SIFLOW FC070质量流量计应用于SIMATIC S7

1. FC070安装与接线
本实验所使用流量传感器，口径DI6，如下图所示：

传感器的箱子里有一个小芯片，名称为SENSORPROM，它存储了传感器的出厂标定数据以及变送器的所有参数，将该芯片插入流量变送器FC070中，变送器会自动读取该芯片中的数据；务必保证SENSORPROM上标注的序列号与传感器序列号相同；

将芯片插入FC070，如下图所示：

在模块侧面会看到两组开关，其中左侧的WP为写保护开关，其中将1拨至ON的位置，模块参数处于只读状态，不能进行修改（WP的2和3不起作用，应该设置位OFF）；右侧开关为MODBUS地址，只有当FC070作为独立的MODBUS从站使用时，才需要通过该拨码设置地址；当FC070集成在STEP7中使用时，在软件中设置模块地址即可，硬件拨码地址为0；

传感器与FC070之间通过标准10芯电缆进行连接，进行接线时建议的剥线长度如下：

否则剥线太短，FC070的盖子合不上；剥线太长，多于的电缆就会堆积在接线端子上，出现如下图所示的接线情况：

FC070模块上传感器接线端子的含义如下表所示：

FC070接线端子	传感器电缆
端子号	颜色	含义
21、22、34、37、40	-	屏蔽层
23	棕色（brow）	驱动电流Driver+
24	红色 (red)	驱动电流Driver-
25	橘红色 (orange)	温度传感器输入+
26	黄色 (yellow)	温度传感器输入-
32	绿色 (green)	Sensor pick up1 +
33	蓝色 (blue)	Sensor pick up1 -
35	紫罗兰色 (violet)	Sensor pick up2 +
36	灰色 (gray)	Sensor pick up2 -
38	白色 (white)	温度传感器输出+
39	黑色 (black)	温度传感器输出-

2. 例程使用说明
您可以从下列网站下载FC070标准例程：
34009530

如果您使用的STEP7硬件组态（Hardware configuration）中没有FC070模块，那么需要先安装该模块的硬件支持包，下载地址如下：
24479364

打开例程，如下图所示：

在例程中有SIFL_FC（FB95）、DB_FLOW_PARA和DB_FLOW_VEC，通过下图简单说明三者对应关系。
（1）功能块FB95是PLC与FC070模块进行通信的接口，用户对仪表的所有操作都要通过该功能块发送给FC070，并通过该功能块读取流量计的当前数据，如质量流量、 密度、累积量等。
（2）在FC070内部参数和过程数据以Data Record（简称DR）的方式进行存储，一个S7-300 PLC可以带多个FC070模块，每个模块在程序中都对应一个DB_FLOW_PARA（如DB17），用于存储该流量计的参数和过程数据；

（3）DB_FLOW_VEC（本例为DB16）是一个结构体向量，它详细描述了流量计的各个 DR在DB_FLOW_PARA中的起始地址和数据长度，以便FB95进行访问。 下面举例说明，双击打开DB16，可以看到DR3在DB17中的起始地址为92，数据长度为16#80，也就是说在DB17中，从DBB92开始的连续128个字节为流量计DR3的内容。
注：当使用多台FC070流量计时，将FB95拷贝多次，为每台流量计分配不同的DB_FL OW_PARA，但是DB_FLOW_VEC相同；

功能块FB95参数说明：
ADDR：与硬件组态中FC070的起始地址一致，本例子为256，如下所示：

VAR1_ADR和VAR2_ADR：分别为FC070中变量对应的MODBUS寄存器地址（参考附录1），可以看出质量流量MODBUS地址为3000；体积流量地址为3002；
COM_IN和CMD_EN：分别为命令代码和命令的触发位，常见命令代码参见附录3。

执行命令703和704可以分别将VAR1_ADR 和VAR2_ADR 对应的变量读取到VAR1_VAL和VAR2_VAL。此时，输出侧的寄存器地址L_ VAR1_ADR和L_ VAR2_ADR
一定与输入侧的寄存器地址VAR1_ADR 和VAR2_ADR相同。

