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西門(mén)子工業(yè)以太網(wǎng)總線電纜6XV1830-0EH10 西門(mén)子工業(yè)以太網(wǎng)總線電纜6XV1830-0EH10
上海贊國(guó)自動(dòng)化科技有限公司
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上海贊國(guó)公司在經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中精益求精,，具備如下業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)： SIEMENS 可編程控制器 1,、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200,、S7-300,、S7-400、ET-200 2,、 邏輯控制模塊 LOGO,！230RC、230RCO,、230RCL,、24RC、24RCL等 3,、 SITOP直流電源 24V DC 1.3A,、2.5A、3A,、5A,、10A、20A,、40A可并聯(lián). 4,、HMI 觸摸屏TD200 TD400C K-TP OP177 TP177,MP277 MP377, SIEMENS 交、直流傳動(dòng)裝置 1,、 交流變頻器 MICROMASTER系列：MM420,、MM430、MM440,、G110,、G120. MIDASTER系列：MDV 2、全數(shù)字直流調(diào)速裝置 6RA23,、6RA24,、6RA28、6RA70,、6SE70系列 SIEMENS 數(shù)控 伺服 SINUMERIK:801,、802S 、802D,、802D SL,、810D、840D、611U,、S120 西門(mén)子工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)屏蔽電纜6XV1830-0EH10
西門(mén)子觸摸屏 TP 177 micro
SIMATIC TP 177 micro 突出特點(diǎn) 5.7"STN象素圖形顯示屏 性價(jià)比高 垂直安裝,，可以用在許多對(duì)安裝有限制的地點(diǎn)
低維護(hù)設(shè)計(jì)，背光使用時(shí)間長(zhǎng) 可連接至S7-200 靈活的語(yǔ)言支持：能組態(tài)32種語(yǔ)言（包括亞洲語(yǔ)言和Cyrillic語(yǔ)）,，5種在線語(yǔ)言支持面板能夠防油脂和污物 防暴認(rèn)證 結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸和TP 070/TP170micro相同 可用WinCC flexible 組態(tài) 結(jié)構(gòu)緊湊,，尺寸和TP 070/TP170micro相同 可用WinCC flexible 組態(tài) 技術(shù)參數(shù) 設(shè)備 TP177micro 顯示 STN LCD ·尺寸 5.7英寸 ·分辨率（寬×高,，象素） 320×240(豎型為240×320) ·顏色 藍(lán)屏，4級(jí)灰度顯示 ·背景光的平均亮度壽命（ 25℃） 大約 50000小時(shí) 操作員控制 觸摸屏幕·可編程的功能鍵 ·系統(tǒng)鍵 ·數(shù)字輸入 /字母輸入 有 /有 存儲(chǔ) Flash/RAM ·用戶數(shù)據(jù)可用內(nèi)存 256KB 接口 1×RS485 與控制器的連接 S7-200 電源 24V DC(+18V～+30V DC) ·額定電流 0.24A 時(shí)鐘 軟件時(shí)鐘 防護(hù)等級(jí) ·前面板 IP65, NEMA4, NEMA4x, NEMA12·后面板 IP20 認(rèn)證 FM, cULus, CE, C-Tick, EX Zone2/22 尺寸 ·前面板尺寸寬×高（ mm） 212×156 ·安裝開(kāi)孔尺寸寬×高（ mm） 198×142 ·安裝深度 (mm) 42 重量 0.7kg 環(huán)境條件 ·安裝角度 -無(wú)外部通風(fēng)的大允許傾斜角 ± 35° ·溫度 －操作（垂直安裝） 0℃～＋50℃ －操作（大傾斜角度） 0℃～＋40℃ －運(yùn)輸和存儲(chǔ) － 20℃～＋60℃ ·大相對(duì)濕度 85% 功能 消息系統(tǒng) ·消息的數(shù)目 500個(gè) ·消息長(zhǎng)度（行數(shù)×字符數(shù)） ·每條消息的過(guò)程值數(shù)目 8個(gè) ·消息緩沖器 循環(huán)緩沖,， 128個(gè)消息 過(guò)程畫(huà)面 250個(gè) ·文本對(duì)象 500個(gè)文本元素 ·每個(gè)畫(huà)面的變量 /域 20/20 ·圖形對(duì)象 位圖 ,圖標(biāo),背景圖畫(huà) ·動(dòng)態(tài)對(duì)象 柱形統(tǒng)計(jì)圖表 -庫(kù) 有變量 250個(gè) 用戶訪問(wèn)保護(hù)（密碼保護(hù)） 用戶組專(zhuān)用權(quán)限 (多達(dá)32個(gè)權(quán)限) 在線語(yǔ)言 5種 字符集 支持亞洲字符集 幫助系統(tǒng) 有 組態(tài)工具WinCC flexible ·傳送組態(tài) 串行 訂貨號(hào) TP 177 micro 6AV6 640-0CA11-0AX0 WinCC flexible 2004 SP1亞洲標(biāo)準(zhǔn)版本 6AV6 612-0AA11-0AA0 用西門(mén)子Ｓ７-２００型PLC實(shí)現(xiàn)星三角降壓?jiǎn)?dòng)的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)參考
