1，SIWAREX CS概述
SIWAREX CS称重模块是ET200S的一个功能模块(FM)，可以直接插入到一个30mm宽的终端模块上。称重传感器、电源和串行接口都是通过具有16个连接点的终端模块来连接。通过ET200S可方便的把SIWAREX CS称重模块集成到SIMATIC系统中。本文通过将一个SIWAREX CS模块集成一套到IM151-7 CPU的例程简要介绍如何用SIWATOOL CS软件和STEP7软件对SIWAREX CS进行校秤和称重。

硬件连接

所用到的硬件设备：

名称	数量	订货号
IM 151-7 CPU，ET200S接口模块	1	6ES7151-7AA13-0AB0
PM-E DC 24V 电源模块	1	6ES7138-4CA01-0AA0
电源模块端子块，螺钉型	1	6ES7193-4CD20-0AA0
SIWAREX CS称重模块	1	7MH4910-0AA01
电子模块端子块，30mm宽，螺钉型	1	6ES7193-4JA00-0AA0
MMC卡（64KB）	1	6ES7953-8LF20-0AA0
PS307 24VDC电源	1	6ES7307-1EA00-0AA0
CP5512编程卡	1	6GK1 551-2AA00
MPI/DP编程电缆	1
串口电缆	1
称重传感器仿真器	1
笔记本电脑	1

 

所用到软件：

名称	订货号
STEP7 V5.4 组态编程软件
WINCC Flexible2007 触摸屏组态软件
SIWATOOL CS校秤软件	7MH4910-0AK01
示例项目及手册	http://support.automation.siemens.com/CN/view/en/19249858/130000 免费下载

 

系统图如下：

 

 

RS232串口电缆的对应关系如下：

给系统通电，下载正确的硬件组态，观察指示灯，察看是否有“SF”故障灯亮。正常显示如下：

2，通过SIWATOOL CS软件校秤
在电脑上安装SIWATOOL CS软件后，可通过RS232串口联接到SIWAREX CS模块进行校秤。使用SIWATOOL CS 校秤，只需在模块正确通电后即可，而与CPU是否运行，是否进行了组态编程等无必要关系。
点击“Online”通过RS232建立电脑与称重模块的连接，如果建立连接时，在不断的重试，请检查接线及通讯设置。
校秤主要在Adjustment beter (DR3) 画面中完成。建立连接后，在空秤的情况下，选择校正零点有效命令，该命令将命令代码3发送到称重模块。

 

执行命令后，此时显示重量变为0.00Kg，选择接收，这样就可以将Adj.digits 0的转换值给读取上来。此值请勿做任何修改，如果修改，会导致测量值的线性偏差。

 

修改校正砝码的重量Adj. weight1。注意，所填数据的实际含义与在“Scales beter”内设置的小数点位数和重量单位有关。譬如若小数位为2，单位为kg，所设砝码重量为100KG，那在Adj.weight1处就要填写10000。

 

此次校准砝码重量为200KG，则需要写入20000。

 

选择发送，将校正砝码重量写入SIWAREX CS模块中。
增加相应的砝码，此时显示重量为175.45Kg，为校秤前不正确的重量（所加砝码的重量值，至少在传感器量程的5％以上，越大越好，建议在60％以上）。点击校正重量1有效命令，该命令将命令代码4发送到称重模块。

命令完成后，显示重量变为200Kg，这是校称完成后的正确重量。重新选择接收一下，这样数据Adj.digits 1就保存下来了。

至此，校秤过程结束，可以自由增加重量，进行称重了，显示重量即为正确的称重重量。

可在如下图界面查看相应的状态信息及故障信息：

 

3，通过STEP 7软件校秤

（1） 硬件组态及参数设置：

 

(2) PLC软件编制
通过 25822042下载示例项目。示例项目分别提供了各种不同ET200S接口模块的完整的PLC程序和WINCC Flexible组态程序，用于调校秤重模块。
根据ET200S接口模块的不同，从示例项目中选择相应的程序复制到当前项目中，下载到PLC里。

