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SIWAREX MS新手必备
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SIWAREX MS新手必备
对于初次接触SIWAREX MS的客户,下列程序和资料是必备的,请通过链接下载:
如何通过SIWATOOL MS软件标定 SIWAREX MS称重模块
说明:SIWATOOL软件是西门子为称重模块提供的调试软件,通过该软件用户可以对模块进行参数设置、故障诊断、过程值读取及参数的备份。对于初次使用称重模块,而且没有S7 200编程基础的用户,通过该软件可以快速了解称重模块的功能和使用方法,加快调试的进程。当然,该软件并不是必须的,它的所有功能(理论标定除外)都可以通过例子程序实现。
售前选型类常问问题列表:
(1)称重模块SIWAREX MS及其附件选型
(2)S7 200可以带几个 MS模块,对安装位置是否有要求?
(3)一个SIWAREX MS模块可以带几台秤?
(4)称重模块SIWAREX MS对所连接的称重传感器有哪些要求?
(5)SIWAREX MS能否用于SMART 200PLC?
售后使用类常问问题列表:
(1)使用例子程序时,重量存储在什么地址中?
(2)SIWAREX MS参数含义
(3)SIWAREX MS参数存储结构
(4)如何通过例子程序对称重模块参数进行读写?
(5)西门子提供的称重模块的例子程序是针对一个模块编写,如果项目中使用多个称重模块SIWAREX MS,例子程序需要哪些修改?
(6)SIWAREX MS例子程序VW202中数值的含义?
(7)例子程序VW202中的重量不更新?
(8)称重模块SIWAREX MS的SF指示灯为红色,什么原因?
(9)SIWAREX MS零点标定(命令代码3)不执行?
(10)SIWAREX MS砝码标定(命令代码4)不执行?
(11)通过SIWATOOL 软件与称重模块SIWAREX MS通信,始终通信不上,什么原因?
(12)称重模块执行完清零操作,重量显示为零,但是断电重新上电后,显示重量不是零了,什么原因?
(13)如何通过SIWATOOL V4软件调试SIWAREX MS模块?
售前选型类常问问题详细内容:
(1)称重模块SIWAREX MS及其附件选型
1)称重模块订货号:7MH4930-0AA01
2).必选附件:无
3).可选附件
在SIWAREX MS选型时,下列附件是可选的,用户可以根据自己的实际需要确定是否采购,不做强制要求。
- 因为目前很多电脑上没有RS232串口,所以与SIWATOOL软件通信时,需要使用USB/RS232转换器。西门子推荐使用ATEN UC-232A 型号的USB/RS232转换器(淘宝有售,如果无法买到该型号的转换器, DTECH的5002A或5001A 也可以作为替代型号。)
- 经过RS232/USB转换器出来的串口,不能直接与称重模块连接。用户还必须采购(订货号:7MH4702-8CA,2米或者7MH4702-8CB,5米)或者自己制作一根232电缆。
- 多个称重模块通过接线盒7MH4710-1EA(不锈钢外壳)或7MH4710-1BA(铝外壳),并联后连接至称重模块;
- 传感器自带电缆长度不够,需要进行延长时,需要使用延伸盒(7MH4710-2AA);
- 从接线盒或者延伸盒,到称重模块之间的连接电缆为专用电缆(7MH4702-8AG 橙色外皮; 7MH4702-8AF蓝色外皮,用于防爆区域);
- 为最大程度降低干扰对测量的影响,传感器屏蔽层通过专用屏蔽元件6ES5728-8MA11与安装背板连接。
(2)S7 200可以带几个 MS模块,对安装位置是否有要求?
与S7 200PLC类型有关,最多可以带4个,而且称重模块必须挨着PLC放置。
CPU222:2个
CPU224:4个
CPU224XP:4个
CPU226:4个
注意:称重模块数量超过4个,可能会造成PLC与称重模块通信异常,偶尔会出现通信中断。
(3)一个SIWAREX MS模块可以带几台秤?
