用PLC控制称重,其实很容易,5分钟学会S7-200称重编程和校称
原创不易,请勿抄袭!
我知道这么写一点意义都没有,我也不可能去追究别人盗版我文章的责任,但我希望我写了近6个小时的文章会有人真心喜欢,会有人能够学到文章里的知识点,并应用到工业中,这样我的目的就达到了,然后希望大家能支持我一下,点赞收藏并分享,让更多的人看到这篇写之不易的文章,谢谢。
上篇文章我们讲了PLC连接称重传感器的几种方法以及这几种方法的优缺点,今天我们说一下如何使用西门子S7-200编写称重程序。下篇文章我们会再讲一下西门子S7-300的称重程序;本文提到的所有程序实例,手册和库文件还有称重模块的详细信息以及校称软件等等我都已打包好,有需要的在评论区留下邮箱,我会一一发送。
1 称重传感器+二次表+模拟量输入的方式比较简单,只需要识别好模拟量输入通道,然后将模拟量输入转换为需要的数值范围就可以。
2 称重传感器+二次表+通讯的方式,需要选择带232/485通讯接口的PLC,设置好通讯参数后,从接收口读到的数值就是称重的实际数值,然后进行换算即可,232/485通讯也是PLC使用的一个知识点,大家有兴趣的话可以在下方留言,我可以给大家讲解。
3 我们主要讲讲这个最经典的方式吧,那就是重传感器+接线盒+称重模块。
要想使用这种方式称量的话,我们需要编写PLC程序,并且通过软件设置称重模块参数,并进行校称等操作。
一首先我们先说说PLC编程,其实称重系统的编程学起来非常难,但应用起来非常简单。为什么这么说呢?
举个例子,1+1=2大家都知道,但是要问1加1为什么等于2那就复杂多了。
所以大家想用PLC控制称重系统的话,只需要把我给大家做的例子按照现场实际设备简单修改一下,然后下到PLC里就可以使用,下载后有疑问的话再去测试各个点的功能,多用几次后就熟练了。(几乎所有人的第一套PLC程序都是抄袭别人的,一点一点探索然后自己才有思路。)
但是为了让大家理解更深一些,我除了把程序发给你们让你们模仿外,还会将一些重要的信息列出来,让大家对称重系统有一个系统的了解,这样才能快速的学会称重的编程。
我们选用的PLC是CPU226.西门子S7-200其他型号也可以,但是需要注意:1不同PLC可以拓展的称重模块数量不同,2程序设置的起始位置可能有变化,因为有的PLC自带模拟量,所以接到PLC后的称重模块的起始值就不是AIW0,而称重模块前没有模拟量输入的一般起始地址就是AIW0.具体起始值以硬件监测到的为准,这个后文我们会说到。
然后按照接线图将传感器接到接线盒,再由接线盒接到PLC模块,然后检查下回路,没有问题后送电。
连线方式
SIWAREX MS称重模块
用西门子的专用编程电缆连接到PLC,以前说过西门子PLC的区别,S7-200没有以太网口,S7-200smart不能拓展称重模块,有点尴尬,所以只能用这种特定电缆进行编程。
西门子称重模块可以理解成一种硬件,所以需要驱动,对西门子S7-200来说,这个驱动就是库文件,我们将库文件倒入程序中,库文件也打包在文件包里。
打开软件,添加库文件
添加成功
程序出现在库里
倒入后大家可以看到两个程序块,一个程序块是用来读取称重数值的,另一个是用来清零的,这两个程序块我们可以直接拉出来用。
连接好PLC后先将滤波功能去掉,以前的文章说过,滤波会导致称重有延迟,所以需要去掉。工业自动化的知识网络就是由一个一个知识点构成,我需要将整个知识网络拆分成一个一个知识点,大家需要一个一个知识点学习,然后构建自己的知识网络。
删除滤波功能
然后我们读取下PLC信息,可以看到状态是AIW0,图片为例子为截图,德国的E是输入I,A是输出Q的意思,所以有些德国图纸标记是E和A,大家了解一下就可以。
可以看出起始值是AIW0,和AQW0,后面程序设置会用到
然后我们进行编程。
第一行和第二行为数据转换,其中第一行的firstA为PLC硬件读到的地址,其他的依次后移一个字节;比如文中读到的地址是AIW0,AQW0参数设置就是AIW0,AIW2,AIW4,AIW6,AQW0,AQW2,AQW4,AQW6;如果读到的地址是AIW8,AQW8参数设置就是AIW8,AIW10,AIW12,AIW14,AQW8,AQW10,AQW12,AQW14。
FirstVB是数据转换的起始位置,以指针的形式,实际数据为后移一位,如果是&VB200,那实际读数就是VW202,这个数可以任意填写,只要不侵占其他程序就可以。
第三行和第四行是清零指令,按照上述程序即可实现清零,但需谨记,清零仅在称的重量小于一定数值以下才可,否则无法清零,我用的传感器的清零上限是50g。
PLC程序就是这样,因为VW是字的格式,不可以与数值作比较,需要转换到可计算的数据格式,所以例子程序转换为VD1000,VD1000就是可以比较的最终重量数值,如果需要以设定值控制外部设备的话就用VD1000做数值比较就可以。
二除了PLC程序,我们还需要按照称重传感器设置称重模块参数。我们需要用到的软件是Siwatool_V4或者Siwatool_MS,这两个软件的区别就在于Siwatool_V4可以针对多个称重模块,Siwatool_MS只对应一种模块,所以我一般两个都装,哪个好用用哪个,用法大致一样。