其PLC程序结构如下：
OB100：起动组织块，清除命令
OB35：  周期性写命令，用于读取当前过程值
OB1：    主循环程序，循环调用FB42、FC2、FC30
FB42：   核心功能程序，处理与称重模块的数据通信，命令的执行。
FC2：    处理报警信息
FC30：  管理三组对称重模块的命令
DB20：  秤矢量数据块
DB21：  秤数据块
DB41：  FB42“SICS_DR“的背景数据块
DB100：报警信息数据块

核心功能程序块FB42,其背景数据块DB41,调用过程如下：

CALL  "SICS_DR" , DB41
ADDR                                     :=256                                                                      //称重模块起始地址
DB_SCALE                            :=21                                                                        //秤数据块号
DB_VECTOR                         :=20                                                                        //秤矢量数据块号
CMD_IN                                :="DB_SCALE_CS".i_CMD_INPUT                 //输入命令
SEL_PROC_VAL                  :="DB_SCALE_CS".b_SELECT_PROC_VAL    //输入选择输出过程值代码
EXT_TARA                          :="DB_SCALE_CS".i_PRESET_TARE                 //设定皮重
CMD_INPR                           :="DB_SCALE_CS".bo_CMD_IN_PROGRESS     //命令处理中
CMD_FOK                            :="DB_SCALE_CS".bo_CMD_FINISHED_OK    //命令处理完成
CMD_ERR                            :="DB_SCALE_CS".bo_CMD_ERR                       //命令故障
CMD_ERR_C                       :="DB_SCALE_CS".b_CMD_ERR_CODE           //故障代码
REF_COUNT                         :="DB_SCALE_CS".b_INFO_REFRESH_COUNT   //刷新计数
ACT_SEL_PROC_VAL       :="DB_SCALE_CS".b_SELECTED_PROC_VAL  //实际选择的过程值代码
PROC_VAL1                         :="DB_SCALE_CS".i_PROCESS_VALUE                  //实际过程值
SC_STATUS                        :="DB_SCALE_CS".w_SCALE_STATUS                    //状态值
ERR_MSG_C                       :="DB_SCALE_CS".b_OPR_ERR_MSG                     //操作员错误信息
FB_ERR                               :="DB_SCALE_CS".bo_FB_ERR                             //功能块错误
FB_ERR_C                          :="DB_SCALE_CS".b_FB_ERR_CODE                   //功能块错误代码
START_UP                         :="DB_SCALE_CS".bo_START_UP_IN_PROGRESS  //模块正在启动
CMD_EN                             :="DB_SCALE_CS".bo_CMD_TRIGGER                    //命令触发器

 

（3）通过变量表读写进行校秤
相关命令含义如下，对DR3块中的相关数据读写，需要用到命令203和403。

 

首先通过命令203，读取校秤的相关参数，如实际重量，校正重量1的读数，如下

然后，执行写入放置砝码的重量，比如90KG,需要写入9000（最后两位为小数点为），执行命令403，点击触发即可。

此时校正砝码的重量已经写入到SIWAREX CS模块中。下面执行校准零点和校准量程1的命令

校正零点和量程1的命令代码分别是3和4

 

执行命令3，零点有效命令

 

触发命令激活后，实际值变为0。

 

增加90KG的砝码放入传感器上，此时可能实际重量并未显示90KG

 

执行命令4，校正重量1有效，触发命令激活后，秤的实际值就显示为砝码重量90.00KG

此命令执行完后，校秤工作完成。

（4）通过触摸屏面板进行校秤
示例程序中集成有触摸屏程序。正确下载触摸屏程序并与CPU建立联接后，可在触摸屏上对称重模块进行调校。
调校过程如下：
先在前三幅画面中，设定称重模块的一些特性，如重量单位，特征值，显示小数点位数等。

在画面中，点击 图标，该按钮将命令代码(db21.dbw28，i_CMD2_Code)值设为403，并置位命令触发信号（db21.dbx30.0，bo_CMD2_Trigger）。PLC程序运行后将设定值写入称重模块。

在空称的情况下，在面板上点击校正零点有效命令，该命令将命令代码(db21.dbw28，i_CMD2_Code)值设为3 ，并置位命令触发信号（db21.dbx30.0，bo_CMD2_Trigger），通过PLC程序发送到称重模块。

 

命令执行后，显示重量变为0 Kg.

