电子秤皮重、毛重、净重数据在PLC数据块中的存储与计算逻辑

电子秤皮重、毛重、净重数据在PLC数据块中的存储与计算逻辑

在工业自动化称重系统中，电子秤的皮重（Tare）、毛重（Gross）和净重（Net）数据需通过PLC进行高效存储与计算。以下是针对PLC数据块（DB块）的存储设计及计算逻辑的详细方案，结合Modbus通信协议与浮点数运算，确保数据准确性与实时性。

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一、数据存储设计

1. 数据块（DB）结构规划

在PLC中创建专用数据块（如DB1），用于存储电子秤的实时数据与状态，示例结构如下：

【表格】

 地址数据类型变量名说明

DB1.DBD0REALGrossWeight毛重值（含包装/容器重量）

DB1.DBD4REALTareWeight皮重值（包装/容器重量）

DB1.DBD8REALNetWeight净重值（毛重-皮重）

DB1.DBW12WORDStatus状态字（位0=稳定，位1=超载）

电子秤皮重、毛重、净重数据在PLC数据块中的存储与计算逻辑

2. 数据来源与更新方式

• 毛重（GrossWeight）：直接通过Modbus RTU从电子秤读取（寄存器地址如0x0000）。

• 皮重（TareWeight）：

    • 手动输入：通过HMI或上位机写入DB1.DBD4。

   • 自动获取：按下电子秤“去皮"键后，PLC通过Modbus读取当前重量作为皮重。

• 净重（NetWeight）：由PLC内部计算生成，不直接从电子秤读取。

二、计算逻辑实现

1. 净重计算（浮点数运算）

在PLC程序（如梯形图或SCL）中实现净重计算逻辑：

关键点：

• 稳定性判断：通过状态字（Status.0）确保仅在电子秤显示“稳定"时计算，避免波动数据。

• 超限处理：若Status.1（超载标志）为TRUE，需锁定计算并触发报警。

2. 皮重更新逻辑

• 手动去皮：

• 自动去皮：

通过Modbus写入电子秤的“去皮"命令（功能码06，寄存器地址如0x0001），成功后读取新毛重作为净重基准。

三、PLC程序实现（梯形图示例）

1. 数据读取（Modbus RTU主站）

使用MB_MASTER指令从电子秤读取毛重数据：

• 输入参数：

    • ADDR：电子秤从站地址（如1）。

    • DATA_ADDR：毛重寄存器地址（如0）。

    • DATA_LEN：读取长度（2，浮点数占2寄存器）。

• 输出参数：

    • DATA_PTR：存储地址（P#DB1.DBD0.0）。

2. 净重计算（梯形图逻辑）

四、异常处理与优化

1. 数据异常处理

• 皮重大于毛重：

• 通信中断：

    • 启用Modbus通信超时检测（如MB_MASTER指令的ERROR输出）。

    • 超时后冻结数据并触发报警（如"DB1".Status.2 := TRUE）。

2. 性能优化

• 数据滤波：在电子秤端启用数字滤波（如移动平均），减少PLC计算负担。

• 定时计算：通过定时器（如TON）每500ms触发一次净重计算，避免频繁运算。

五、HMI与上位机集成

1. HMI显示设计

• 实时数据展示：

    • 毛重、皮重、净重以数值+趋势图形式显示。

    • 状态字通过指示灯区分“稳定"“超载"“通信故障"。

• 操作界面：

    • “手动去皮"按钮（写入DB1.DBD4）。

    • “清零"按钮（重置所有重量值为0）。

2. 上位机通信（OPC UA）

• 将DB1中的数据通过OPC UA服务器发布，供SCADA或MES系统调用。