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周建平，唐小平，袁強，伍凌川 ,唐恭富
（中國兵器工業(yè)第 58研究所，四川 綿陽 621000）
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)進行實時采集計算、分析,它具有 RS485 智能端口，可以同 PLC、工控機進行通訊，也可以多個 WB 智能傳感器組成 RS485 網(wǎng)。本文將詳細介紹 WB 智能電量傳感器與西門子 PLC S7-200 CPU 的通訊方法，包括硬件的連接和軟件的編程。
關(guān)鍵詞：WB，智能傳感器，RS485，西門子 PLC S7-200 CPU，通訊
中圖分類號： 文獻標示碼：A
Application of WB Intelligent Sensor
in the System for Siemens PLC
ZHOU Jian-ping，TANG Xiao-ping，YUAN Qiang，WU Ling-chuan,TANG Gong-fu （Dept.Automation ,NO.58 Research Institute of China Ordnance Industries , Mianyang 621000, China）
Abstract: For AC. and DC. Parameters , WB Intelligent Sensor can real- time collect, calculate and analyse. WB Intelligent Sensor’s RS485 Port is used to communication with PLC and IPC ,and several WB Intelligent Sensors are used in the RS485 network. Now I will introduce the communication between WB Intelligent Sensor and Siemens PLC or S7-200 CPU, and the connection of hardware and design of software about communication.
Key Words: WB Intelligent Sensor, RS485, Siemens PLC S7-200 CPU, Communication
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先進技術(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，使產(chǎn)品具有工作可靠、精度高、頻響寬、溫度特性好、抗干擾能力強、接口方式簡單、體積小、功耗低等特點，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)的實時采集計算、分析,它具有 RS485 智能端口，可以同 PLC、工控機進行通訊。下面詳細介紹 WB 智能電量傳感器在西門子 PLC S7-200 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。
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
S7-200 CPU 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 S7-200 C通訊口8腳接WB智能傳感器JK2端子4, 將S7-200 CPU通訊口3腳接WB智能傳感器JK2端子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
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。
校驗為協(xié)議基本格式表中的前 2-5 項逐字節(jié)作無符號加法，模 256 取反加 1；編碼方式是 16 進制碼方式。
2. S7-200 CPU 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-->適當延時-->讀端口返回數(shù)據(jù)-->(如果需要確認，則發(fā)送確認幀命令-->)進入下一輪發(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、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)個數(shù)，VB52 為同步碼，VB53 為變送器地址，VB54 為變送器地址補碼，VB55 為命令，VB56 為幀校驗，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 時表示自由口 0 發(fā)送空閑，SM4.5 提供了一個時間為 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讀端口返回數(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字節(jié)數(shù)據(jù)應(yīng)與 05H合為一個字節(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 月投入運行。據(jù)俄羅斯方反映，這一年多時間，空調(diào)參數(shù)測試系統(tǒng)運行情況良好， WB 智能電量傳感器工作穩(wěn)定可靠，檢測數(shù)據(jù)準確。
四． 總結(jié)
以上方法僅僅是S7-200 PLC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。
參考文獻：
[1] 四川省機械研究設(shè)計院.S7-200 可編程控制器系統(tǒng)手冊（上、下）[M].成都：四川省機械研究設(shè)計院，2000
[2] 楊長能. 可編程控制器基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].重慶：重慶大學出版社，1997
 WB系列智能傳感器在西門子PLC上應(yīng)用.pdf
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