S7-200 專用稱重模塊
一、簡介:SZ216C2 型稱重擴展模塊,與西門子 S7-200 系列總線兼容,直接掛在 S7-200 總
線上運行。它有兩個獨立的秤重通道,采用了衡器儀表的標準電路比率法、六限制實現(xiàn)了閉
環(huán)測量,實現(xiàn)了高精度、高分辨率長線傳輸?shù)葮藴?AD 模塊所無法實現(xiàn)的效果。
適用范圍
:靜態(tài)秤、動態(tài)包裝秤、復檢秤、皮帶秤、失重秤、料位秤、配料秤、張力控
制器
應用行業(yè)
:
1. 靜態(tài)秤:汽車衡,智能體重秤等靜態(tài)重量計量
2. 包裝機械:食品、飼料、化工原料、潤滑油、食用油等高速包裝機;建筑涂料包裝
機械
3. 復檢秤:各種包裝機械的出廠檢驗、重量復核
4. 皮帶秤:水泥機械、預混料機械;建材配料機械;煙草機械
5. 失重秤:筑路機械,高爐噴補機械
6. 料位秤:方便面機械;制藥機械;環(huán)保機械;牛奶罐;啤酒罐;煙草儲箱及所有方
便稱重的物料料位檢測
7. 配料秤:攪拌站;水泥配料;陶瓷配料;涂料機械
8. 濾波方式:采用 S7-200 的集成平滑濾波,閾值濾波
二、性能特點:
1. 通道數(shù):2 通道
2. 分辨率:±15 位(±32767)
3. 轉(zhuǎn)換速率:每秒 50 次
4. 尺寸:71.2x80x62(W x H x D)毫米,與西門子標準模塊尺寸一致。
5. 安裝方式:與西門子的標準模塊一樣的安裝方式。
6. 測量模式:使用 6 線制(傳感器的距離大于 50 米)或 4 線制。
7. 線性誤差:優(yōu)于 1/3000。
8.驅(qū)動能力:每通道最多可以驅(qū)動 120 毫安負載。(相當于 8 只 350Ω應變式稱重傳感器。)
9.供電:直流電壓 24V,誤差±1V,模塊靜態(tài)功耗 0.1A(5v 總線)。
10. 最多連接數(shù):本模塊采用了西門子的模擬量模塊特性,最多可以連接 5 個模塊,即最多
可以同時連接 10 臺秤。
11. 通訊:因為此模塊作為 S7-200 的擴展模塊使用,所以 S7-200 支持的所有通訊方式都可
以實現(xiàn),例如 Profibus DP, MPI, 以太網(wǎng),PPI,各種 485 自由協(xié)議通訊,還可以實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)
遠程操作與數(shù)據(jù)讀取。
三、硬件接線
?如圖 1 所示,上面一排接線端子對應通道 1,下面一排端子對應通道 2?

尋址 :本模塊在 S7-200 體系內(nèi)被定義為兩路模擬量輸入模塊,如下圖,編程軟件與 PLC 在?
線訪問的時候會發(fā)現(xiàn)一個模擬量輸入模塊。
例如本例采用的是 224XP CPU, 本機有兩路模擬量輸入模塊(占用 AIW0,AIW2 兩個地址),
所以在本稱重模塊前面沒有其它模擬量輸入模塊的情況下,兩路稱重信號占用的地址是, AIW4,AIW6.??

如果前面還有其它模擬量輸入模塊,地址向后推移。
稱重 結(jié)果 的讀取 :稱重的結(jié)果是通過AIW 的形式被 CPU 讀取,最高位為符號位(1 為負數(shù)),其它 15 位為數(shù)據(jù)位,所以稱重結(jié)果介于-32767 到 +32767 之間。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? PLC 程序編寫
?下面以一個例子程序的方式介紹稱重相關(guān)的程序:以 4 通道為例,采用子程序方式編寫,這里采用了“形參”編程,這樣的好處是,調(diào)用子程序的時候可以對不同的通道輸入不同的變量地址。?
稱重子程序分為 3 部分:清零、標定、計量,下面的三段都是來自 1 個子程序
清零程序:清零的過程實際上是將未稱量物料前的秤體、秤盤等所對應的 AD 碼值存儲起來
的過程,清零前請將秤體清理干凈,是秤體保持穩(wěn)定,觀察 AD 碼值穩(wěn)定后,對清零標志位
置 1,清零是個瞬間的過程,實際稱量的過程中可以隨時清零, 實際稱量過程中清零不會影響標定系數(shù)。

標定 程序 : PLC 讀到的數(shù)據(jù)是一個 16 位的 AD 碼值,并不是實際的重量,所以標定過程是必 須的,其實標定的過程就是計算每個 AD 碼值對應多少重量的問題,標定過程是:?
a) 在放置砝碼之前首先是清零的過程,清零就是在加入額外的重量前記錄下秤體自身
的重量 AD 碼值 “ A”。?
b) 放入一定重量(”M”)的砝碼(為了得到好的線性好的標定結(jié)果,砝碼的重量越接
近滿量程越好,最小是滿量程的 20%),記錄放入砝碼后的 AD 碼值 “ B ”?
c) 計算砝碼所對應的絕對 AD 碼值 “C”, C=B-A
d) 計算并存儲每個 AD 碼值所對應的重量:
單碼值總量 D=砝碼重量 M/ 砝碼對應絕對碼值 C?

計量程序:在移除砝碼后就可以開始計量了
假如實際物料對應的 AD 碼值“E”,那么物料的重量就是 (E-A) x D?

主程序:


軟件濾波 :
?S7-200PLC 在后臺集成了非常方便的濾波功能,由于在后臺運行,不占用 PLC 的執(zhí)行周期。?
?打開系統(tǒng)塊,選擇“輸入濾波器”,在右側(cè)選擇“模擬量”,選擇稱重模塊對應 的 AIW, 這樣您選擇合適的采樣數(shù)與死區(qū)?
采樣數(shù) :此濾波采用平滑濾波方式,平均的次數(shù)是“采樣數(shù)”,每個執(zhí)行周期 都更新一個新的數(shù)參與平均數(shù),例如采樣數(shù)是 64,那么 PLC 總是取最新的 64 個數(shù) 據(jù)計算平均數(shù)。?
死區(qū) :這是一個非常有用的參數(shù),死區(qū)的概念是如果每兩次的度數(shù)小于“死區(qū)” 值,那么 PLC 采用取平均數(shù)的方式濾波;如果相鄰的兩個數(shù)的差值大于“死區(qū)”值, 則立即用新的值更新所有的存儲區(qū),那么新的平均數(shù)即為新的采樣值。調(diào)整死區(qū)的 值,可以對動態(tài)變化快的過程達到快速跟蹤,對于相對變化小的過程有穩(wěn)定輸出的 功效。?
重要說明 :濾波是后臺運行的 , 不占用 PLC 的執(zhí)行時間 ;采樣數(shù)對應的是每 采樣數(shù)對應的是每 個執(zhí)行周期一個采樣 (這是和 PLC 的執(zhí)行周期相關(guān)的過程)

稱重庫文件 :西門子 PLC 支持庫功能,我們已經(jīng)將稱重子程序打包成稱重庫文件,這樣方便?
您的應用, 需要的條件是您的軟件是 SP6 及以上版本。
?下面的文件就是庫文件,您可以另行索取,也可以直接雙擊此文件圖標,系統(tǒng)會自動添 加此庫到您的編程軟件中。?


在程序編輯環(huán)境中,雙擊庫,您會發(fā)現(xiàn)這個“庫”和其它標準指令一樣,您只是要指定相應
的變量即可。