維博WB系列智能電量傳感器在西門子PLC系統(tǒng)上的應(yīng)用

　　摘要：WB系列智能電量傳感器可以對各種交、直流電量參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集計(jì)算、分析，它具有RS485智能端口，可以同PLC、工控機(jī)進(jìn)行通訊，也可以多個(gè)WB智能傳感器組成RS485網(wǎng)。本文將詳細(xì)介紹WB智能電量傳感器與西門子PLCS7-200CPU的通訊方法，包括硬件的連接和軟件的編程。
　　
　　WB智能電量傳感器是由綿陽市維博電子有限公司在傳統(tǒng)傳感器的基礎(chǔ)上推出的新型系列產(chǎn)品。該傳感器采用高性能MCU，綜合運(yùn)用DSP技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)、集成IC技術(shù)、貼片安裝工藝等一系列*技術(shù)和工藝。該系列產(chǎn)品采用全隔離、高度數(shù)字化、智能化設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品具有工作可靠、精度高、頻響寬、溫度特性好、抗*力強(qiáng)、接口方式簡單、體積小、功耗低等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)，鐵路系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等等領(lǐng)域。WB智能傳感器可以完成各種交、直流電量參數(shù)的實(shí)時(shí)采集計(jì)算、分析,它具有RS485智能端口，可以同PLC、工控機(jī)進(jìn)行通訊。下面詳細(xì)介紹WB智能電量傳感器在西門子PLCS7-200上的應(yīng)用。
　　
　　一、硬件的連接
　　
　　1.S7-200通訊口引腳分配定義:見S7-200通訊口引腳分配定義表。
　　
　　S7-200通訊口引腳分配定義表
　　
　　引腳端口0
　　
　　1邏輯地
　　
　　2邏輯地
　　
　　3RS-485信號B
　　
　　4RTS（TTL）
　　
　　5邏輯地
　　
　　6＋5V100Ω串連電阻
　　
　　7＋24V
　　
　　8RS-485信號A
　　
　　910-位協(xié)議選擇（輸入）
　　
　　連接器外殼機(jī)殼接地
　　
　　2.WB智能傳感器接線端子排分配：見WB智能傳感器接線端子排分配定義表
　　
　　WB智能傳感器接線端子排分配定義表
　　
　　端子
　　
　　JK11
　　
　　2
　　
　　3
　　
　　4交流V
　　
　　5
　　
　　6交流V-
　　
　　JK21＋E（12V/24V）
　　
　　2
　　
　　3GND（公共地）
　　
　　4RS-485信號A
　　
　　5
　　
　　6RS-485信號B
　　
　　S7-200CPU通訊口是9針頭，用RS-485方式與WB智能傳感器通訊，接線方式是將S7-200CPU通訊口8腳接WB智能傳感器JK2端子4,將S7-200CPU通訊口3腳接WB智能傳感器JK2端子6。如果連接線距離過長，可以用西門子連接器或加中繼器。
　　
　　二．軟件的設(shè)計(jì)
　　
　　1.WB智能傳感器通訊協(xié)議
　　
　　串行通信口RS485；信息傳輸方式為異步，起始位1位，數(shù)據(jù)位8位，停止位1位，無校驗(yàn)；數(shù)據(jù)傳輸速率38.4KBPS，19.2KBPS，9600BPS，4800BPS，2400BPS，1200BPS。
　　
　　協(xié)議的基本格式見協(xié)議基本格式表。
　　
　　協(xié)議基本格式表
　　
　　序號名稱備注
　　
　　1同步碼（SOI,STARTOFINFORMATION）1BYTE（7EH）
　　
　　2變送器地址（ADDR,ADDRESS）1BYTE
　　
　　3變送器地址補(bǔ)碼1BYTE
　　
　　4命令（CMD,COMMAND）1BYTE
　　
　　5數(shù)據(jù)（DATA）XBYTE
　　
　　6幀校驗(yàn)（CHECKSUM）1BYTE
　　
　　7結(jié)束碼（EOI,ENDOFINFORMATION）1BYTE（0DH）
　　
