給出了某稱重係統進行Profibus所需要的具體命令號（隻列出了實際使用的幾個命令號），而沒有列出所有命令。表4給出了IND331輸入到PLC數據的字0的第8~12位的具體含義，編寫通信程序時根據具體需要選擇不同的代碼值以保證通信正確.

2係統構成及配置
2.1係統構成
該通信係統是針對一個實際稱重係統進行設計的，其S7-300PLC的CPU選型為CPU313C-2DP,利用它的DP接口與IND331稱重儀表構成Profibus通信網絡,S7-300PLC作為主站.IND331作為從站,可以連接多個IND331作為從站⑹，這裏隻列出一台IND331的連接方式，具體如圖1所示。

2.2S7-300PLC設置
IND331為了能夠與S7-3OOPLC通信，需要在STEP7的硬件配置中手動添加I331OCOC.GSD文件（IND331儀表光盤裏包含這個文件）。添加該文件後,STEP7的硬件配置目錄ProfibusDP設備中“AdditionalFieldDevices"的常規設備裏就包含了“IND131,331”設備。在添加完CPU313C-2DP且建立好ProfibusDP網絡後，可以直接拖動“IND131,331”設備到Profibus網絡總線上，該設備包含三項，即“universalmodule",uI/O2Wrd”和“I/O4Wrd”，這裏選用第三項。輸入寄存器為PIW256~PIW263，輸出寄存器為PQW256~PQW263,從站地址號為30ProfibusDP網絡傳輸速度設置為1.5Mb/s,主站地址號為2⑺。
2.3IND331稱重儀表設置
2.3.1PLC設置
隻有安裝PLC選件板時才會顯示PLC菜單。菜單選項取決於安裝的PLC接口選件板的類型，這裏選用Profibus接口選件板，因此在IND331儀表PLC子菜單選項中選擇為第二項Profibus0連接的PLC類型為Profibus時,PLC菜單包括兩個子菜單:Pr麵bus接口選項和數據格式。注意，網絡波特率由儀表自動取值。每個連接到網絡中的IND331儀表代表一個物理節點，係統設計人員根據需要在此菜單中輸入節點地址（1~125）⑴。
2.3.2IND331通信數據格式設置
數據格式可選Division]。（分度數）FloatingPoint[l]（浮點數）和Integer[2]（整型，默認值）。這裏選用浮點數。字節順序指PLC數據格式中呈現字節和字的次序，可選ByteSwap[0]（默認值）,Standard[1],WordSwap[2]和DoubleWordSwap[3]oByteSwap的浮點數形式與S7-300PLCProfibus兼容；Standard的浮點數形式與PLC5兼容;WordSwap取IEE754的單精度浮點數形式,並交換32位雙字中的兩個字;DoubleWordSwap取IEE754的單精度浮點數形式，並交換32位雙字中的兩個字與字節[5]。
3通信子程序
S7-3OOPLC與IND331稱重儀表的Profibus通信子程序如圖2所示。其中，命令號送到PQW258後，實際上是在延遲幾十毫秒之後讀取數據的，這裏PIW258進行字節交換是因為IND331儀表選擇的浮點數字節順序為“Standard[1]",與S7-300PLC的通信格式不相符。為了免去字節交換，可以設定字節順序為“ByteSwap[0]”。另外，通信時間到的比較框中的“狀態字”實際上就是表4中實際用到的代碼，本係統中用到了“0、13、14和19”這4個代碼，即讀毛重、目標值、正允差和提前量⑻。

通信子程序具體調用實例如圖3所示。

通信子程序的輸出/輸入參數見表5、6。

通信時間采用200ms定時器進行定時，隻有定時時間到，才發送主站命令並讀取數據,以保證通信正常。這裏的定時時間可以根據參數的多少取值,一般在50-200mso通信時間的長短很重要，過長或過短都不能正常通信。
4應用實例
將筆者設計的通信子程序應用於杭州某錦綸生產企業的PTA和SEED靜態稱重配料控製係統中，如圖4所示(並未標出輸入開關量的連接)。其中,S7-300PLC通過ProfibusDP總線與IND331稱重儀表進行通信，讀取稱重目標值、提前量、正允差和毛重。根據這些參數的不同取值範圍,S7-表5通信子程序椅出參數通信子程序的輸出/輸入參數見表5、6。
通信時間采用200ms定時器進行定時，隻有定時時間到，才發送主站命令並讀取數據,以保證通信正常。這裏的定時時間可以根據參數的多少取值,一般在50-200mso通信時間的長短很重要，過長或過短都不能正常通信。
300PLC通過輸出開關量的不同組合輸出控製變頻器MM440對螺旋給料器進行變頻調速，從而實現快速喂料、慢速喂料和精細喂料。S7-3OOPLC的其他輸岀開關量可以實現其他電器設備的聯鎖控製，而S7-300PLC的輸入開關量用於監視整個係統的運行狀態。

5結束語
該通信程序在使用過程中，通信可靠、通信速率快，通過適當的改動，就可以實現其他PLC與稱重儀表IND331的Profibus通信,因此該通信程序具有一定應用和推廣價值。

作者：孫明革
 

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