一个SIWAREX MS只能连接一台秤。每台秤可以由多个传感器构成。
(4)称重模块SIWAREX MS对所连接的称重传感器有哪些要求?
称重模块SIWAREX MS对所连接的称重传感器有以下几点:
1)市场上所有基于惠斯通电桥原理的模拟式称重传感器都可以连接到SIWAREX MS模块, 包括四线制和六线制传感器,传感器特征值可以是 1 mV/V、2 者4mV/V。称重模块给传感器的供电电压6V,允许的信号范围-2.4 ... +26.4 mV
比如:下列西门子称重传感器,推荐电源电压为5至10VDC, 特征值为2mV/V, 可以满足要求。
2)称重 模块与传感器距离:最大500m(使用西门子专用电缆)
3)每个模块可以连接几个传感器:
每台秤都可以由多个传感器构成,这些传感器通过接线盒并联为一组,然后连接至称重模块的一个通道。称重传感器的数量越多,并联后的阻抗越小,对于SIWAREX MS模块,只要并联后的阻抗大于40欧姆即可。假设称重传感器输入阻抗为350欧姆(在称重传感器样本中可以查到该数据),那么4个传感器并联后的阻抗大约为350/4=87.5欧姆,可以满足条件。如果称重传感器位于防爆区域,并联后的阻抗要求大于87欧姆。
一般情况下,非防爆应用最多允许8个传感器并联,防爆应用最多4个并联。
(5)SIWAREX MS能否用于SMART 200PLC?
不能,目前没有称重模块可以用于SMART 200PLC。SIWAREX MS只能用于S7 200系列PLC。
售后使用类常问问题详细内容:
(1)使用例子程序时,重量存储在什么地址中?
例子程序库文件MicroScale_V20的管脚FirstVB_POINTER为&VB200,重量存储在VW202中。如果用户将FirstVB_POINTER改为&VB n,那么重量存储在VW(n+2)中。
(2)SIWAREX MS参数含义
下面介绍称重模块的一些扩展参数。
Adjustment digits 0、Adjustment digitst1和Adjustment digits 2:称重模块实际相当于一个模数转换器,执行零点标定和砝码标定(命令代码3、4和5)时,对应的数字量存储在上述三个参数中。用户不要对这三个参数进行修改。
Adjustment weight 2:如果传感器原因或者安装原因造成秤的线性不好,那么可以选择两个砝码进行标定。
Characteristic value:称重传感器特征值(或者传感器灵敏度),在称重传感器技术参数或者铭牌上可以看到该参数。
ADC-time:称重模块完成一次AD转换的时间,根据电源的频率进行设定,默认为20ms。
Limit frequency:低通滤波频率。低通滤波器主要用于去除截止频率以上的高频干扰信号,截止频率用户可以设置。如果截止频率设置为2Hz,将一个重物放在秤上,这时会看到显示的重量在慢慢增加,大约经过500ms显示的重量才变为实际物体的重量,如下图所示。如果希望秤的响应速度很快,那么可以将频率设置为5Hz,或者取消低通滤波,直接使用原始测量值,但是此时秤对外界干扰信号也会比较敏感。
Depth of average value filter:平均值滤波深度,默认15。称重模块内部的采样周期为20ms或33ms,默认为20ms。比如平均值滤波设置为15,表示15个采样值进行平均作为最终的测量结果,每隔20ms最早的采样数据被剔出,新的采样值参与平均(如下图所示),可以去除低频干扰和周期性干扰。
Min. Weight:最小称量,一般设置为0
Numeral step:步进值或者最小增量,默认为1。
假设保留两位小数,Numeral step=1,那么重量最小变化为0.01;
假设保留两位小数,Numeral step=2,那么重量最小变化为0.02;
假设保留两位小数,Numeral step=5,那么重量最小变化为0.05;
Standstill range和Standstill time (ms):稳态范围与稳态时间。在 ts时间内重量波动不超过两倍的 ms,那么认为当前重量稳定,状态位Standstill置1,同时称重模块的指示灯 为红色。
Neg. zeroing range % 和Pos. zeroing range %:分别是清零的负向和正向范围。在执行清零(命令代码21)操作时,为了防止误操作,要求当前重量必须在允许的范围内。默认情况下,清零范围为称量范围的-1%到3%;
Tara max. T%:去皮范围。在执行去皮(命令代码22)操作时,为了防止误操作,要求当前重量必须在允许的范围内。默认情况下,去皮范围为称量范围的100%。
TTY-Interface:TTY数显仪的类型。
