精心編制的 S7300 PID 使用說明

1、定時中斷組織塊OB35西門子S7-300/400有9個定時中斷組織塊：OB30、OB31、OB32、OB33、OB34、OB35、OB36、OB37、OB38 。 CPU可以定時中斷去執(zhí)行這些模塊中的程序，即:每隔一段時間就停止當前的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行定時中斷組織塊中的程序，執(zhí)行結(jié)速后再返回。相當于單片機的定時中斷。這9個組織塊功能相同，你可以選擇其中之一使用，區(qū)別是它們的中斷優(yōu)先級不同，如果程序中用到了多個定時中斷組織塊，應設好它們的執(zhí)行優(yōu)先級。 S7-300CPU 可用的定時中斷組織模塊是OB35，在300站點的硬件組態(tài)中，打開CPU屬性設置可以看到其它的中斷組織塊為灰色。OB35默認的調(diào)用時

2、間間隔為100ms 我們可以根據(jù)需要更改，定時范圍是1-60000毫秒(ms)設置中斷時間間隔如下圖所示注意：設置的時間必須大于OB35中程序執(zhí)行所花費的時間。例如：如果中斷時間間隔為50ms而OB35中的程序花費的時間是70ms,那么OB35中的程序還沒執(zhí)行完畢就產(chǎn)生第二次中斷，程序就會出錯，這顯然是我們不想看到的結(jié)果。以現(xiàn)在的技術(shù)，讓你間隔一小時去月球拿一塊石頭你能做到嗎？去月球所用的時間大于去月球的時間間隔，你做不到吧？正確設置：中斷時間間隔大于OB35中程序執(zhí)行完畢一次所需的時間使用FB41實現(xiàn)PID控制 在自動化領域中常常要用到PID控制，而常規(guī)儀表里一個控制器就只能實現(xiàn)一路的PID

3、控制，如果要現(xiàn)實多路的PID控制成本就會變得非常高，而且不便于我們集中控制與管理。 經(jīng)過學習西門子S7-300PLC，我們可以使用模塊FB41來實現(xiàn)PID控制，F(xiàn)B41就相當于我們常規(guī)儀表里的控制器，既然是PID控制器就應該能夠設定P、I、D參數(shù)。即：比例度、積分時間、微分時間。常規(guī)儀表的面板上可以更改PID參數(shù)，又有手動/自動切換按鈕等。 今天我們要做的就是使用S7-300PLC 的FB41來代替常規(guī)儀表，如何使用FB41來實現(xiàn)PID控制的呢？ FB41是一個功能塊，它所能實現(xiàn)的功能（PID）已經(jīng)由專業(yè)人員設計好，我們只要調(diào)用它，并根據(jù)我們的需要來更改相應的參數(shù)即可使用。所以我們不用理會FB

4、41是如何實現(xiàn)比例運算、積分運算、微分運算等等這些問題，只需要會調(diào)用就可以了。 現(xiàn)在我們已經(jīng)知道FB41就相當于常規(guī)儀表里的一個控制器了，那么我們是如何使用FB41并給它設置相應的參數(shù)呢？ FB41相當于一個子程序，它是用來實現(xiàn)PID運算的，我們只需要每隔一段時間去調(diào)用這一“子程序”就可以實現(xiàn)PID控制。所以我們在OB35里調(diào)用FB41就可以了，調(diào)用的頻率可以在屬性里面設置。 我們是在OB35里調(diào)用FB41的所以在OB35里可以看到FB41的端口。因此可以直接在這些端口上直接設參數(shù)。如下圖所示 到這里有人會問，既然可以在OB35里面可以直接給FB41端口賦參數(shù)，為什么還要背景數(shù)據(jù)塊DB呢？ 其

5、實PLC在運行過程中會先檢查，用戶有沒有在OB35里給FB41的端口設參數(shù)，如果有就直接使用端口上的參數(shù)，如果沒有就到背景數(shù)據(jù)表里面去取參數(shù)。所以我們可以在兩個地方設置參數(shù)，在數(shù)據(jù)表里面參數(shù)只能是一個固定值，不能是一個變量，所以當程序下載到PLC之后就不能更改數(shù)據(jù)表里面的參數(shù)了。給端口賦參數(shù)是一個變量，變量里面存有參數(shù)，當我們需要改變參數(shù)只需要改變相應的變量就只以了。 結(jié)合兩種方法的優(yōu)缺點，我們可以同時在兩個地方設參數(shù)，有些參數(shù)不需要經(jīng)常改變的，我們就直接在DB里面設定。要經(jīng)常改變的參數(shù)就在FB41的端口上設定。經(jīng)過這一節(jié)我們已經(jīng)對FB41有了一個基本的認識了，下一節(jié)我們講如何使用,歡迎你觀看

6、下一節(jié)。FB41背景數(shù)據(jù)塊參數(shù)設置 使用FB41作PID控制時，設置參數(shù)非常煩瑣，下面是單回路PID控制的參數(shù)設置實例，在表格第三列有的就是我們需要設置的，空白的我們就不用改變，按默認值就可以了。參數(shù)描述設置實例COM_RST完全重啟動FALSEMAN_ON手動/自動 PVPER_ON測量值選擇FALSEP_SEL比例輸出開關TRUEI_SEL積分輸出開關TRUEIN_HOLD積分輸出凍結(jié) I_ITL_ON積分初始化 D_SEL微分輸出開關 CYCLE采樣量時,條件CYCLE>=1ms100msSP_INT給定值在引腳中設置PV_IN測量值1在引腳中設置PV_PER測量值2 MAN手動值