3. 编程与调试
质量流量计FC070的调试过程可以分为4步，在每一步调试过程中将相应程序下载到PLC中，并在相应变量表中进行监控：

首先，用户根据自己实际硬件配置情况，修改Hardware configuration界面的硬件组态。
在本文档中，硬件配置如下图所示：

点击按钮 对硬件组态进行编译，然后将编译生成的system data拷贝到程序S7 Prog_AlllSteps、S7 Prog_Step1、S7 Prog_Step2、S7 Prog_Step3、S7 Prog_Step4_Approach1和S7 Prog_Step4_Approach2中，原来的 system data被覆盖：

第一步：FC070默认参数上载（将程序S7 Prog_Step1下载到PLC中）
点击程序，鼠标右键选择PLC---Download，如下图所示：

程序如下所示：

在变量表STEP1中将RD_ALL置1，先通过命令649将FC070的所有参数读取到PLC的DB块中（该程序中为DB17），其中就包括传感器的系列号：

第二步：基本参数设置（将程序S7 Prog_Step2下载到PLC中）
用户可以根据需要修改质量流量计的基本参数，如单位、量程（最大和最小流量），然后通过命令699将存储在DB17中所有参数发送到FC070模块中，程序如下：

在变量表STEP2中，将RD_ALL置1，可以看到质量流量单位kg/s，最大流量为0.08333334kg/s，最小流量为0kg/s。用户可以在MB60、MD61、MD65中对上述参数进行修改，然后将WR_BASIC置1，将参数写入FC070模块中；

第三步：零点标定（将程序S7 Prog_Step3下载到PLC中 ）
为了保证流量计的测量精度在使用前流量计必须进行零点标定，具体步骤如下：
（1） 管道充满液体，启动泵，运行至少2min，将管道内气泡排除；
（2） 关闭流量计出口阀门，然后停泵，最后关闭入口阀门，等待1分钟左右，这样既保证管道内液体静止，同时保证一定的背压（至少0.2bar）；
（3） 在程序中执行自动零点标定命令（命令代码为18），零点标定持续时间默认为30s：

在变量表STEP3中将CMD_ZERO_POINT置1，此时零点标定过程开始，同时标志位ZERO_ADJUST_IN_PROCESS变为1。在标定过程中，流量计会对当前流量进行采样（采样频率为30次/秒），零点标定完毕后，流量计自动计算上述采样值的平均值和方差，并存储在流量计的SENSORPROM中。

标定结束后将RD_ALL置1，将FC070的参数读取到PLC中，其中就包括零点标定的均值和方差。

第四步：设置要读取的过程变量
有两种方式设置读取变量，第一种方式将S7 Prog_Step4_Approach1下载到PLC中，如下图所示：

然后在变量表STEP1_appr1中，在NEW_VAR1_ADDR和在NEW_VAR2_ADDR中写入要读取的过程变量的MODBUS寄存器地址（如质量流量为3000，体积流量为3002，密度为3004，温度为3006 ），然后将SET_VAR_ADR置1，即可在VAR1_VAL和VAR2_VAL中读取实时变化的过程值了：

第二种方式将S7 Prog_Step4_Approach2下载到PLC中，执行命令230，可以读取DR30的所有过程变量，如下图所示：

在变量表STEP1_appr2中将RD_DR30置1，由于该方式为数据记录的非周期性通信，所以数据不能实时更新，需要RD_DR30不停的触发，用户可以把该程序放到周期性中断中执行。

4. 模块故障诊断
在每个程序都包含了下列诊断程序

用户可以通过变量表ERROR_MSG获取FC070返回的故障代码，在FC070使用手册找查找故障代码的含义，在此不作具体分析。

附录1：常用变量MODBUS寄存器地址

附录2：质量单位代码（节选自手册B-46）

附录3：FC070常用命令代码

命令代码	含义
18	自动零点标定
200..399	读某一个数据记录，如DR2..DR12、DR30..DR36，（CMD_IN=200+数据记录编号）
400..599	写某一个数据记录，如DR2..DR12、DR30..DR36，（CMD_IN=400+数据记录编号）
649	读所有数据记录
699	写所有数据记录
703	读取VAR1_ADR对应的过程变量
704	读取VAR2_ADR对应的过程变量