Reserve: 保留,目前只能设置为----
Weight unit:重量单位,主要用于SIWATOOL软件中的重量单位显示。
(3)SIWAREX MS参数存储结构
在称重模块内部 ,参数以数据记录(Data Record,简称DR)的方式进行组织,具有相关功能的一组参数放在一个DR中。下表为SIWAREX MS内部参数的组织结构:
数据记录DR编号 | 参数内容 | 数据记录在V区中的偏移量 | 参数数量(字节) | 参数属性 |
DR3 | 标定相关参数 | VB m | 56 | 读写 |
DR4 | 报警限相关参数 | VB m+56 | 10 | 读写 |
DR9 | 模块信息 | VB m+66 | 44 | 只读 |
DR15 | 预设皮重 | VB m+110 | 2 | 读写 |
DR26 | 内部过程数据 | VB m+112 | 12 | 只读 |
DR30 | 过程数据 | VB m+124 | 46 | 只读 |
库文件MicroScale_additional | VB m+170 | 16 |
DR3中存储与称重模块标定相关的参数,如下表所示,其中最常用到的参数用红色字体标出。用户在访问DR中的参数时,需要指明该参数所在的数据记录的编号、在数据记录中的偏移量以及参数的长度 (以字节为单位)。参数具体含义请参考中文手册
参数中文名称 | 参数英文名称 | 在DR3中的偏移量 | 长度 (字节) | 出厂默认值 |
零点的调节数字 (数字量0) | Adjustment digits for zero point | 0 | 2 | 5461 |
调节重量1的调节数字(数字量1) | Adjustment digits for adjustment weight 1 | 2 | 2 | 60074 |
调节重量2的调节数字(数字量2) | Adjustment digits for adjustment weight 2 | 4 | 2 | 0 |
调节重量1 (标定砝码1重量) | Adjustment weight 1 | 6 | 2 | 2000 |
调节重量2 (标定砝码2重量) | Adjustment weight 2 | 8 | 2 | 0 |
特征值范围 | Characteristic value range | 10 | 1 | 2 |
测量时间 | Measurement time | 11 | 1 | 0 |
低通滤波器的极限 频率fg | Limit frequency for low pass filter fg | 12 | 1 | 4 |
滤波器深度 - 平均 值滤波器 | Filter depth - Average value filter | 13 | 1 | 15 |
秤的名称 | Scale Name | 14 | 12 | SIWAREX MS |
最小称量范围 | Min. weighing range | 26 | 2 | 20 |
称量范围 | Weighing range | 28 | 2 | 2000 |
数字阶跃 | 30 | 2 | 1 | |
稳态范围 | Standstill Range | 32 | 2 | 10 |
稳态时间 | Standstill Time | 34 | 4 | 1000 |
远程显示器和ASCII 重量输出的小数位 | Decimal place for remote display and ASCII weight output | 38 | 1 | 2 |
清零允许的最 大负重量 | Maximum negative weight for zero setting | 39 | 1 | 1(注) |
清零允许的最 大正重量 | Maximum positive weight for zero setting | 40 | 1 | 3(注) |
去皮允许的最大重量 | Tare max. weight T- | 41 | 1 | 100(注) |
TTY协议选择 | TTY protocol selection | 42 | 2 | 0 |
保留 | Reserve1 | 43 | 1 | 0 |
保留 | Reserve2 | 44 | 6 | "----" |
单位 | Unit | 50 | 6 | "kg" |
注:在执行清零(命令代码21)和去皮(命令代码22)操作时,为了防止误操作,要求当前重量必须在允许的范围内。默认情况下,清零范围为称量范围(表中偏移量28)的-1%到3%;去皮范围为称量范围的100%。
(4)如何通过例子程序对称重模块参数进行读写?