7、 GAIN比例增益按默認TI積分時間,條件TI>=CYCLE按默認TD微分時間,條件TD>=CYCLE TM_LAG微分作用時滯時間，條件TM_LAG>=CYCLE/2 DEADB_W死區(qū)寬度 LMN_HLM控制器輸出上限 LMN_LLM控制器輸出下限 PV_FAC過程變量因子 PV_OFF過程變量偏移 LMN_FAC控制器輸出因子 LMN_OFF控制器輸出偏移 I_ITLVAL積分初始化值 DISV擾動量(前饋控制系統(tǒng)中才用到) LMN控制器輸出值在引腳中設置LMN_PER控制器輸出值(格式化后) QLMN_HLM達到上限 QLMN_LLM達到下限 LMN_P比例分量輸出

8、LMN_I積分分量輸出 LMN_D微分分量輸出 PV測量值輸出 ER實際誤差 關于FB41塊的各個管腳的功能A：所有的輸入?yún)?shù)：COM_RST: BOOL: 重新啟動PID：當該位TURE時：PID執(zhí)行重啟動功能，復位PID內(nèi)部參數(shù)到默認值；通常在系統(tǒng)重啟動時執(zhí)行一個掃描周期，或在PID進入飽和狀態(tài)需要退出時用這個位；MAN_ON： BOOL：手動值ON；當該位為TURE時，PID功能塊直接將MAN的值輸出到LMN，這可以在PID框圖中看到；也就是說，這個位是PID的手動/自動切換位；PEPER_ON： BOOL：過程變量外圍值ON：過程變量即反饋量，此

9、PID可直接使用過程變量PIW（不推薦），也可使用 PIW規(guī)格化后的值（常用），因此，這個位為FALSE；P_SEL： BOOL：比例選擇位：該位ON時，選擇P（比例）控制有效；一般選擇有效；I_SEL： BOOL：積分選擇位；該位ON時，選擇I（積分）控制有效；一般選擇有效；INT_HOLD BOOL：積分保持，不去設置它；I_ITL_ON BOOL：積分初值有效，I-ITLVAL（積分初值）變量和這個位對應，當此位ON時，則使用I-ITLVAL變量積分初值。一般當發(fā)現(xiàn)PID功能的積分值增長比較慢或系統(tǒng)反應不夠時可以考慮使用積分初值；D_SE

10、L ： BOOL：微分選擇位，該位ON時，選擇D（微分）控制有效；一般的控制系統(tǒng)不用；CYCLE ： TIME：PID采樣周期，一般設為200MS；SP_INT： REAL：PID的給定值；PV_IN ： REAL：PID的反饋值（也稱過程變量）；PV_PER： WORD：未經(jīng)規(guī)格化的反饋值，由PEPER-ON選擇有效；（不推薦）MAN ： REAL：手動值，由MAN-ON選擇有效；GAIN ： REAL：比例增益；TI ： TIME：積分時間；TD

11、60;： TIME：微分時間；TM_LAG： TIME：和微分有關；DEADB_W： REAL：死區(qū)寬度；如果輸出在平衡點附近微小幅度振蕩，可以考慮用死區(qū)來降低靈敏度；LMN_HLM： REAL：PID上極限，一般是100%；LMN_LLM： REAL：PID下極限；一般為0%，如果需要雙極性調(diào)節(jié)，則需設置為-100%；（正負10V輸出就是典型的雙極性輸出，此時需要設置-100%）；PV_FAC： REAL：過程變量比例因子PV_OFF： REAL：過程變量偏置值（OFFSET）LMN_FAC： REAL：PID輸

12、出值比例因子；LMN_OFF： REAL：PID輸出值偏置值（OFFSET）；I_ITLVAL：REAL：PID的積分初值；有I-ITL-ON選擇有效；DISV ：REAL：允許的擾動量，前饋控制加入，一般不設置；B：部分輸出參數(shù)說明：LMN ：REAL：PID輸出；LMN_P ：REAL：PID輸出中P的分量；（可用于在調(diào)試過程中觀察效果）LMN_I ：REAL：PID輸出中I的分量；（可用于在調(diào)試過程中觀察效果）LMN_D ：REAL：PID輸出中D的分量；（可用于在調(diào)試過程中觀察效果） 非常實用的pid參數(shù)整定：FB4

13、1的PID:一、在ob35里面插入FB41，方框頂上會有紅字，輸入一個類似“DB120”的，系統(tǒng)會問你要不要生成這個Db，yes就可以二、大部分參數(shù)不要填，默認就行，下面是常用參數(shù)，用變量連接：1、MAN_ON:用一個bool量，如m0.0，為true則手動，為false則自動；2、cycle：T#100MS，這個值與ob35默認的100ms一致；3、SP_INT：MD2,是hmi發(fā)下來的設定值，0100.0的范圍，real型；4、PV_IN:md6，實際測量值，比如壓力，要從piw×××轉(zhuǎn)換為0100.0的量程；5、MAN:MD10,op值，也就是手動狀態(tài)下的閥

14、門輸出，real型，0100.0的范圍；6、GAIN:md14，Pid的P啊，默認寫12吧（系統(tǒng)默認是2），調(diào)試的時候再改7、TI：MW20,pid的i啊.默認寫T#30S吧，調(diào)試的時候改；8、DEAD_W：md22,死區(qū)，就是sp和pv的偏差死區(qū)，0100.0的范圍，默認0，調(diào)試的時候改；輸出：9、LMN:MD26，0100。0，最終再用fc106轉(zhuǎn)換為word型move到pqw×××，如果pid運算結(jié)果不再有工藝條件其他限制可以用LMN_PER更簡單就不用fc106了。三、用plcsim模擬1、手動man_ontrue，看輸出是否等于man；2、自動man_o

