用通信方式接入传感器

    传统的传感器多为模拟信号输出，因此PLC使用传统的A/D输入通道读取数据。现在传感器的智能化程度逐步提高，同时也为了适应数字化、网络化的需要，不少传感器自身已经将数据数字化。因此更适合通信的需要。不仅如此，智能化的传感器还可能具有可编程、自诊断、自补偿等附加功能。这就更加需要能进行双向沟通，远非传统的A/D输入通道可比。

    这里用一种双参数的机械位移传感器为例，介绍用通信方式接入传感器的基本方法。该传感器可交替输出两个完全独立的参数，但是信息使用16位ASCII码的方式送出（注意低8位在前）。信息的格式见表7-23。

表7-23    数据信息定义表

 

    处理接收到的数据，程序流程图如图7-40所示。

    其中，有如下几点特殊处理：

   (1)参数辨识：因为接受到的信息可能是A参数的，也可能是B参数的，而且参数的符号也是可正可负。这两者都必须在使用之前，根据信息中的标识将它区分开。

   (2)零点补偿：传感器安装好后，因为各种原因，一般不可能正好与测量零位相吻合，也就是此时的传感器输出并非是0。虽然可以重新安装调整传感器，使其与零位重合，但是要使两个参数同时都调到零位，并不容易操作。所以我们建议采用软件补偿的方法，即不去调整传感器的位置，而是将偏移的数据记录下来（注意存放在停电保持记录区），在使用时分别对两个测量的数据进行补偿。另外，传感器的零点还可能因为时间、温度、振动和设备搬运等原因而变化，所以本软件中专门为此加装了“零位飘移标定”模块。只需自动操作一次，即可获得新的补偿数值。

 

图7 40处理接收到的数据流程图

   (3)数据偏置：一台设备可能用在不同的工况，处理不同的加工产品，因此有可能需要设置不同的测量零位。在传感器的有效测量范围内完全可以不必移动传感器的安装位置，只需采用与“零点补偿”类似的处理方法，分别记录两个参数的偏移数据（不偏移时，应设置为O），用软件进行处理。

    图7-41是用通信方式接入传感器的总体流程图，表7-24是该模块占用的软件咨源定义表。

表7- 24    软件资源定义表

 

 

图7-41用通信方式接入传感器总流程图

    数字实例：如果当前收到的ASCII码是41、2D、32、35、2E、38、OD、OA（代表是A参数、负数、绝对值25.8），经数据处理后将有如图7-42所示的结果。

 

图7-42数据处理过程图

    源程序如下。

    地址    指令    说明

   500    LD M100

   501    MOV  H0002 D8124    ／／设置起始符

   506 MOV  H0003  D8125    ／／设置结束符

   511    RS  D200 K6  D60  K8    ／／通信设置指令

   520 ANI  M8121    ／／非发送时

   521    PLS M80

   523    LD M80    ／／清理现场

   524    RST  M81

   525    RST M82

   526    ZRST  D60 D63

   531    LDP    M8123    ／／接收完成时

   533 ANI  M8122

   534 AND<>  D63  HOAOD

   539    cJ P90    ／／非正常数据，不处理

   542    LDP     M8123

   544 AND=    D63  HOAOD

   549 ANI     M8122

   550    SET M89    ／／设置数据处理标志

   551    LD M89    ／／数据处理

   552    DMOV  D61 D165    ／／暂存测量数据

   561    SWAP D166    ／／小数数据与小数点位置交换

   564 WOR D166  HOOFF  D166

   571    WAND D166  H3000 D166    ／／小数点改成ASCII码的  "0"

   578    HEX  D165 D167  K4    ／／转成BCD码

   585    BIN  D167 D168    ／／转成BIN码(100*测量绝对值)

   590    LD M89

   591    MOV  D168 D163    ／／存绝对值

   596 WAND D60  HFFOO  D169    ／／取符号

   603AND=D169  H2DOO    ／／负数取补码

   608    NEG D168

   611    LD M89    ／／区分A、B

   612 WAND  D60  HOOFF D171

   619    MPs

  620AND=  D171  H0041   //A参数

  625MOV  D168 D150    ／／实用值

 630    MPP

  631AND=  D171  H0042   //B参数

 636    MOV  D168 D151    ／／实用值

 641    LD M89    ／／零位加偏移补偿

 642    MPs

  643AND=    D171  H0041    ／／补A

 648    SUB  D168 D7022  D150

 655    MPP

  656AND=    D171  H0042    ／／补B

 661    SUB  D168 D7023  D151

 668    LD M8123    ／／采样完成

 669    RST   M8123

 671    ZRST  D60 D63

 676    P9

 677    LD M8063    ／／通信故障

 678    0R=  D60 KO    ／／数据错误

 683    0R>  D163 K7000    ／／数据溢出

 688    0UT  T1  K50

 691    LD T1    ／／出错处理

 692    RST M81    ／／出错标志

 693    SET M82

 694    RST  D150

 697    RST  D151

 700    LDI  M8063

  701AND=    T1 KO

 706    RST M82

 707    SET M81    ／／正常标志

    图7-43是用来调试时调用参数的显示界面。

    图7-43中第一排显示的是读人信息在PLC中的寄存地址；第二排显示的是读入信息的定义；第三排显示的是读入信息的ASCII码；第四排显示的是与ASCII码对应的字符；中间分别是两个参数的数值及它们的零点补偿值和偏移值；下面是通信状态和设定参数；左下角设有一个锁定开关，该触摸键以交替方式工作，用来锁定刚读入的数据，以便能读取到稳定显示的数据。

 

图7-43位置传感器调用参数显示界面