在调校重量1的输入框中输入调节重量1的砝码重量，此处设为180Kg,点 图标，将此值发送到称重模块，然后在秤上增加相应砝码，此时秤读数开始变化，显示为150.79Kg，为校秤前不正确的重量。

点击按钮调节重量1有效按钮，该命令将命令代码(db21.dbw28，i_CMD2_Code)值设为4，并置位命令触发信号（db21.dbx30.0，bo_CMD2_Trigger），通过PLC程序发送到称重模块。命令执行后，读数变为设定重量，至此校秤完成，可以正常称重。

 

可以在主画面中读取秤的当前重量和状态：

在PLC中，DB21.DBW14代表以整数形式代表了当前重量，DB21.DBW18代表了称重模块的状态，调试人员可方便的应用这些信息将称重系统集成到更复杂的自动化系统中。

说明
为了将项目数据装载到 CPU，需要建立一个编程设备与设备或CPU 之间的在线连接。下面列表中的一个例子介绍了S7-1500 CPU 的下载步骤 (适用于所有类型的 CPU )。在某些情况下如果模块的存储器没有自动初始化，需要首先将 S7-1500 CPU 恢复出厂设置。如 CPU 仅有 IP 地址而没有下载硬件组态，在线连接时会显示“不兼容”信息。 

编号	步骤
1	在项目导航中，标记包含想要下载到 CPU 的项目数据的文件夹(例如，PLC_1)，然后执行菜单指令“在线 > 下载到设备”或直接点击工具 栏上的图标“下载到设备”。成功后，修改的项目数据(设备组态和 STEP 7 程序)将被装载到 CPU 中。  图. 01 另外，可以装载单独的组件，例如硬件组态和程序块。在项目导航中右键点击“PLC_1 ”，在弹出的菜单中会提供如下菜单指令：  “下载到设备 > 硬件和程序(仅变化)” 设备组态和修改的程序块下载到 CPU 中。   “下载到设备 > 硬件配置” 只有硬件组态下载到 CPU 中。   “下载到设备 > 程序(仅变化)” 只有改变的程序块下载到 CPU 中。
2	第一次下载时，会弹出“扩展下载到设备”对话框。这里需要定义 PG/PC 接口。在下拉列表中可以选择已组态的数据并点击“下载”按钮。   图. 02  设备组态中配置的 CPU 的 IP 地址必须和在线显示的 CPU 的 IP 地址匹配。 图. 03 注意 如果使能了“显示所有可访问的设备”选项，那么所有可访问的设备及其 IP 地址将被显示出来，这样就不需要在离线项目中更改模块的 IP 地址而直接将项目下载在 CPU 中。
3	当搜索到节点后，该站点的 IP 地址会显示在“子网内的所有设备”表格中。在“在线状态信息”区域中，你也可以确认这个与所需 IP 地址设备的在线连接。 点击 “上载” 按钮。
4	编程设备的以太网口 IP 地址必须和被组态的模板在相同的 IP 网段。如果为 PG/PC 已经分配了一个 IP 地址，将不会出现图.04 的对话框。点击“Yes”按钮。    图. 04 并确认下一条信息。
5	项目数据必须一致。如果项目没有被编译，在装载前项目数据会自动被编译。在“装载预览”对话框中，显示出要执行的装载信息和动作要求。  仅在设备组态已经装载或者修改过文本列表的文本时需要将 CPU 转为停止状态。如果仅给 CPU 装载程序块，则不需要将模块转为“STOP" 状态。 在“文本库”行建议选择“一致性装载”（仅对于 S7-1500而言）。这样所有的文本消息和文本列表条目都将被装载到 CPU 内。 可以装载的时候，“装载”按钮会激活。点击”装载“按钮。 图. 05
6	最后弹出“装载过程结果”对话框，提供装载过程成功与否的信息。点击“完成”按钮将 CPU 置于“运行”模式。   图. 06 在检查窗口进入“常规 > 信息”获得详细的关于装载流程的信息。
7	完成了项目数据到 CPU 的下载， 并将 CPU 置于“运行”模式后，可以在 CPU 上执行测试和诊断功能。

表 01