15、nfalse，調(diào)整pv或者sp，使得有偏差大于死區(qū)，看輸出變化，這里的模擬只能說明pid工作了，不能測試實際調(diào)節(jié)效果啊。 3、如果需要反作用，有三種方法：a、pv和sp顛倒輸入b、p值用負的c、輸出用100減PID常用口訣: 參數(shù)整定找最佳，從小到大順序查，先是比例后積分，最后再把微分加，曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大，曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳，曲線偏離回復慢，積分時間往下降，曲線波動周期長，積分時間再加長，曲線振蕩頻率快，先把微分降下來，動差大來波動慢，微分時間應加長，理想曲線兩個波，前高后低4比1目前工業(yè)自動化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個重要標志。同時，

16、控制理論的發(fā)展也經(jīng)歷了古典控制理論、現(xiàn)代控制理論和智能控制理論三個階段。智能 控制的典型實例是模糊全自動洗衣機等。自動控制系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。一個控制系統(tǒng)包括控制器、傳感器、變送器、執(zhí)行機構(gòu)、輸入輸出接 口?？刂破鞯妮敵鼋?jīng)過輸出接口、執(zhí)行機構(gòu)，加到被控系統(tǒng)上；控制系統(tǒng)的被控量，經(jīng)過傳感器，變送器，通過輸入接口送到控制器。不同的控制系統(tǒng)，其傳感器、 變送器、執(zhí)行機構(gòu)是不一樣的。比如壓力控制系統(tǒng)要采用壓力傳感器。電加熱控制系統(tǒng)的傳感器是溫度傳感器。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器 （儀表）已經(jīng)很多，產(chǎn)品已在工程實際中得到了廣泛的

17、應用，有各種各樣的PID控制器產(chǎn)品，各大公司均開發(fā)了具有PID參數(shù)自整定功能的智能調(diào)節(jié)器 (intelligent regulator)，其中PID控制器參數(shù)的自動調(diào)整是通過智能化調(diào)整或自校正、自適應算法來實現(xiàn)。有利用PID控制實現(xiàn)的壓力、溫度、流量、液位控制 器，能實現(xiàn)PID控制功能的可編程控制器(PLC)，還有可實現(xiàn)PID控制的PC系統(tǒng)等等。 可編程控制器(PLC) 是利用其閉環(huán)控制模塊來實現(xiàn)PID控制，而可編程控制器(PLC)可以直接與ControlNet相連，如Rockwell的PLC-5等。還有可以實現(xiàn) PID控制功能的控制

18、器，如Rockwell 的Logix產(chǎn)品系列，它可以直接與ControlNet相連，利用網(wǎng)絡來實現(xiàn)其遠程控制功能。 1、開環(huán)控制系統(tǒng) 開環(huán)控制系統(tǒng)(open-loop control system)是指被控對象的輸出(被控制量)對控制器(controller)的輸出沒有影響。在這種控制系統(tǒng)中，不依賴將被控量反送回來以形成任何閉環(huán)回路。 2、閉環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng)(closed-loop control system)的特點是系統(tǒng)被控對象的輸出(被控制量)會反送回來影響控制器的輸出，形成一個或多個閉環(huán)。

19、閉環(huán)控制系統(tǒng)有正反饋和負反饋，若反饋信號與系 統(tǒng)給定值信號相反，則稱為負反饋( Negative Feedback)，若極性相同，則稱為正反饋，一般閉環(huán)控制系統(tǒng)均采用負反饋，又稱負反饋控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)的例子很多。比如人就是一個具有負反饋 的閉環(huán)控制系統(tǒng)，眼睛便是傳感器，充當反饋，人體系統(tǒng)能通過不斷的修正最后作出各種正確的動作。如果沒有眼睛，就沒有了反饋回路，也就成了一個開環(huán)控制系 統(tǒng)。另例，當一臺真正的全自動洗衣機具有能連續(xù)檢查衣物是否洗凈，并在洗凈之后能自動切斷電源，它就是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。 3、階躍響應 階躍響應是

20、指將一個階躍輸入（step function）加到系統(tǒng)上時，系統(tǒng)的輸出。穩(wěn)態(tài)誤差是指系統(tǒng)的響應進入穩(wěn)態(tài)后，系統(tǒng)的期望輸出與實際輸出之差。控制系統(tǒng)的性能可以用穩(wěn)、準、快三個字 來描述。穩(wěn)是指系統(tǒng)的穩(wěn)定性(stability)，一個系統(tǒng)要能正常工作，首先必須是穩(wěn)定的，從階躍響應上看應該是收斂的；準是指控制系統(tǒng)的準確性、控 制精度，通常用穩(wěn)態(tài)誤差來(Steady-state error)描述，它表示系統(tǒng)輸出穩(wěn)態(tài)值與期望值之差；快是指控制系統(tǒng)響應的快速性，通常用上升時間來定量描述。 4、PID控制的原理和特點 在工程實際中，應用最為廣泛的調(diào)節(jié)

21、器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制器問世至今已有近70年歷史，它 以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學模型時，控制理論的 其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應用PID控制技術(shù)最為方便。即當我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象，或 不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，最適合用PID控制技術(shù)。PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、 積分、微分計算

22、出控制量進行控制的。 比例（P）控制 比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系。當僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steady-state error）。 積分（I）控制 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關系。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的 或簡稱有差系統(tǒng)（System with Steady-state Error）。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時