星三角降壓?jiǎn)?dòng)的繼電器電路圖與控制圖：
根據(jù)工藝要求進(jìn)行PLC電路圖設(shè)計(jì),。PLC電路圖設(shè)計(jì)如下：
根據(jù)星三角啟動(dòng)電路圖畫(huà)出流程框架圖如下
PLC軟元件地址分配如下:
I區(qū)(輸入?yún)^(qū))
I0.0 啟動(dòng)按鈕ＳＢ２
I0.1 停止按鈕ＳＢ１
I0.2 電源斷路器ＱＦ
Q區(qū)
Q0.0 主電路接觸器 KM1
Q0.1 星型啟動(dòng)接觸器 KM2
Q0.2 三角形接觸器 KM3
T區(qū)
T37 10秒定時(shí)器
根據(jù)電路圖，流程圖和分配好的軟元件地址進(jìn)行編程,。程序參考圖如下：
西門(mén)子PLC網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令向?qū)褂弥改?
PPI協(xié)議是專(zhuān)門(mén)為S7-200開(kāi)發(fā)的通信協(xié)議,。S7-200 CPU的通信口（Port 0、Port 1）均支持PPI通信協(xié)議,。S7-200 CPU的PPI網(wǎng)絡(luò)通信是建立在RS-485網(wǎng)絡(luò)的硬件基礎(chǔ)上,，因此其連接屬性和需要的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備與其他RS-485網(wǎng)絡(luò)一致。
1 網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)（NETR/NETW）指令介紹
網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令一般用于S7-200 CPU之間的PPI網(wǎng)絡(luò)通信,。PPI通信前要保證PPI網(wǎng)絡(luò)上的所有站點(diǎn)都應(yīng)當(dāng)有各自不同的網(wǎng)絡(luò)地址,，否則通信不會(huì)正常進(jìn)行。另外,，網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令進(jìn)行編程和應(yīng)用時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：1) 在程序中可以使用任意條網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令,，但是在同一時(shí)刻，多只能有8條網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令被激活,；
2) 每條網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令可以從遠(yuǎn)程站點(diǎn)讀取/寫(xiě)入多16個(gè)字節(jié)的信息,；
3) 使用NETR/NETW指令向?qū)Э梢跃庉嫸?4條網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令，其核心是使用順序控制指令,，這樣在任一時(shí)刻只有一條NETR/NETW指令有效,；
4) 每個(gè)CPU的端口只能配置一個(gè)網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令向?qū)А?/span>
2 網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令向?qū)ЫM態(tài)
2.1 硬件連接
下面通過(guò)一個(gè)實(shí)例（兩臺(tái)S7-200 PLC之間的通信）來(lái)介紹如何使用網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令向?qū)АＪ紫?，兩個(gè)S7-200之間的硬件連接需要一根標(biāo)準(zhǔn)DP電纜加兩個(gè)DP總線插頭,。兩臺(tái)S7-200的RS485通信端口連接方式，可參考以下圖片中的連接方式（如果PLC有兩個(gè)通信端口,，則任意端口都可進(jìn)行配置,，本例中兩個(gè)PLC均以Port 0口做PPI通信使用），如圖1所示,。
圖1 兩臺(tái)PLC的網(wǎng)絡(luò)連接
2.2 NETR/NETW向?qū)ЫM態(tài)過(guò)程
2.2.1設(shè)定通信站地址
首先,，用PC/PPI編程電纜將兩臺(tái)PLC的網(wǎng)絡(luò)站地址分別設(shè)置為2和3，波特率都為9.6Kbps。這時(shí),，將編程電纜連接到任一個(gè)CPU帶可編程插口的DP插頭上,，查找兩臺(tái)PLC的站地址，如圖2所示,。
圖2 設(shè)定兩臺(tái)CPU的網(wǎng)絡(luò)地址
