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周建平，唐小平，袁強，伍凌川 ,唐恭富
（中國兵器工業第 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。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傳感器的基礎上推出的新型系列產品。該傳感器采用高性能 MCU ，綜合運用 DSP 技術、數據通信技術、自動控制技術、高速數據采集技術、集成 IC 技術、貼片安裝工藝等一系列先進技術和工藝。該系列產品采用全隔離、高度數字化、智能化設計，使產品具有工作可靠、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，可廣泛應用于電力系統，鐵路系統，通信系統，控制系統，電機監控系統等等領域。WB 智能傳感器可以完成各種交、直流電量參數的實時采集計算、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． 軟件的設計
1. WB 智能傳感器通訊協議
串行通信口 RS485； 信息傳輸方式為異步，起始位1 位，數據位 8 位，停止位1 位，無校驗數據傳輸速率 38.4KBPS，19.2KBPS，9600BPS，4800BPS，2400BPS，1200BPS。
協議的基本格式見協議基本格式表。
校驗為協議基本格式表中的前 2-5 項逐字節作無符號加法，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-->發送讀數據命令-->適當延時-->讀端口返回數據-->(如果需要確認，則發送確認幀命令-->)進入下一輪發命令及讀數據循環。
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 位數據、9600 波特率和自由口協議。MOV_B 指令把 16#B0賦值給 SMB87,SMB87 是信息接收控制字節。ATCH 語句將 INI_0 中斷子程序與 端口 0 接收字符中斷(中斷 8)關聯。VB600 為接收起始地址。見圖 1。
②讀數據命令：VB51-VB57 為 XMT 命令的 TBL 參數。VB51 為命令幀字節個數，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為結束碼。見圖 2。
③向 WB 智能傳感器發讀數據命令： SM4.5 為 1 時表示自由口 0 發送空閑，SM4.5 提供了一個時間為 1 秒的延遲。XMT 指令為發送指令，PORT 參數取 0 表示端口 0，TBL 參數表示發送的數據起始地址。見圖 3。 
④中斷 8 端口 0 字符接收程序：MOV_B 指令將緩沖區 SMB2 接收 WB 智能傳感器傳來的數據放到以 VB600 開始的區域。INC_DW 指令將指針 VD680 值加 1, 指針 VD680 指向下一個字節。如果緩沖區 SMB2 的內容等于 16#0D，表示數據接收結束，用 MOV_DW 指令將指針 VD680 重新賦值為&VB600(VB600 的地址)。見圖 4。
⑤讀端口返回數據及處理：若收到某字節數據為 05H，則緊接其后收到的一個字節數據應與 05H合為一個字節; 若收到某字節數據為 0DH,表示結束。 組合參數變送器輸出數據的順序如下： E、R、P 、Q、C、F、V1、V2、V3、I1、I2、I3（不同變送器輸出內容不同，因此輸出數據長度各異，但其順序同前，各參數均為 2 字節）。M2.0 為筆者自行設置的數據處理控制位，見圖 5。
三． 應用介紹
我所研制的空調參數測試系統用 WB 智能電量傳感器檢測待檢空調機的啟動電流，制熱和制冷狀態下的電壓、電流和功率，該空調參數測試系統出口俄羅斯，于 2001 年 5 月投入運行。據俄羅斯方反映，這一年多時間，空調參數測試系統運行情況良好， WB 智能電量傳感器工作穩定可靠，檢測數據準確。
四． 總結
以上方法僅僅是S7-200 PLC與一只WB智能傳感器通訊的應用， RS485智能口可以組成RS485網絡，編程方法與上述相同。需要 WB 智能傳感器設置地址 0-63，在步驟②讀數據命令表中對VB51-VB57 為 XMT 命令的 TBL 參數修改，將 VB53 變送器地址更改，就可以與 RS485 網絡上的不同 WB 智能傳感器通訊。
參考文獻：
[1] 四川省機械研究設計院.S7-200 可編程控制器系統手冊（上、下）[M].成都：四川省機械研究設計院，2000
[2] 楊長能. 可編程控制器基礎及應用[M].重慶：重慶大學出版社，1997
 WB系列智能傳感器在西門子PLC上應用.pdf
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