我们需要一根线连接称重模块和安装以上软件的电脑;
两侧各为9针串口,称重模块上有串口接口,电脑侧如果没有的话需要串口转USB转换器。
连接之后。
第一步:建立通信点击Module name,选择SIWAREX MS
然后点击Online按钮,软件与模块建立通信,如果通讯不上的话,切换一下COM口就可以了。
PC列参数表示SIWATOOL软件中的参数设置,SIWAREX列为称重模块内实际设置的参数,当二者不一致时,参数为红色。
将鼠标点击
Adjustment parameter (DR3) 上,鼠标右键,选择Receive data record,将DR3中的所有参数读取到SIWATOOL软件中。第二步:称重模块参数设置
Adjustment weight 1:标定砝码重量,因为SIWAREX MS只能通过一个Word来存储重量,无法显示小数点,所以此处输入砝码重量时需要考虑小数点个数。此处输出2000,如果小数点个数为2,那么代表标定砝码重量为20.00
Decimal place for the remote display:小数点个数
Weighing range:称量范围,指容器或者秤台上被称量的物料的最大重量,而不是传感器量程。当重量大于此处设置的称量范围时,称重模块的MAX指示灯会变为红色。
第三步:将参数发送到称重模块中
完成上述参数设置后,将鼠标点击Adjustment parameter (DR3) 上,鼠标右键,选择Send data record,将DR3中的所有参数写入到称重模块中。
第四步:零点标定
将秤清空,然后执行零点标定,此时重量显示为0。
第五步:砝码标定
将标定砝码(重量与第二步设定的砝码重量一致)放在秤上,然后执行砝码标定,此时显示砝码重量。
第六步:参数备份。
点击Receive all data按钮,将称重模块参数全部上载,然后单击Save as按钮,将参数保存为文件。如果需要更换新模块时,只需要将该文件打开,通过Send all data,将参数下载到新模块中即可,无法重新进行标定。
西门子有多种称重模块,软件也有多个,但都大同小异,只要我们熟悉一个效称软件,其他的就非常容易了。
最后提醒大家一下,无论是更换称重模块还是更换称重传感器我们都需要重新效称,然后即使不坏的话,传感器使用时间过长也需要重新效称才能保持准确度。
六小时的心血啊,希望大家喜欢,分享知识是我最大的快乐!想要资料的留下邮箱。
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史上最丰富的PLC介绍
PLC控制系统典型组成
一 、PLC的产生及定义
1.PLC中文称可编程序控制器,是一种用于自动化实时控制的数位逻辑控制器 ,广泛应用于目前的工业控制领域。
2.PLC定义如下:可编程控制器是一种数字运算的电子操作系统装置,专为工业现场应用而设计。它采用一类可编程序的存储器,用来在其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作的指令 ,并通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程 。
3. 它的起源可以追溯到60年代,美国通用汽车公司为了适应汽车型号不断翻新的需要,对生产线上的控制设备提出了新的要求,为此研制了第一台可编程控制器用于生产线上,通过改变存储在里面指令的方法来改变生产线的控制流程,从而提供了继电接触器控制系统无法比拟的灵活性。但这一时期它主要是替代继电接触器控制系统完成顺序控制,虽然也采用了计算机的设计思想,实际上只能进行逻辑运算,主要应用于开关量的逻辑控制,因此也称为可编程序逻辑控制器。
进入80年代以后,随着微电子技术和计算机技术的发展,可编程控制器的功能已远远超出逻辑控制、顺序控制的范围,可以进行模拟量控制、位置控制,特别是远程通讯功能的实现,易于实现柔性加工和制造系统,因此将其称为可编程序控制器(Programmable Controller)简称PC ,但为了与个人电脑PC相区别,仍将其称为PLC(Programmable Logic Controller,PLC) 。
二、PLC的应用
1 PLC是基于微计算机技术、自动控制技术、通信技术发展起来的现代工业控制装置,随着电子技术的发展,PLC的功能也不断提升,在各领域的生产过程中也得到了越来越广泛的应用。
2 PLC的工业应用主要包括开关量逻辑控制、过程控制和运动控制。PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺交通运输、环保及文化领域等行业,各个行业使用情况大致可归纳为如下几类:
(1)开关逻辑控制 ,逻辑控制是根据某些条件的逻辑关系决定措施的控制,逻辑指自然界的二值逻辑,包括“与”、“或”、“非” 这三种逻辑关系;这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电接触器控制,可以实现复杂逻辑及顺序流程,实现逻辑控制、顺序控制,如装配生产线,包装生产线、电镀流水线等。