在例子程序中,通过库文件MicroScale_add和命令代码254、255进行参数的读写。
命令代码VB261 | 功能 | 描述 |
254 | 读 | 将称重模块存储器中的参数读到PLC的V区中 |
255 | 写 | 将PLC的V区中的参数写入到称重模块中 |
FirstVB:与MicroScale功能块的FirstVB_POINTER地址相同;
DR_Point:在称重模块内部参数以数据记录DR的方式存储(参照:SIWAREX MS参数存储结构),通过参数 DR_ Point设定数据记录的起始地址,即表中m的数值。在例子程序中DR_Point=&VB0,也就是说数据记录从VB0开始存储,共占用186个字节
Command_Code:命令代码
DR:要读或写的数据记录的编号,如DR3
Offset:要访问的参数在数据记录中的偏移量
Length:要访问的参数长度,以byte为单位
Command_Trigger:命令触发,与Command_Code配合使用,执行某个命令,上升沿有效
注意: 如果Offset和Length同时为0,则表示对整个数据记录进行操作,但是一般不推荐这样操作,因为这样会造成PLC通信负荷过大,有可能会引起PLC死机或者重量长时间保持不变;
下面举例说明如何设置标定砝码重量。
在例子程序中DR_Pointer=0,参考“SIWAREX MS参数存储结构”可以查到标定砝码重量,DR=3, Offset=6,Length=2,在VW6中设定砝码重量,然后通过命令255发送到称重模块中,可以通过命令254验证修改是否成功。
参数中文名称 | 参数英文名称 | 在DR3中的偏移量 | 长度 (字节) | 出厂默认值 |
零点的调节数字 (数字量0) | Adjustment digits for zero point | 0 | 2 | 5461 |
调节重量1的调节数字(数字量1) | Adjustment digits for adjustment weight 1 | 2 | 2 | 60074 |
调节重量2的调节数字(数字量2) | Adjustment digits for adjustment weight 2 | 4 | 2 | 0 |
调节重量1 (标定砝码1重量) | Adjustment weight 1 | 6 | 2 | 2000 |
(5)西门子提供的称重模块的例子程序是针对一个模块编写,如果项目中使用多个称重模块SIWAREX MS,例子程序需要哪些修改?
如果项目中使用两个称重模块需要做下列工作,更多模块使用方法依次类推。
1)将MicroScale_V20复制一遍,并做下列修改:
a. 将"First_AIW、Second_AIW、Third_AIW、Fourth_AIW"及"First_AQW、Second_AQW、Third_AQW、Fourth_AQW"改为第二个模块输入输出地址;
b. 将FirstVB_Pointer从&VB200改为&VB300,第二个称重模块的重量存储在VW302中
c. 将Lib_Error从VW218改为VW318
2)将MicroScale_additional复制一遍,并做下列修改:
a. 将FirstVB_Pointer从&VB200改为&VB300
b. 将DR_Point从&VB0&改为VB500,即第二个称重模块的所有参数都存储在VB500开始的186个字节中
c. Command_Code、DR、Offset、Length、Command_Trigger依次改为VB861、VB862、VB863、VB864和V860.0
注意:
- 如果项目中没有使用西门子触摸屏,或者虽然使用西门子触摸屏但是并不使用西门子提供的触摸屏画面,主程序中除上述两个库文件之外的程序都可以删除。
- 上述地址只是举例说明,用户可以根据实际使用情况分配合适的地址。
(6)SIWAREX MS例子程序VW202中数值的含义?
