PM-160实现S7-300PLC与梅特勒-托利多电子称的通讯

——上海泗博自动化网关成功应用于食品加工行业

摘要：称是重量的计量器具，不仅是商业部门的基本工具，在各种生产领域和人们日常生活中也得到广泛应用。数字电子秤用数字直接显示被称物体的重量，具有精度高、性能稳定、测量准确及使用方便等优点。

在工业现场应用中，由于观察距离等原因，对于数字电子称的功能需求，就不再仅仅是将称量值在显示屏上表现出来了，支持远程数据通讯功能显得尤为重要。

本文介绍了如何实现SIEMENS 315-2DP对METTLER TOLEDO电子称的实际称重值进行远程数据采集。该应用案例中，电子称支持RS232远程数据通讯，通过泗博协议转换模块PM-160，实现与西门子PLC的PROFIBUS通讯。

关键词：315-2DP      PROFIBUS      RS232      PM-160      协议转换      METTLER TOLEDO电子称

• 一、系统说明

食品生产过程中，各种原材料的添加量会直接影响到食品的口感，所以严格控制原料的添加比例就显得非常重要了。该应用中，现场原料的添加量是通过METTLER TOLEDO的电子称来计量的，电子秤的实时测量值通过泗博网关PM-160传送到中控室SIEMENS PLC进行实时监控。

系统通讯简易框图如图一：

图一：系统通讯框图

上图中，PM-160在PROFIBUS侧作为通讯的响应方，被动接收PLC的读请求及写请求；而在RS232串口侧，PM-160则作为通讯的发起者，主动发送请求并且接收电子称返回的响应。

• 二、METTLER TOLEDO电子称重天平通讯说明

天平支持RS232通讯，通讯波特率可选，通讯模式为ASCII，通讯指令如图二所示：

图二：电子天平通讯指令表

本现场实现了中控室采集现场电子天平的当前单位下稳定的重量值，在控制室可以通过按键来控制数据采集的频率（即按一次按键，数据采集一次）；这样客户无需复杂的程序处理，即可根据需求实时监控到现场电子天平的最新计量值；操作方便、快捷、性能稳定。

• 三、PM-160在该应用中的通讯原理及参数配置

1. PM-160参数配置介绍

由于该现场电子天平通讯协议不符合Modbus规约，所以采用了PM-160的通用模式进行通讯。该模式的配置界面如图三所示：

图三：PM-160通用模式配置界面

上图中，协议类型选择为“通用模式”，串口参数包括波特率、校验位、数据位、停止位等跟电子称的RS232串口设置保持一致，断帧方式选择为“字符超时”，通讯接口选择为“RS232”。

2.PM-160通用模式工作原理介绍

PM-160在通用模式下实现PROFIBUS与RS232之间的数据交换，PROFIBUS-DP与RS232之间的数据交换是双向传输的。PROFIBUS输出数据通过RS232口发送给对应的电子天平称，同时接收该称返回的响应，并且存放到PROFIBUS的数据输入区。数据交换格式如图四所示：

Eo是PROFIBUS输出数据的事务号，该字节由PM-160定义，PM-160会通过对比该字节是否发生变化来决定是否通过RS232口给串口设备发送数据；i是输出数据个数，该字节也由PM-160定义，PM-160会通过判别该字节来决定通过RS232口给串口设备发送数据的字节个数；D1-Di是PM-160通过RS232口发送的数据。

Ei是PROFIBUS输入数据的事务号，该字节由PM-160定义，PM-160的RS232口每接收到一帧新的数据，该字节就会加1；j是输入数据个数，该字节也由PM-160定义，表示PM-160的RS232口接收到的串口的数据字节长度（该字节是否显示出来可以通过配置软件设置）；D1-Dj是PM-160的串口接收到的数据。

图四：PM-160通用模式数据交换格式

3.STEP7组态介绍

PM-160作为PROFIBUS从站，有其对应的GSD文件。在组态时，需要将GSD文件正确添加到PROFIBUS主站，对于PROFIBUS侧输入输出字节数的添加，满足实际需求即可。STEP7组态界面如图五所示：

图五：STEP7组态界面

4.现场通讯报文实例

PROFIBUS侧发送请求：

  11 04 53 55 0D 0A 【HEX】

  SU【ASCII】----------【利用当前显示单位发送稳定的重量值】

  其中，“11”为事务号，“04”为要通过串口发送的数据长度。

PROFIBUS侧接收响应：

  A1 53 20 53 20 20 20 20 20 20 20 33 39 2E 37 20 67 0D 0A 【HEX】

  S S       39.7 g【ASCII】

  其中，“A1”为事务号。

• 四、应用总结

该系统的应用，成功解决了远程监控现场原料投放量的问题。该系统已投入运行一年多时间，未发生任何硬件故障。其性能的稳定可靠，保证了现场生产工作的有序运行，取得了业主的一致好评。