23、間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積 分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn) 態(tài)誤差。 微分（D）控制 在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關系。 自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用， 其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤

24、差的作用就應該是零。這就是說，在控制器中僅引入 “比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能 夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在 調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。 5、PID控制器的參數(shù)整定 PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設計的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被 控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數(shù)整定的

25、方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是 依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學模型，經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)。這種方法所得到的計算數(shù)據(jù)未必可以直接用，還必須通過工程實際進行調(diào)整和修改。二是工程整定方法，它主 要依賴工程經(jīng)驗，直接在控制系統(tǒng)的試驗中進行，且方法簡單、易于掌握，在工程實際中被廣泛采用。PID控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應 曲線法和衰減法。三種方法各有其特點，其共同點都是通過試驗，然后按照工程經(jīng)驗公式對控制器參數(shù)進行整定。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)，都需 要在實際運行中進行最后調(diào)整與完善。現(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。利

26、用該方法進行 PID控制器參數(shù)的整定步驟如下：(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作；(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應出現(xiàn)臨界振蕩， 記下這時的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數(shù)。 在實際調(diào)試中，只能先大致設定一個經(jīng)驗值，然后根據(jù)調(diào)節(jié)效果修改。 對于溫度系統(tǒng)：P（%）20-60，I（分）3-10，D（分）0.5-3 對于流量系統(tǒng)：P（%）40-100，I（分）0.1-1 對于壓力系統(tǒng)：P（%）30-70，I（分）0.4-3 對于液位系統(tǒng)：P（%）20

27、-80，I（分）1-5 參數(shù)整定找最佳，從小到大順序查 先是比例后積分，最后再把微分加 曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大 曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳 曲線偏離回復慢，積分時間往下降 曲線波動周期長，積分時間再加長 曲線振蕩頻率快，先把微分降下來 動差大來波動慢。微分時間應加長 理想曲線兩個波，前高后低4比1 一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會低FB41稱為連續(xù)控制的PID用于控制連續(xù)變化的模擬量，與FB42的差別在于后者是離散型的，用于控制開關量，其他二者的使用方法和許多參數(shù)都相同或相似。PID的初

28、始化可以通過在OB100中調(diào)用一次，將參數(shù)COM-RST置位，當然也可在別的地方初始化它，關鍵的是要控制COM-RST；PID的調(diào)用可以在OB35中完成，一般設置時間為200MS，一定要結(jié)合幫助文檔中的PID框圖研究以下的參數(shù)，可以起到事半功倍的效果以下將重要參數(shù)用黑體標明.如果你比較懶一點，只需重點關注黑體字的參數(shù)就可以了。其他的可以使用默認參數(shù)。A：所有的輸入?yún)?shù)：COM_RST: BOOL: 重新啟動PID：當該位TURE時：PID執(zhí)行重啟動功能，復位PID內(nèi)部參數(shù)到默認值；通常在系統(tǒng)重啟動時執(zhí)行一個掃描周期，或在PID進入飽和狀態(tài)需要退出時用這個位；MAN_ON：&

29、#160;BOOL：手動值ON；當該位為TURE時，PID功能塊直接將MAN的值輸出到LMN，這可以在PID框圖中看到；也就是說，這個位是PID的手動/自動切換位； 字串7PEPER_ON： BOOL：過程變量外圍值ON：過程變量即反饋量，此PID可直接使用過程變量PIW（不推薦），也可使用 PIW規(guī)格化后的值（常用），因此，這個位為FALSE；P_SEL： BOOL：比例選擇位：該位ON時，選擇P（比例）控制有效；一般選擇有效；I_SEL： BOOL：積分選擇位；該位ON時，選擇I（積分）控制有效；一般選擇有效；INT_HOLD B

30、OOL：積分保持，不去設置它；I_ITL_ON BOOL：積分初值有效，I-ITLVAL（積分初值）變量和這個位對應，當此位ON時，則使用I-ITLVAL變量積分初值。一般當發(fā)現(xiàn)PID功能的積分值增長比較慢或系統(tǒng)反應不夠時可以考慮使用積分初值；D_SEL ： BOOL：微分選擇位，該位ON時，選擇D（微分）控制有效；一般的控制系統(tǒng)不用；CYCLE ： TIME：PID采樣周期，一般設為200MS；SP_INT： REAL：PID的給定值；PV_IN ： REAL：PID的反饋值（也稱過程變量）；PV_PER：

31、60;WORD：未經(jīng)規(guī)格化的反饋值，由PEPER-ON選擇有效；（不推薦） 字串4MAN ： REAL：手動值，由MAN-ON選擇有效；GAIN ： REAL：比例增益；TI ： TIME：積分時間；TD ： TIME：微分時間；TM_LAG： TIME：微分操作的延遲時間輸入；DEADB_W： REAL：死區(qū)寬度；如果輸出在平衡點附近微小幅度振蕩，可以考慮用死區(qū)來降低靈敏度；LMN_HLM： REAL：PID上極限，一般是100%；LMN_LLM： REAL：PI

32、D下極限；一般為0%，如果需要雙極性調(diào)節(jié)，則需設置為-100%；（正負10V輸出就是典型的雙極性輸出，此時需要設置-100%）；PV_FAC： REAL：過程變量比例因子PV_OFF： REAL：過程變量偏置值（OFFSET）LMN_FAC： REAL：PID輸出值比例因子；LMN_OFF： REAL：PID輸出值偏置值（OFFSET）；I_ITLVAL：REAL：PID的積分初值；有I-ITL-ON選擇有效；DISV ：REAL：允許的擾動量，前饋控制加入，一般不設置； 字串4B：部分輸出參數(shù)說明：LMN ：REAL：PI