　　校驗(yàn)為協(xié)議基本格式表中的前2-5項(xiàng)逐字節(jié)作無符號加法，模256取反加1；編碼方式是16進(jìn)制碼方式。
　　
　　2.S7-200CPU編程說明
　　
　　梯形圖程序流程：PLC端口初始化-->發(fā)送讀數(shù)據(jù)命令-->適當(dāng)延時(shí)-->讀端口返回?cái)?shù)據(jù)-->（如果需要確認(rèn)，則發(fā)送確認(rèn)幀命令-->）進(jìn)入下一輪發(fā)命令及讀數(shù)據(jù)循環(huán)。
　　
　　①初始化:SM0.0始終為1。MOV_B指令把16#09賦值給SMB30，SM30控制自由端口0，16#09表示把PLC端口初始化不校驗(yàn)、8位數(shù)據(jù)、9600波特率和自由口協(xié)議。MOV_B指令把16#B0賦值給SMB87,SMB87是信息接收控制字節(jié)。ATCH語句將INI_0中斷子程序與端口0接收字符中斷（中斷8）關(guān)聯(lián)。VB600為接收起始地址。見圖1。　　
　　②讀數(shù)據(jù)命令：VB51-VB57為XMT命令的TBL參數(shù)。VB51為命令幀字節(jié)個(gè)數(shù)，VB52為同步碼，VB53為變送器地址，VB54為變送器地址補(bǔ)碼，VB55為命令，VB56為幀校驗(yàn)，VB57為結(jié)束碼。見圖2。　　
　　③向WB智能傳感器發(fā)讀數(shù)據(jù)命令：SM4.5為1時(shí)表示自由口0發(fā)送空閑，SM4.5提供了一個(gè)時(shí)間為1秒的延遲。XMT指令為發(fā)送指令，PORT參數(shù)取0表示端口0，TBL參數(shù)表示發(fā)送的數(shù)據(jù)起始地址。見圖3。　　
　　④中斷8端口0字符接收程序：MOV_B指令將緩沖區(qū)SMB2接收WB智能傳感器傳來的數(shù)據(jù)放到以VB600開始的區(qū)域。INC_DW指令將指針VD680值加1,指針VD680指向下一個(gè)字節(jié)。如果緩沖區(qū)SMB2的內(nèi)容等于16#0D，表示數(shù)據(jù)接收結(jié)束，用MOV_DW指令將指針VD680重新賦值為#VB600（VB600的地址）。見圖4。　　
　　⑤讀端口返回?cái)?shù)據(jù)及處理：若收到某字節(jié)數(shù)據(jù)為05H，則緊接其后收到的一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)應(yīng)與05H合為一個(gè)字節(jié);若收到某字節(jié)數(shù)據(jù)為0DH,表示結(jié)束。組合參數(shù)變送器輸出數(shù)據(jù)的順序如下：E、R、P、Q、C、F、V1、V2、V3、I1、I2、I3（不同變送器輸出內(nèi)容不同，因此輸出數(shù)據(jù)長度各異，但其順序同前，各參數(shù)均為2字節(jié)）。M2.0為筆者自行設(shè)置的數(shù)據(jù)處理控制位，見圖5。　　
　　三、應(yīng)用介紹
　　
　　我所研制的空調(diào)參數(shù)測試系統(tǒng)用WB智能電量傳感器檢測待檢空調(diào)機(jī)的啟動電流，制熱和制冷狀態(tài)下的電壓、電流和功率，該空調(diào)參數(shù)測試系統(tǒng)出口俄羅斯，于2001年5月投入運(yùn)行。據(jù)俄羅斯方反映，這一年多時(shí)間，空調(diào)參數(shù)測試系統(tǒng)運(yùn)行情況良好，WB智能電量傳感器工作穩(wěn)定可靠，檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
　　
　　四、總結(jié)
　　
　　以上方法僅僅是S7-200PLC與一只WB智能傳感器通訊的應(yīng)用，RS485智能口可以組成RS485網(wǎng)絡(luò)，編程方法與上述相同。需要WB智能傳感器設(shè)置地址0-63，在步驟②讀數(shù)據(jù)命令表中對VB51-VB57為XMT命令的TBL參數(shù)修改，將VB53變送器地址更改，就可以與RS485網(wǎng)絡(luò)上的不同WB智能傳感器通訊。