陳 渝，王 興，青志明，章陳勇

（1.國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司技能培訓(xùn)中心，重慶400053；2.重慶匯騰機(jī)電設(shè)備有限公司，重慶400039；3.重慶雙電科技有限公司，重慶400050）

基于S7200PLC的微型打印機(jī)程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用

陳 渝1，王 興2，青志明1，章陳勇3

（1.國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司技能培訓(xùn)中心，重慶400053；2.重慶匯騰機(jī)電設(shè)備有限公司，重慶400039；3.重慶雙電科技有限公司，重慶400050）

基于工廠對(duì)生產(chǎn)工藝過(guò)程參數(shù)需要保存的特性，重點(diǎn)闡述了西門子S7200PLC與微型打印機(jī)之間的通訊實(shí)現(xiàn)，包括硬件、程序等內(nèi)容。微型打印機(jī)滿足生產(chǎn)工藝可追溯性的基本要求，在工控行業(yè)得到越來(lái)越多的應(yīng)用，具有很大的推廣價(jià)值。

S7200；PLC；微型打印機(jī)

產(chǎn)品追溯主要包含生產(chǎn)、流通的追溯，設(shè)備工藝參數(shù)記錄是生產(chǎn)追溯中的重要部分，能直觀地反映出該生產(chǎn)過(guò)程是否符合產(chǎn)品生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，為追溯不合格產(chǎn)品批次、分析產(chǎn)生不合格產(chǎn)品原因、改進(jìn)生產(chǎn)工藝提供直接依據(jù)。設(shè)備工藝參數(shù)保存主要有紙質(zhì)、電子等形式。紙質(zhì)具有初期投入小、使用廉價(jià)且不可修改的優(yōu)點(diǎn)，特別是在一些對(duì)生產(chǎn)過(guò)程有嚴(yán)格記錄要求且禁止修改的行業(yè)，如制藥、食品行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。

PLC將傳統(tǒng)繼電器控制技術(shù)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)編程控制技術(shù)結(jié)合，是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中最重要、應(yīng)用最多的控制設(shè)備，其通訊功能也隨著工業(yè)總線的廣泛應(yīng)用得到越來(lái)越強(qiáng)大的集成。

PLC作為已有的設(shè)備控制器，利用其通訊控制打印機(jī)進(jìn)行打印，既能實(shí)時(shí)、高效地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程在線打印，又能有效地降低硬件投入成本，以較低的成本完成設(shè)備生產(chǎn)工藝參數(shù)記錄。在此設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)西門子S7200PLC控制微型打印機(jī)打印，包括硬件設(shè)計(jì)、程序等內(nèi)容。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

PLC的工作特點(diǎn)為循環(huán)執(zhí)行，每一個(gè)執(zhí)行周期都會(huì)刷新輸入、輸出，并通過(guò)執(zhí)行PLC程序來(lái)更新各個(gè)寄存器的狀態(tài)和完成程序內(nèi)的通訊。PLC每一個(gè)循環(huán)周期單個(gè)通訊口只能完成一條通訊指令。打印機(jī)的工作流程為將其接收到的通訊數(shù)據(jù)，以規(guī)定的通訊格式轉(zhuǎn)換為ASCII碼，并存儲(chǔ)在其內(nèi)部寄存器內(nèi)。當(dāng)接收到打印機(jī)控制“打印”指令時(shí)，就會(huì)將其寄存器內(nèi)保存的ASCII碼逐字以ASCII碼對(duì)應(yīng)的字符形式打印出來(lái)。根據(jù)PLC和打印機(jī)的工作特點(diǎn)，基于西門子S7200PLC微型打印機(jī)系統(tǒng)的工作流程為：當(dāng)打印條件滿足時(shí)，PLC將需要打印的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為ASCII碼，然后用串口將ASCII碼和打印機(jī)控制指令依順序發(fā)送至打印機(jī)。打印機(jī)接收并存儲(chǔ)PLC發(fā)送的ASCII碼在接收到打印控制指令時(shí)，即做出相應(yīng)的打印動(dòng)作。其系統(tǒng)工作流程如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)工作流程

2 硬件及接口設(shè)計(jì)

本案例選用西門子公司經(jīng)典小型PLC S7200（S7200和S7200SMART均適用），打印機(jī)選用北京煒煌微型打印機(jī)，接口為RS485，以雙絞線連接，西門子S7200port0／port1口RS485接線為3正8負(fù)，系統(tǒng)硬件及接口如圖2所示。

圖2 硬件

3 程序設(shè)計(jì)