33、D輸出；LMN_P ：REAL：PID輸出中P的分量；（可用于在調(diào)試過程中觀察效果）LMN_I ：REAL：PID輸出中I的分量；（可用于在調(diào)試過程中觀察效果）        LMN_D ：REAL：PID輸出中D的分量；（可用于在調(diào)試過程中觀察效果）C：規(guī)格化概念及方法：PID參數(shù)中重要的幾個變量，給定值，反饋值和輸出值都是用0.01.0之間的實數(shù)表示，而這幾個變量在實際中都是來自與模擬輸入，或者輸出控制模擬量的因此，需要將模擬輸出轉(zhuǎn)換為0.01.0的數(shù)據(jù)，或?qū)?.01.0的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

34、為模擬輸出，這個過程稱為規(guī)格化規(guī)格化的方法：（即變量相對所占整個值域范圍內(nèi)的百分比 對應與27648數(shù)字量范圍內(nèi)的量）對于輸入和反饋，執(zhí)行：變量*100/27648，然后將結(jié)果傳送到PV-IN和SP-INT對于輸出變量 ，執(zhí)行：LMN*27648/100，然后將結(jié)果取整傳送給PQW即可； D：PID的調(diào)整方法： 字串1一般不用D，除非一些大功率加熱控制等慣性大的系統(tǒng)；僅使用PI即可，一般先使I等于0，P從0開始往上加，直到系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩為止，記下此時振蕩的周期，然后設置I為振蕩周期的0.48倍,應該就可以滿足大多數(shù)的需求。我記得網(wǎng)絡上有許多調(diào)整PID的

35、方法，但不記得那么多了，先試試吧。附錄：PID的調(diào)整可以通過“開始>SIMATIC->STEP7->PID調(diào)整”打開PID調(diào)整的控制面板，通過選擇不同的PID背景數(shù)據(jù)塊，調(diào)整不同回路的PID參數(shù)。FB41結(jié)構(gòu)原理框圖與詳解 一個簡單的PID控制系統(tǒng)，下圖右側(cè)所示，為了保證液位穩(wěn)定在設定值上，我們使用了一個單回路的PID控制，來調(diào)節(jié)進水量，從而達到液位穩(wěn)定的目的。 控制過程：傳感器實時檢測反應器中的液位，當液位下降，低于給定值時，控制器輸出增大，閥門開度更大，進水量增大。使液位快速回到給定值。我們最關心的三個量是：1. 給定值(也叫設定值)2. 測量值(也叫反饋值)3. 控制器

36、輸出值而這三個量分別對應FB41框圖里的1. SP_INT2. PV_IN或PV_PER即PV3. LMN或LMN_PER具體看下圖可作對比 (FB41原理框圖)注：由圖可知當PVPER_ON為1時，測量值是取之于PV_PER的，而PV_PER是經(jīng)過格式化之后才與給定值進行比較的。y1=PV_PER*100/27648y2=y1*PV_FAC+PV_OFF而PV_FAC默認值為1 PV_OFF默認值值0所以當我們沒有更改參數(shù)PV_FAC和PV_OFF的值時,即按默認值時y2=y1=PV_PER*100/27648如何連接PLC到電腦西門子S7-300通過PC適配器來連接計算機，適配器一端連CP

37、U的MPI接口，另一端連電腦。把電纜連接好單擊accessible nodes按鈕,如下圖所示如果連接成功會看到連接成功的站點如圖所示如果連接失敗會看到如下提示出現(xiàn)這一提示表明，電纜沒有接入正確的端口、或接觸不良等。 電纜接好后，還不能立即進行通信，需要配置電纜所用到的協(xié)議，單擊菜單Options ->> Set PC/PG interface每條電纜都有自已的接口，如以太網(wǎng)選用TCP/IP協(xié)議來對應PC的網(wǎng)卡（不能選無線網(wǎng)卡）如果你不是很熟悉，最好選擇自動指定的接口。西門子S7-300定時器的區(qū)別西門子S7-300型PLC有以上5種類型的S5定時器，應用這5種不同的定時器就能實現(xiàn)

38、各種定時功能。定時器的端口如下端口功能說明舉例S輸入輸入I如I0.1TV定時時間輸入S5TIME#10S表示定時時間為10秒R復位 Q輸出接線圈QBI當前定時時間（二進制值）輸出存入MWBCD當前定時時間（BCD碼） 下面是各定時器的區(qū)別S_PULSE（脈沖定時器）工作原理：輸入為1，定時器開始計時，輸出為1；計時時間到，定時器停止工作，輸出為0。如在定時時間未到時，輸入變?yōu)?，則定時器停止工作，輸出變?yōu)?。如果定時器復位端(R)從0變?yōu)?則定時器復位時間清零,輸出變?yōu)?。舉例：假如輸入的定時間（TV）為10秒，輸入從0變?yōu)?則定時器開始計時(輸出為1)時間從10開始遞減當遞減到0時定時器輸出

39、為0S_PEXT（擴展脈沖定時器）工作原理：輸入從0到1時，定時器開始工作計時，輸出為1；定時時間到，輸出為0。在定時過程中，輸入信號斷開不影響定時器的計時（定時器繼續(xù)計時）。如果定時器復位端(R)從0變?yōu)?則定時器復位時間清零,輸出變?yōu)?。區(qū)別：擴展脈沖定時器與脈沖定時器的區(qū)別是前者在定時過程中，輸入信號斷開不影響定時器的計時。（只需接通一瞬間）S_ODT（接通延時定時器）工作原理：輸入信號為1，定時器開始計時此時輸出為0；計時時間到，輸出為1。計時時間到后，若輸入信號斷開，則定時器輸出為0。如在計時時間未到時，輸入信號變?yōu)?，則定時器停止計時。區(qū)別：顧名思義“接通延時”就是啟動定時器（輸入

