S7-200 专用称重模块
一、简介:SZ216C2 型称重扩展模块,与西门子 S7-200 系列总线兼容,直接挂在 S7-200 总
线上运行。它有两个独立的秤重通道,采用了衡器仪表的标准电路比率法、六限制实现了闭
环测量,实现了高精度、高分辨率长线传输等标准 AD 模块所无法实现的效果。
适用范围
:静态秤、动态包装秤、复检秤、皮带秤、失重秤、料位秤、配料秤、张力控
制器
应用行业
:
1. 静态秤:汽车衡,智能体重秤等静态重量计量
2. 包装机械:食品、饲料、化工原料、润滑油、食用油等高速包装机;建筑涂料包装
机械
3. 复检秤:各种包装机械的出厂检验、重量复核
4. 皮带秤:水泥机械、预混料机械;建材配料机械;烟草机械
5. 失重秤:筑路机械,高炉喷补机械
6. 料位秤:方便面机械;制药机械;环保机械;牛奶罐;啤酒罐;烟草储箱及所有方
便称重的物料料位检测
7. 配料秤:搅拌站;水泥配料;陶瓷配料;涂料机械
8. 滤波方式:采用 S7-200 的集成平滑滤波,阈值滤波
二、性能特点:
1. 通道数:2 通道
2. 分辨率:±15 位(±32767)
3. 转换速率:每秒 50 次
4. 尺寸:71.2x80x62(W x H x D)毫米,与西门子标准模块尺寸一致。
5. 安装方式:与西门子的标准模块一样的安装方式。
6. 测量模式:使用 6 线制(传感器的距离大于 50 米)或 4 线制。
7. 线性误差:优于 1/3000。
8.驱动能力:每通道最多可以驱动 120 毫安负载。(相当于 8 只 350Ω应变式称重传感器。)
9.供电:直流电压 24V,误差±1V,模块静态功耗 0.1A(5v 总线)。
10. 最多连接数:本模块采用了西门子的模拟量模块特性,最多可以连接 5 个模块,即最多
可以同时连接 10 台秤。
11. 通讯:因为此模块作为 S7-200 的扩展模块使用,所以 S7-200 支持的所有通讯方式都可
以实现,例如 Profibus DP, MPI, 以太网,PPI,各种 485 自由协议通讯,还可以实现互联网
远程操作与数据读取。
三、硬件接线
如图 1 所示,上面一排接线端子对应通道 1,下面一排端子对应通道 2

寻址 :本模块在 S7-200 体系内被定义为两路模拟量输入模块,如下图,编程软件与 PLC 在
线访问的时候会发现一个模拟量输入模块。
例如本例采用的是 224XP CPU, 本机有两路模拟量输入模块(占用 AIW0,AIW2 两个地址),
所以在本称重模块前面没有其它模拟量输入模块的情况下,两路称重信号占用的地址是, AIW4,AIW6.

如果前面还有其它模拟量输入模块,地址向后推移。
称重 结果 的读取 :称重的结果是通过AIW 的形式被 CPU 读取,最高位为符号位(1 为负数),其它 15 位为数据位,所以称重结果介于-32767 到 +32767 之间。
PLC 程序编写
下面以一个例子程序的方式介绍称重相关的程序:以 4 通道为例,采用子程序方式编写,这里采用了“形参”编程,这样的好处是,调用子程序的时候可以对不同的通道输入不同的变量地址。
称重子程序分为 3 部分:清零、标定、计量,下面的三段都是来自 1 个子程序
清零程序:清零的过程实际上是将未称量物料前的秤体、秤盘等所对应的 AD 码值存储起来
的过程,清零前请将秤体清理干净,是秤体保持稳定,观察 AD 码值稳定后,对清零标志位
置 1,清零是个瞬间的过程,实际称量的过程中可以随时清零, 实际称量过程中清零不会影响标定系数。

标定 程序 : PLC 读到的数据是一个 16 位的 AD 码值,并不是实际的重量,所以标定过程是必 须的,其实标定的过程就是计算每个 AD 码值对应多少重量的问题,标定过程是:
a) 在放置砝码之前首先是清零的过程,清零就是在加入额外的重量前记录下秤体自身
的重量 AD 码值 “ A”。
b) 放入一定重量(”M”)的砝码(为了得到好的线性好的标定结果,砝码的重量越接
近满量程越好,最小是满量程的 20%),记录放入砝码后的 AD 码值 “ B ”
c) 计算砝码所对应的绝对 AD 码值 “C”, C=B-A
d) 计算并存储每个 AD 码值所对应的重量:
单码值总量 D=砝码重量 M/ 砝码对应绝对码值 C

计量程序:在移除砝码后就可以开始计量了
假如实际物料对应的 AD 码值“E”,那么物料的重量就是 (E-A) x D

主程序:


软件滤波 :
S7-200PLC 在后台集成了非常方便的滤波功能,由于在后台运行,不占用 PLC 的执行周期。
打开系统块,选择“输入滤波器”,在右侧选择“模拟量”,选择称重模块对应 的 AIW, 这样您选择合适的采样数与死区
采样数 :此滤波采用平滑滤波方式,平均的次数是“采样数”,每个执行周期 都更新一个新的数参与平均数,例如采样数是 64,那么 PLC 总是取最新的 64 个数 据计算平均数。
死区 :这是一个非常有用的参数,死区的概念是如果每两次的度数小于“死区” 值,那么 PLC 采用取平均数的方式滤波;如果相邻的两个数的差值大于“死区”值, 则立即用新的值更新所有的存储区,那么新的平均数即为新的采样值。调整死区的 值,可以对动态变化快的过程达到快速跟踪,对于相对变化小的过程有稳定输出的 功效。
重要说明 :滤波是后台运行的 , 不占用 PLC 的执行时间 ;采样数对应的是每 采样数对应的是每 个执行周期一个采样 (这是和 PLC 的执行周期相关的过程)

称重库文件 :西门子 PLC 支持库功能,我们已经将称重子程序打包成称重库文件,这样方便
您的应用, 需要的条件是您的软件是 SP6 及以上版本。
下面的文件就是库文件,您可以另行索取,也可以直接双击此文件图标,系统会自动添 加此库到您的编程软件中。


在程序编辑环境中,双击库,您会发现这个“库”和其它标准指令一样,您只是要指定相应
的变量即可。