(2)运动控制 ,运动控制就是对部件的位置、速度等进行实时的控制,使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。早期采用的方式是开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块,可驱动步进电机或伺服电机,实现单轴或多轴的位置控制。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
(3)过程控制 ,过程控制是以表征生产过程的参量为被控制量,使之接近给定值或保持在给定值范围内的自动控制,一般的过程控制系统通常采用反馈控制的形式,这是过程控制的主要形式。PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制,较为典型的就是PID算法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
工业领域传统解决方案,开关逻辑控制系统通常使用电控装置,,运动控制系统通常使用电传装置,过程控制系统通常使用电仪装置。PLC 集三电于一体,是一种同时具备逻辑控制功能、运动控制功能、过程控制功能、数据处理功能和联网通信功能的多功能控制器。因此PLC被公认为现代工业自动化的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CAM)之一。
现代PLC已具备复杂数学运算能力,包括矩阵,函数运算,同时具有大量存储空间,以实现数据存储和分析处理,通讯技术的发展也带动工业网络、现场总线的诞生,使集散控制系统搭建成为可能。工业4.0浪潮的到来,必将推动信息化和工业化的融合,PLC的应用也将更为广泛。
一 . 控制器与输入、输出模块(I/O模块)
(1)控制器主要由微处理器芯片与存储器组成,即CPU模块。在PLC控制系统中,CPU模块相当于人
的大脑和心脏。它不断地采集输入信号,执行用户程序,刷新系统的输出,存储器用来存储程序和数据。
(2)I/O模块即输入、输出模块。 开关量输入、输出模块简称为DI模块与DO模块,模拟量输入、输出模块简称为AI模块和AO模块,DI、DO、AI、AO统称为信号模块。信号模块是系统的眼、耳、手、脚,是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。
开关量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关接近开关、光电开关、压力继电器等来的开关量输入信号;模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流电压信号。开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备;模拟量输出模块用来控制电动调节阀、变频器等执行器。
2.传感器与执行器
(1)传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律转换成电信号或其他所需形式的信息输出、以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
(2)执行器是接收控制信息并对受控对象施加控制作用的装置。执行器由执行机构和调节机构两部分组成。调节机构通过执行元件直接改变生产过程的参数,使生产过程满足预定的要求。执行机构则接收来自控制器的控制信息把它转化为驱动调节机构的输出(如角位移或直线位移输出)。执行机构按所使用驱动能源分为气动、电动和液压执行器三种。
在PLC控制系统中,传感器可以检测现场的开关量信号(如光电开关、物料位置开关等)或模拟量信号(如现场温度、现场压力等)的状态。I/O模块将传感器的信号传递给PLC,由CPU对其进行处理,处理后的结果将被转换为控制信号,由输出模块送至执行器,执行器对被控对象执行操作。
3.人机交互(HMI)
HMI可连接可编程序控制器、变频器、直流调速、仪表等工业控制设备,利用显示屏显示,通过输入单元(如触摸屏、键盘、鼠标等)写入工作参数或输入操作命令,实现人与机器信息交互的数字设备。
4.网络通信
网络通信处理器可实现PLC之间、PLC与远程I/O之间、PLC与上位机和其它智能设备之间的通信,可以将PLC 接入MPI、PROFIBUS-DP、AS-i和工业以太网,或者用于实现点对点通信等。
5.编程设备
编程设备是PLC很重要的外部设备,是对可编程序控制器进行编程和组态的工具,通常包括手持编程器和计算机两种。编程器分简易型和智能型两类。小型PLC常用简易编程器,大、中型PLC多用智能编程器。编程器的作用是编制用户程序并送入PLC程序存储器。利用编程器可检查、修改、调试用户程序和在线监视PLC工作状况。现在许多PLC采用计算机作为编程器,并利用专用的工具软件进行编程或监控。
6.项目管理软件
项目管理软件可实现系统范围的可视化,诊断和维护过程控制组件,对整个维护流程进行概览,对状态变化和维护程序进行完全的追踪和备案,目前项目管理软件通常涵盖编程软件。
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