40、信號變?yōu)?）且定時間到之后定時器輸出（Q）才接通為了。S_ODTS（保持型接通延時定時器） 工作原理：輸入信號為1，定時器開始工作并計時(輸出為0)，計時時間到，定時器輸出為1。當定時器定時結(jié)束,不管輸入信號狀態(tài)如何,輸出Q的狀態(tài)總為1,定時器位只有使用復位指令才能使輸出變?yōu)?并觸發(fā)下一個定時器定時工作。S_OFFDT（斷電延時定時器） 工作原理：輸入信號由0到1時定時器復位，輸出為1；當輸入信號由1到0時，定時器才開始計時，計時時間到，輸出為0。在計時過程中，如果輸入信號由0到1則定時器復位,停止計時(輸出為1），等待輸入由1到0時才重新開始計時。區(qū)別：復位時輸出為1S_PULSE（脈沖定時

41、器）S_PEXT（擴展脈沖定時器）S_ODT（接通延時定時器）S_ODTS（保持型接通延時定時器）S_OFFDT（斷電延時定時器）。-(SP)脈沖定時器線圈-(SE)擴展脈沖定時器線圈-(SD)接通延時定時器線圈-(SS)保持接通延時定時器線圈-(SF)斷開延時定時器線圈OB、FC、FB、SFC、SFB的區(qū)別S7-300/400PLC程序采用結(jié)構(gòu)化程序，把程序分成多個模塊，各模塊完成相應的功能。結(jié)合起來就能實現(xiàn)一個復雜的控制系統(tǒng)。就像高級語言一樣，用子程序?qū)崿F(xiàn)特定的功能，再通過主程序調(diào)用各子程序，從而能實現(xiàn)復雜的程序。在S7-300/400PLC中寫在OB1模塊里,程序就是主程序，子程序?qū)懺诠?/p>

42、能(FC)，功能塊(FB)。FC運行是產(chǎn)生臨時變量執(zhí)行結(jié)束后數(shù)據(jù)就丟失-不具有儲存功能FB運行時需要調(diào)用各種參數(shù)，于是就產(chǎn)生了背景數(shù)據(jù)塊DB。例如用FB41來作PID控制，則它的PID控制參數(shù)就要存在DB里面。FB具有儲存功能系統(tǒng)功能塊（SFB）和系統(tǒng)功能（SFC）也是相當于子程序，只不過SFB和SFC是集成在S7 CPU中的功能塊，用戶能直接調(diào)用不需自已寫程序。SFC與FC不具有儲存功能,FB和SFB具有儲存工辦。OB模塊相當于子程序，負責調(diào)用其他模塊。如果程序簡單只需要OB就可以實現(xiàn)。S7-300型CPU模式選擇開關RUN：運行模式。執(zhí)行用戶程序，編程器不能對CPU進行“RUN“和”STO

43、P“操作，這時編程軟件能讀取程序但不能寫，鑰匙可撥出。RUN-P：運行編程模式。編程軟件可對用戶程序進行讀寫且能改變運行模式，這個時候鑰匙不能撥出。STOP：停止模式，不執(zhí)行用戶程序，編程軟件能讀寫用戶程序，鑰匙可以撥出。MRES：清空存儲器，鑰匙不能自動保持在這個位置，放手之后就會回到STOP位置，這個模擬將刪除用戶程序和數(shù)據(jù)塊。硬件組態(tài)的參數(shù)也將被清除。 備注：在RUN模式是不能下載程序的，如果你發(fā)現(xiàn)不能下載程序應檢查一下?lián)Q到STOP模式再重新下載程序。設置PLC密碼保護當我們寫好程序下載到PLC之后就希望PLC能正常穩(wěn)定的運行。為了防止人為出現(xiàn)的故障，要對PLC設置使用權(quán)限，來保護PLC

44、程序不會被更改或程序被刪除。如何設置這個口令來保護PLC呢？一、打開硬件組態(tài)界面打開STEP7 單擊目錄中的SIMATIC 300 station雙擊右窗口的Hardware 圖標,從而入硬件組態(tài)界面。二、雙擊CPU模塊三、選擇protection 選項卡選項卡中有三個保護級別,它們具體功能如下:保護級別(Protection level)1. No protection（無保護）2. Write-protection(寫保護:程序可讀不可寫)3. Write-/read protecti(讀寫保護:即不可讀也不可寫)四、 選擇級別三（讀寫保護），并輸入密碼并保存.設置好讀寫口令保護之后，當我

45、們要改寫程序或讀程序時，就會彈出輸入口令?？?，提示您輸入口令，只有輸入的口令正確才可以正常讀寫。通過學習這一節(jié)課之后你可以為你的PLC設置口令保護了SIMATIC微存儲卡（MMC）插槽Flash EPROM微存儲卡用于在斷電時保存用戶程序和某些數(shù)據(jù)，它可以擴展CPU的存儲器容量，也可以將有些CPU的操作系統(tǒng)包括在MMC中，這對于操作系統(tǒng)的升級是非常方便的。MMC用作裝載存儲器或便攜式保存媒體，它的讀寫直接在CPU內(nèi)進行，不需要專用的編程器。由于CPU 31xC沒有安裝集成的裝載存儲器，在使用CPU時必須插入MMC。CPU與MMC是分開訂貨的。如果在寫訪問過程中拆下SIMATIC微存儲器卡，卡中

