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江蘇某有限公司制造的UM10067網(wǎng)帶爐熱處理生產(chǎn)線，配置自動稱重裝置，稱重控制器由上海某公司生產(chǎn)，型號為XK3190-A9+(下稱:稱重控制器)，該控制器通過OMＲONPLC的232串口獲取熱處理工件的重量數(shù)據(jù)。但在數(shù)據(jù)通訊調(diào)試過程中，存在兩個問題:1)稱重控制器的通訊接口為ＲS232口，無法實(shí)現(xiàn)超過80m的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通訊;
2)歐姆龍PLC如何對通訊返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，正確解析出重量這一關(guān)鍵的數(shù)據(jù)。為了解決這兩個問題，我們將稱重控制器的ＲS232通訊端口轉(zhuǎn)換成ＲS485通訊端口，并且對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)的處理，從而取得了工件重量這一關(guān)鍵性數(shù)據(jù)。通過該方法，我們同樣可以獲得熱處理設(shè)備上施耐德電流表的累積電流值以及各種帶通訊接口的質(zhì)量流量計(jì)的數(shù)據(jù)，并且在上位機(jī)上顯示記錄，方便客戶更好的對熱處理生產(chǎn)線進(jìn)行管理。
1ＲS232接口轉(zhuǎn)換成ＲS485接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通訊
ＲS-232-C的電氣接口電路采取的是不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊，其發(fā)送電平與接收電平的差只有2～3V，所以共模抑制能力較差，容易受到共地噪聲和外部干擾的影響，再加上信號線之間的分布電容，因此其傳送距離最大為15m左右，而在實(shí)際使用過程中，稱重控制器距離歐姆龍PLC比較遠(yuǎn)，超過80m。
ＲS485采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，差分信號為負(fù)邏輯，邏輯“1”以兩線間的電壓差表示為－(2～6)V;邏輯“0”以兩線間的電壓差表示為+(2～6)V，抗共模干擾能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好，其最大的通信距離為1219m左右。因此需要對該ＲS232通訊線路進(jìn)行ＲS232轉(zhuǎn)ＲS485處理。稱重控制器配備的15針232口與9針232口轉(zhuǎn)換線，可以將該設(shè)備的通訊接口轉(zhuǎn)換成9針232口。再利用一對ＲS232轉(zhuǎn)ＲS485的轉(zhuǎn)換器在稱重器和PLC之間進(jìn)行連接。注意的是ＲS232轉(zhuǎn)ＲS485轉(zhuǎn)換器上的232口與該9針232口均為母頭，無法正常連接，必須使用公頭對公頭交叉線進(jìn)行連接，對兩個串口的2、3引腳進(jìn)行交叉連接(TXD接ＲXD)，中間的ＲS485接線A(+)接A(+)，B(－)接B(－)。
圖1是完整的接線示意圖，按照示意圖正確連接后，就可以成功地將稱重控制器由ＲS232轉(zhuǎn)換成了ＲS485，再用ＲS485轉(zhuǎn)換成ＲS232接到PLC的232接口上。為接下來通過歐姆龍PLC實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)獲取奠定了基礎(chǔ)。

為了驗(yàn)證這種轉(zhuǎn)換接線是否正確，可以使用普通計(jì)算機(jī)的串口替代PLC的串口，利用串口調(diào)試助手測試。本測試中我們用到的是D命令(讀凈重)，串口調(diào)試助手發(fā)送的十六進(jìn)制指令為:024144303503。
02:開始符號、41:41H=65D，轉(zhuǎn)換成ASCII碼為A、44:操作命令(讀凈重)、30:異或校驗(yàn)的高位、35:異或校驗(yàn)的低位、03:結(jié)束符號。
串口調(diào)試助手發(fā)送跟接收的數(shù)據(jù)如圖2所示。