本例打印1個(gè)溫度值（50.0℃）和1個(gè)濕度值（60.0%），其值分別以實(shí)數(shù)的形式儲(chǔ)于PLC寄存器“VD0”“VD4”中。通過(guò)以下設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)將打印內(nèi)容發(fā)送至打印機(jī)。

1）串口通信格式

西門子S7200PLC欲將本例中的ASCII碼值以規(guī)定的通訊格式發(fā)送出去，需定義通訊口（此處選用port0口）為自由口協(xié)議，將PLC通訊格式與打印機(jī)的通訊格式設(shè)置為一致。如選用微型打印機(jī)通訊波特率為9 600 bs，每幀8個(gè)數(shù)據(jù)位，無(wú)校驗(yàn)。故PLCport0口的自由口通訊格式設(shè)置為SMB30＝9。參照?qǐng)D4網(wǎng)絡(luò)1“P0初始化”部分。

2）串口通信內(nèi)容

本案例中打印內(nèi)容可分為3個(gè)部分：

第1部分為固定字符，如“溫度”“℃”等。這部分ASCII碼固定不變，故將這部分內(nèi)容的賦值放入PLC數(shù)據(jù)塊內(nèi)（西門子PLC每次上電都會(huì)將數(shù)據(jù)塊內(nèi)的賦值語(yǔ)句重新運(yùn)行1次），查詢ASCII表，其對(duì)應(yīng)的 ASCII碼：“溫”為“CEC2”（16進(jìn)制）；“度”為“B6C8”（16進(jìn)制）；“℃”為“A1E6”（16進(jìn)制）。將以上16進(jìn)制數(shù)值賦值到 PLC寄存器 VW401、VW403、VW412中。如圖3數(shù)據(jù)塊所示。

第2部分為實(shí)時(shí)值。由于其值一直處于變化狀態(tài)，故每次打印時(shí)都需要將其數(shù)值重新轉(zhuǎn)換為ASCII碼，如圖4主程序中網(wǎng)絡(luò)2“將打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ASCII碼”。其中，指令“RTA”是將實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換為以該指令的參數(shù)“FMT”為格式的ASCII碼。本例取5位ASCII碼，小數(shù)點(diǎn)后保留1位。

第3部分為打印機(jī)操作指令。“0A”表示打印機(jī)換行，操作指令“0D”表示打印機(jī)打印并換行。

將上述3部分ASCII碼依打印順序儲(chǔ)存于PLC寄存器中。

3）串口通訊實(shí)現(xiàn)

西門子 S7200自由口發(fā)送指令“XMT”，其中“TBL”表示發(fā)送數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，數(shù)據(jù)將從“TBL＋1”的地址開始發(fā)送。參照?qǐng)D4中網(wǎng)絡(luò)3“ASCII通過(guò)port0發(fā)送至打印機(jī)”部分。

4）程序?qū)崿F(xiàn)

程序由圖3數(shù)據(jù)塊、圖4主程序、圖5中斷子程序3個(gè)部分組成。

圖3 數(shù)據(jù)塊

圖4 主程序

圖5 中斷子程序

4 打印效果

以上程序打印出的結(jié)果，如圖6所示。

圖6 打印結(jié)果

5 總結(jié)

該打印系統(tǒng)已經(jīng)在制藥機(jī)械和食品機(jī)械等中小型自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備上得到廣泛的應(yīng)用，基于其低使用成本、設(shè)計(jì)靈活、可靠性高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打印、生產(chǎn)過(guò)程在線打印等特點(diǎn)，經(jīng)工程實(shí)際應(yīng)用得到了用戶的認(rèn)可，贏得了良好的市場(chǎng)效益。

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A Study on the Design of the Program of the Micro-Printer Based on the SIEMENS S7200PLC and Its Application

CHEN Yu1，WANG Xing2，QING Zhiming1，ZHANG Chenyong3
（1.Skills Training Center of State Grid Chongqing Electric Power Company，Chongqing 400053，P.R.China；2.Chongqing Huiteng Electromechanical Equipment Co.，Ltd.，Chongqing 400039，P.R.China；3.Chongqing Shuangdian Science and Technology Co.，Ltd.，Chongqing 400050，P.R.China）

Based on the characteristic of the factory that it needs to save the procedure parameters of the productive technology，this paper expounds the realization of the communication between the SIEMENSS7200PLC and the micro-printer in the aspects of the hardware，the program，etc.With great promotional value，the micro-printer，which meets the traceability requirement of the productive technology，is being increasingly applied in the factory control industry.

S7200；PLC；micro-printer

TP368

A

1008-8032（2017）04-0046-04

2016－6－7

陳 渝（1982－），工程師，研究方向?yàn)殡姎庾詣?dòng)化。