默认情况下,VW202中为毛重,如果执行了去皮操作,VW202自动切换为净重。如果希望VW202中显示其它数值,需要对VW210进行如下设置:
VW210=1 , 那么VW200=1, VW202 中显示皮重;
VW210=2 , 那么VW200=2, VW202 中显示毛重;
VW210=3 , 那么VW200=3, VW202 中显示净重;
VW210=4, 那么VW200=4, VW202 中显示皮重过程值;
VW210=5 , 那么VW200=5, VW202 中显示滤波后的数字量;
VW210=6 , 那么VW200=6, VW202 中显示滤波前的数字量;
VW210=7 , 那么称重模块工作异常,禁止该设置。
(7)例子程序VW202中的重量不更新?
- 确认库文件MicroScale_V20管脚AIW和AQW地址是否正确;一个SIWAREX MS需要占用PLC200的4个模拟量输入和4个模拟量输出,其地址通过参数"First_AIW、Second_AIW、Third_AIW、Fourth_AIW"及"First_AQW、Second_AQW、Third_AQW、Fourth_AQW"指定,该地址可以通过下列方式获取
比如对于CPU224地址从AIW0和AQW0开始;对于CPU224XP,地址从AIW4和AQW4开始。
- 在程序中监控VB200,正常情况下VB200=0。如果发现VB200=7,那么重量就不会更新了,需要检查程序是否存在地址复用,并手动将VB210设置为0;更多信息,请参考“SIWAREX MS例子程序VW202中数值的含义?”
(8)称重模块SIWAREX MS的SF指示灯为红色,什么原因?
称重模块SF灯亮,通常是下列原因,需要用户逐一排查:
1)称重模块没有连接传感器
2)称重传感器接线错误,称重模块连接四线制传感器时,称重模块的SENSOR+和SENSOR-不能空着不接线,而是需要将SENSOR+与EXC+短接,SENSOR-与EXC-短接,正常情况下SIWAREX MS模块,EXC+与EXC-之间为6V左右;
3)传感器输出信号SIG+和SIG-之间的mV信号不应该超过26mV,当传感器特征值(灵敏度)为2mV/V时,传感器输出信号不应该超过12mV,否则可能是传感器过载或者损坏;
4)SIWAREX MS中设置的特征值(灵敏度)与实际连接的传感器的特征值必须一致,SIWAREX MS默认特征值为2mV/V,如果用户实际使用的传感器特征值为3mV/V或者4mV/V,那么一定要修改称重模块中的灵敏度,否则称重模块也会报SF故障。
5)SIWAREX MS在MicroWin中,通过一个字(两个字节)来存储重量,所以能存储的最大重量为32767。如果保留两位小数最大重量为327.67,保留三位小数最大重量为32.767,如果实际重量超出了上述最大值,那么即使mV信号在正常范围内,称重模块因为无法存储该重量而发生溢出错误,导致SF灯亮。此时用户需要减小小数点的个数,保证测量过程中不会出现重量溢出。
(9)SIWAREX MS零点标定(命令代码3)不执行?
称重模块零点标定(命令代码3)可能是称重模块的参数被改乱了,需要恢复一下出厂设置(命令代码8)
(10)SIWAREX MS砝码标定(命令代码4)不执行?