串口的通訊設(shè)定參數(shù)為:9600、N、8、1。從圖中可以看出，接收到的返回?cái)?shù)據(jù)為:0241442B30303334383531313503。
02:開始符號、41:41H=65D，轉(zhuǎn)換成ASCII碼為A、44:操作命令(讀凈重)、2B:2BH=43D，轉(zhuǎn)換成ASCII碼為符號“+”、30:30H=48D，轉(zhuǎn)換成ASCII碼為數(shù)字“0”、33:33H=51D，轉(zhuǎn)換成ASCII碼為數(shù)字“3”、34:34H=52D，轉(zhuǎn)換成ASCII碼為數(shù)字“4”、38:38H=56D，轉(zhuǎn)換成ASCII碼為數(shù)字“8”、35:35H=53D，轉(zhuǎn)換成ASCII碼為數(shù)字“5”、31:31H=49D，轉(zhuǎn)換成ASCII碼為數(shù)字“1”，表示小數(shù)位為1、31:異或校驗(yàn)的高位、35:異或校驗(yàn)的低位、03:結(jié)束符號。
從返回的數(shù)據(jù)可得出所需要的值為384．5kg，與實(shí)際設(shè)備上顯示的數(shù)值一致。
2歐姆龍PLC與通訊接口通訊并解析數(shù)據(jù)
通過上述串口調(diào)試助手與設(shè)備的通訊過程可以看出，發(fā)送的指令內(nèi)容為固定內(nèi)容，因此在與歐姆龍PLC通訊的時候，可以通過TXD、ＲXD命令的方式來實(shí)現(xiàn)。歐姆龍PLC通過TXD發(fā)送固定的024144303503指令(保存在DM4000開始的三個DM區(qū)內(nèi))，并用ＲXD指令將得到的返回?cái)?shù)據(jù)0241442B30303334383531313503保存在歐姆龍PLC內(nèi)存中(D4010開始的7個DM區(qū))，數(shù)據(jù)在內(nèi)存的內(nèi)容如圖3顯示。

將D4012和D4013的數(shù)據(jù)通過HEX指令轉(zhuǎn)換到D5000里面得到0034，通過“BIN(023)”BCD碼到二進(jìn)制數(shù)保存在D5200里面，然后通過“FLT(452)”16位到浮點(diǎn)數(shù)語句，將D5200轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)保存在D5100里面;然后將D5100里面的數(shù)據(jù)乘以100，這里需要注意的是，浮點(diǎn)數(shù)占2個DM區(qū)，而數(shù)值“100”只占1個DM區(qū)，用浮點(diǎn)數(shù)直接乘以數(shù)值“100”會發(fā)生錯誤。所以先要將乘數(shù)“100”轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)保存在D5102里面，然后將D5100與D5102兩個浮點(diǎn)數(shù)相乘，這樣就是正確的結(jié)果。將DM4104的數(shù)據(jù)通過HEX指令轉(zhuǎn)換保存在D5001里面，通過“BIN(023)”BCD碼到二進(jìn)制數(shù)保存在D5201里面，然后轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)，保存在D5106里面;最后再通過“+F(454)”浮點(diǎn)加語句，將D5104與D5106相加，結(jié)果保存在D5108里面。這時候我們已經(jīng)成功地將所需要的數(shù)據(jù)以不考慮小數(shù)點(diǎn)位數(shù)以及正負(fù)的浮點(diǎn)數(shù)形式保存在了D5106里面。
然后將表示小數(shù)位數(shù)的DM4015的高字節(jié)通過HEX轉(zhuǎn)換保存在D5006里面，通過“BIN(023)”BCD碼到二進(jìn)制數(shù)保存在D5202里面，然后轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)保存在D5112，通過“PWＲ(840)”指數(shù)冪語句實(shí)現(xiàn)10的指數(shù)冪保存在D5114里。這樣同樣需要注意，要先把底數(shù)“10”轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)保存在D5110里，然后再通過PWＲ語句實(shí)現(xiàn)指數(shù)冪的換算。如果小數(shù)位數(shù)為1，則D5112里面就是浮點(diǎn)數(shù)的10;如果小數(shù)位數(shù)為2，則D5112里面就是浮點(diǎn)數(shù)的100。
最后通過“/F(457)”浮點(diǎn)整除語句對D5108以及D5114進(jìn)行處理，結(jié)果保存在D5116里面，即可實(shí)現(xiàn)小數(shù)位的功能。數(shù)據(jù)的正負(fù)需要通過返回?cái)?shù)據(jù)的第四位數(shù)確定，如果返回的是“2B”，則表示正數(shù)，直接將D5116的數(shù)值通過“MOVL”長傳輸指令傳輸?shù)紻5120里;如果返回的是“2D”，則表示負(fù)數(shù)，這時候需要將“0”轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)保存在D5118里，然后通過“－F(455)”浮點(diǎn)數(shù)減用0減去D5116，最終的結(jié)果保存在D5120里面。
通過圖4所示的數(shù)據(jù)處理過程，就可以成功的將我們所需要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)保存在D5120里面。

3結(jié)論
通過將設(shè)備上的ＲS232通訊接口轉(zhuǎn)換成ＲS485接口可以實(shí)現(xiàn)歐姆龍PLC遠(yuǎn)程獲取數(shù)據(jù)的功能，可以通過將數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)，然后再對浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行處理，最后以浮點(diǎn)數(shù)的形式保存在PLC內(nèi)存地址中，這樣就可以正確的對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。
至此，在進(jìn)行熱處理生產(chǎn)線管理的時候，就可以一目了然的獲得工件的重量、生產(chǎn)線累積消耗的電流以及各種氣氛的累積消耗量，以供客戶更好地分析熱處理設(shè)備的性能。
 

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