46、的數(shù)據(jù)會被破壞。在這種情況下，必須將MMC插入CPU中并刪除它，或在CPU中格式化存儲卡。只有在斷電狀態(tài)或CPU處于“STOP”狀態(tài)時，才能取下存儲卡。安裝PLCSIM出現(xiàn) NO SSF file錯誤安裝STEP7或PLCSIM V5.4出現(xiàn)NO SSF FILE 錯誤,然后最無法安裝,出現(xiàn)這種錯誤時解決辦法如下:1.把區(qū)域語言改成英文.2.安裝目錄不能含有中文3.把安裝目錄放在根目錄下,不要把文件放得太深.注:1.在安裝仿真軟件PLCSIM必需先安裝好STEP7 并重新啟動,然后才能安裝PLCSIM.2.一般STEP7 V5.4 使用仿真軟件的版本是 PLCSIM V5.4CPU模塊選擇CP

47、U是PLC系統(tǒng)的運算控制核心。它根據(jù)系統(tǒng)程序的要求完成以下任務：接收并存儲用戶程序和數(shù)據(jù)，接收現(xiàn)場輸入設備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，診斷PLC內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤，完成用戶程序規(guī)定的運算任務，更新有關標志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，實現(xiàn)輸出控制或數(shù)據(jù)通信等功能。S7-300 CPU有20種不同型號，各種CPU按性能等級劃分，可以涵蓋各種應用范圍。S7-300的各款CPU都有非常詳盡的性能數(shù)據(jù)表（具體參數(shù)可查閱相關資料），其中最值得關注的CPU性能有以下五方面：I/O擴展能力指令執(zhí)行速度工作內(nèi)存容量通訊能力CPU上的集成功能PS 30X系列電源模塊 有多種S7-300電源模塊可為編程控

48、制器供電，也可以向需要24V直流的傳感器/執(zhí)行器供電，比如PS305、PS307。PS 305電源模塊是直流供電，PS 307是交流供電。 PS 307電源模塊(2A)具有以下顯著特性：（1）輸出電流2A。（2）輸出電壓24VDC，防短路和開路保護。（3）連接單相交流系統(tǒng) (輸入電壓120/230V AC，50/60Hz)。（4）可靠的隔離特性，符合EN 60950標準。（5）可用作負載電源。差壓變器的選型原則 差壓變送器的選型，一般根據(jù)量程（或測量范圍）、工作壓力、防爆等級、防腐與安裝要求而定。下面簡要介紹（一）按測量精度要求選型（1）對于一般性介質(zhì)，在測量精度要求不高的場合，且氣源又方便，

49、則可選用氣動差壓變送器（2）對于測量精度要求較高，環(huán)境溫度變化又大，宜選用矢量機構(gòu)式電動III型差壓變送器（3）對于測量精度要求很高，控制裝置采用可編程控制器或集散控制系統(tǒng)的，則可用測量精度高、故障低的電容式或電感式、擴散硅式、振弦式差壓變送器（二）按測量范圍與工作壓力選型差壓變送器的型號規(guī)格應根據(jù)工藝上要求測量的量程及工藝設備或管道內(nèi)工作壓力來確定。（1）變送器實際測量的量程應大于等于儀表本身所能測量的最小量程，而小于或等于儀表本身所能測量的最高量程上限值。（2）變送器應用場合的實際工作壓力（即靜態(tài)工作壓力）應小于或等于變送器所能承愛的額定工作壓力。（三）按被測介質(zhì)性質(zhì)選型（1）被測介質(zhì)粘度

50、大，易結(jié)晶、沉淀或聚合引起堵塞的場合，宜采用單平法式差壓變送器（2）被測介質(zhì)有大量常?；蚪Y(jié)晶析出，致使容器壁上有較厚的結(jié)晶或沉淀時，宜采用單插入式法蘭差壓變送器，若上部容器壁和下面的一樣，也有較厚的結(jié)晶層時，常用雙插入式法蘭差壓變送器。（3）被測介質(zhì)腐蝕性較強而負壓室又無法選用合適的隔離液時，可選用雙平法蘭式差壓變送器。熱電阻 熱電阻主要用途是在工業(yè)生產(chǎn)過程中測量-200 0C+900 0C的液體氣體和表面的溫度 。其他的用途有：測量發(fā)電機電樞繞組和激磁繞組、管子、聯(lián)箱等地位狹小場合的點溫度，測量室、空間容器和工業(yè)生產(chǎn)裝置中的平均溫度；測量表面溫度；測量相對濕度（利用干、濕球溫度）。鉑熱電阻在

51、校驗工作中作為溫度標準用。下面舉幾個實際例子（1） 測量溫度范圍為-258900 0 C（鉑），-150 0 C到300 0 C（鎳），-200到120（銅），復現(xiàn)性和準確度高（標尺量程的±0.3±0.5）(2)在工業(yè)應用中可以得到很小的標尺量程(一般25 0 C);(3)響應速度與熱電偶近似(在攪動的水中為1秒,在靜止的空氣中為數(shù)分鐘).系統(tǒng)很穩(wěn)定而靈敏。鉑熱電阻最低可測量至25 0K 新型低溫用熱電阻可測0到100 0K之間的溫度。這是利用摻有雜質(zhì)的鍺的電阻和溫度之間存在的一定關系。感溫元件準確地摻入兩種雜質(zhì)以獲得適當?shù)碾娮?，并在選定測溫范圍中獲得高靈敏度。每一溫度計制