称重模块规定砝码重量不能小于传感器量程(或者传感器量程总和)的5%。实际使用中,如果一台秤由多个传感器构成,砝码重量一般建议10%以上,以保证测量的精度。比如:一台秤安装有三个称重传感器,每个传感器量程1吨,那么用砝码或者实物标定时,砝码重量必须大于300千克。 当砝码或者实物重量已经满足上述条件,砝码标定仍然不执行时,用户需要检查传感器安装。
1)通过万用表测量传感器输出信号,简单估算一下传感器输出信号是否正确。比如一个量程为200吨的传感器,如果传感器特征值(灵敏度)为2mV/V,那么当传感器受到200t的力时,输出信号应该 为12mV (=6V*2mV/V),所以0.01mV代表167kg,我们简单估算一下传感器输出的信号是否正确,如果输出信号有问题,需要检查一下传感器是否有保护装置没有拆除或者其它辅助设备导致重量没有完全加载到称重传感器上。
2)当一台秤安装有多个传感器时,必须保证传感器受力尽可能相等。可以将传感器输出信号SIG+和SIG-从接线盒上拆下来,测量其mV信号与其它几个传感器信号是否非常接近。称重传感器输出的信号非常微弱,比如一个量程为200吨的传感器,如果传感器特征值(灵敏度)为2mV/V,那么当传感器受到200t的力时,输出信号为12mV (=6V*2mV/V),所以0.01mV代表167kg,传感器输出信号的微小变化就代表很大的重量偏差。通过砝码标定可以在很大程度上降低安装带来的测量误差,但是安装误差太大,即使砝码标定成功了,秤在空载和砝码标定的两个点测量准确,但是线性不好,在其它测量点可能误差很大。
如果现场无法满足条件,可以考虑理论标定
(11)通过SIWATOOL 软件与称重模块SIWAREX MS通信,始终通信不上,什么原因?
1)SIWAREX MS必须和S7-200 PLC集成使用,而且称重模块左下角的L+和M要连接24VDC电源,否则无法通信;
2)如果通过电脑上集成的RS232串口与称重模块通信不上,需要检查串口本身是否正常,串口电缆的线序是否正确,串口电缆内部接收端和发送端的2、3管脚交叉,5和5直连,如下图所示:
3)如果电脑上没有串口,使用USB/RS232转换器时需要注意,很多型号的转换器都无法通信。西门子推荐使用ATEN UC-232A 型号的USB/RS232转换器(淘宝有售,如果无法买到该型号的转换器, DTECH的5002A或5001A 也可以作为替代型号。)经过上述转换器出来的串口,不能直接与称重模块连接,还必须通过标准的串口电缆(接收和发送端的2、3管脚交叉,5和5直连)与称重模块串口连接。
(12)称重模块执行完清零操作,重量显示为零,但是断电重新上电后,显示重量不是零了,什么原因?
称重模块执行清零或者去皮操作时,会把重量存储在称重模块的RAM存储区中,断电后该数据无法保存。如果希望保存该数据,可以在断电前执行命令2。
(13)如何通过SIWATOOL V4软件调试SIWAREX MS模块?
第一步:建立通信
点击Module name,选择SIWAREX MS
然后点击Online按钮,软件与模块建立通信:
PC列参数表示SIWATOOL软件中的参数设置,SIWAREX列为称重模块内实际设置的参数,当二者不一致时,参数为红色。将鼠标点击Adjustment parameter (DR3)上,鼠标右键,选择Receive data record,将DR3中的所有参数读取到SIWATOOL软件中。
第二步:称重模块参数设置
Adjustment weight 1:标定砝码重量,因为SIWAREX MS只能通过一个Word来存储重量,无法显示小数点,所以此处输入砝码重量时需要考虑小数点个数。此处输出2000,如果小数点个数为2,那么代表标定砝码重量为20.00
Decimal place for the remote display:小数点个数
Weighing range:称量范围,指容器或者秤台上被称量的物料的最大重量,而不是传感器量程。当重量大于此处设置的称量范围时,称重模块的MAX指示灯会变为红色。
第三步:将参数发送到称重模块中
完成上述参数设置后,将鼠标点击Adjustment parameter (DR3)上,鼠标右键,选择Send data record,将DR3中的所有参数写入到称重模块中。
第四步:零点标定
将秤清空,然后执行零点标定,此时重量显示为0。
第五步:砝码标定
将标定砝码(重量与第二步设定的砝码重量一致)放在秤上,然后执行砝码标定,此时显示砝码重量。
第六步:参数备份。
点击Receive all data按钮,将称重模块参数全部上载,然后单击Save as按钮,将参数保存为文件。如果需要更换新模块时,只需要将该文件打开,通过Send all data,将参数下载到新模块中即可,无法重新进行标定。
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