52、有單獨的電流觸點和電壓觸點（供利用電位差計法進行測量時用）使在接觸性能變動下，保持長時間的穩(wěn)定性。測量范圍時用）使在接觸性能變動下，保持長時期的穩(wěn)定性。測量范圍是4到400K或0到100K，在重要的液態(tài)氫范圍中具有高靈每度。熱電阻的優(yōu)點(1)較其他測溫方法具有較高的本征準確度(2)比充液型溫度計感溫元件距指示或記錄地點更遠(3)不需要冷接點補償(4)可對室溫范圍溫度進行測量(熱電偶對此范圍不夠可靠)(5)比壓力溫度計可測更低的溫度(6)響應速度極快并在整個范圍內(nèi)為線性熱電阻幾個缺點(1)價格相當高(2)比充灌型測溫系統(tǒng)(即壓力溫度計)復雜(3)超范圍使用時比熱電偶容易損壞流量測量 當流體的能量

53、狀態(tài)從靜止的(靜止的流體具有勢能，表現(xiàn)為靜壓頭)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\動的(運動的流體具有動能，表現(xiàn)為速度)情況,就成為流動的流體，改變能員狀態(tài)就需要外力，這個力通常由泵或高于流體正件水平面的靜壓頭產(chǎn)生。作用在液體表而上的壓力所產(chǎn)生的力等于壓力乘上表面而積。在流束速度最大處，流速的靜壓力最小在流速最小處的靜壓力最大(根據(jù)伯努利原理)。從容器底郵開孔處流出的液體流速可根據(jù)托里西利原理求出，這原理稅明，流速等于2倍重力加速度乘以液面高度的乘積開平方。基本流量方程即從這些基本概念得出i流是方程指出，流量等于常數(shù)(很多相關的因數(shù)組成)乘上管道中節(jié)流件兩端壓降的平方根。管道中的流動有兩種類型，(1)層流，(2)紊梳。

54、層流的流線呈線形、存在于低流速下。流動速度沿管道軸線處最大，愈近管壁愈小，在管壁處流速為零。當流短增大時，流體質(zhì)點運動即呈不規(guī)則狀態(tài)，這時就稱為紊流。當溫度升高時，液體流速加快，而氣體則變慢。影響流動的特性就是粘度。流動性質(zhì)決定于：(1)管道直徑，(2)流體密度，(3)流體粘度及(4)流速。這四個量的無量組合就稱為雷諾數(shù)。雷路數(shù)在2000以下時就是層流，在4000以上時就成為紊流。 在管道中流動的流體沿其流動力向產(chǎn)生壓力降，產(chǎn)生壓降的原因是由于流體質(zhì)點與管壁間的摩擦。 流量測量可分為兩種：(1)體積流量，即測量單位時間內(nèi)流過的流體體積。測量體積流量時系假定流體的比重、粘度、溫度、壓力、壓縮系數(shù)

55、等均保待不變。(2)質(zhì)量流量重量流量，即測量單化時閡內(nèi)流過的質(zhì)量或重量，其單位有噸日等。質(zhì)量流量測量系特各種因素的變化均考慮在內(nèi)，這個方法可以接運用某些測量子段，或在測量體積流量的同時，測出有關因素的變化后進行補償。調(diào)節(jié)閥的安裝和調(diào)試1、調(diào)節(jié)閥的安裝 1.1 安裝的基本原則 調(diào)節(jié)閥的安裝應遵循國家有關標準，按照設計圖紙和設計文件的規(guī)定嚴格執(zhí)行。例如，建筑安裝工程質(zhì)量檢驗評定標準、工業(yè)自動化儀表施工及驗收規(guī)范、電氣設備安裝工程施工及驗收規(guī)范等；安裝所需的設備、輔助設備及主要材料應符合現(xiàn)行國家標準的有關規(guī)定。 1.2 安裝前的檢驗 調(diào)節(jié)閥及附件從出廠到安裝前，在運輸途中受到運輸工具所激發(fā)的隨機振動

56、和裝卸時受到的各種沖擊，以及在運輸和儲存過程中，環(huán)境的溫度、濕度等變化，這些都可能造成調(diào)節(jié)閥及附件的性能發(fā)生變化。因此，有必要在安裝前進行部分性能的檢驗。 調(diào)節(jié)閥安裝前的檢驗主要包括下列內(nèi)容：外觀、靜態(tài)特性、泄漏量、空載全行程時間、耐壓強度、絕緣性能、氣密性和密封性等，其中前5項為必檢項目。當然，對檢驗的場所也有一定的要求。例如：環(huán)境溫度要求在1035；空氣相對濕度不大于75；場地有足夠的空間，且光線充足或有照明條件；周圍不能有劇烈的振源和強磁場干擾；電源、氣源符合要求等。 1.3 安裝注意事項 調(diào)節(jié)閥的安裝，必須確保安全性，確保使用性能，易于操作和維護，節(jié)約安裝費用。下面就針對這四點談一談安裝時需要注意的具體問題。 1.3.1 確保安全性 1）防止泄漏 安裝過程不允許調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生泄漏。在使用過程中，如果在填料涵、法蘭墊片等部位形成縫隙或微孔就可能產(chǎn)生泄漏。如果流體介質(zhì)的操作條件苛刻，比如高溫、高壓、流體有腐蝕性，那么損壞將加劇，泄漏的危險性就更大。防止泄漏的方法很多，在安裝過程中，填料的選擇、密封方法的選擇、選用密封性能好的調(diào)節(jié)閥等，都是必須考慮的因素。 2