在本例中,，選定通信地址為3的PLC為網(wǎng)絡(luò)主站，并對(duì)其進(jìn)行向?qū)渲?。選定要做為通信主站的CPU地址,，點(diǎn)擊確認(rèn)后即可進(jìn)入該CPU的編程界面。另外,，網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令向?qū)?huì)自動(dòng)將CPU設(shè)置成主站模式,，不必另行編程設(shè)置，只需為主站編寫(xiě)通信程序,，從站直接使用通信緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù),，或?qū)?shù)據(jù)整理到通信區(qū)即可。
2.2.2 向?qū)渲貌襟E
進(jìn)入到編程畫(huà)面后,，點(diǎn)擊工具菜單欄,，找到指令向?qū)нx項(xiàng)，準(zhǔn)備進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)讀/寫(xiě)功能的向?qū)渲媚Ｊ?，如圖3所示,。
圖3 進(jìn)入指令向?qū)Ь幊探缑?/span>
打開(kāi)指令向?qū)Ы缑妫x擇NETR/NETW指令功能,，如圖4所示,。
比較簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)PID閉環(huán)控制的方法
PID控制的難點(diǎn)在于整定控制器的參數(shù)。為了學(xué)習(xí)整定PID控制器參數(shù)的方法,，必須做閉環(huán)實(shí)驗(yàn),，開(kāi)環(huán)運(yùn)行PID程序沒(méi)有任何意義。用硬件組成一個(gè)閉環(huán)需要PLC的CPU模塊,、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊,，此外還需要被控對(duì)象、檢測(cè)元件,、變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu),。例如可以用電熱水壺作為被控對(duì)象，用熱電阻檢測(cè)溫度,，用溫度變送器將溫度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓,，用移相控制的交流固態(tài)調(diào)壓器作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
有沒(méi)有比較簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)PID閉環(huán)控制的方法呢,？
在控制理論中,，用傳遞函數(shù)來(lái)描述被控對(duì)象,、檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和PID控制器,。
被控對(duì)象一般是串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的組合,。在實(shí)驗(yàn)室可以用以運(yùn)算放大器為核心的模擬電路來(lái)模擬廣義的被控對(duì)象（包括檢測(cè)元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的傳遞函數(shù)。我曾將這種運(yùn)放電路用于S7-200和S7-1200的PID參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn),。
用運(yùn)算放大器模擬被控對(duì)象一般需要做印刷電路板,，還是比較麻煩。有沒(méi)有更簡(jiǎn)單的方法呢,？
除了用運(yùn)算放大器來(lái)模擬被控對(duì)象的傳遞函數(shù),，也可以用PLC的程序來(lái)模擬。為此我編寫(xiě)了用來(lái)模擬被控對(duì)象的S7-200的子程序,，它也可以用于S7-200 SMART。使用模擬的被控對(duì)象的PID閉環(huán)示意圖如下圖所示,，虛線右邊是被控對(duì)象,，DISV是系統(tǒng)的擾動(dòng)輸入值。虛線左邊是PLC的PID控制程序,。
被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型為3個(gè)串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié),，其增益為GAIN，3個(gè)慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)分別為T(mén)IM1～TIM3,。其傳遞函數(shù)為
分母中的“s”為自動(dòng)控制理論中拉普拉斯變換的拉普拉斯算子,。將某一時(shí)間常數(shù)設(shè)為0，可以減少慣性環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù),。圖中被控對(duì)象的輸入值INV是PID控制器的輸出值,。被控對(duì)象的輸出值OUTV作為PID控制器的過(guò)程變量（反饋值）PV。
下圖是模擬被控對(duì)象的子程序,，實(shí)際上只用了兩個(gè)慣性環(huán)節(jié),，其時(shí)間常數(shù)分別為5000ms和2000ms。用與PID的采樣周期相同的定時(shí)中斷時(shí)間間隔來(lái)調(diào)用這個(gè)子程序,。
下圖是用來(lái)監(jiān)視PID回路運(yùn)行情況的STEP 7-Micro/WIN的PID調(diào)節(jié)控制面板,，可以用它進(jìn)行PID參數(shù)自整定或手動(dòng)調(diào)節(jié)PID參數(shù)的實(shí)驗(yàn)。標(biāo)有PV（即被控量）的是過(guò)程變量的階躍響應(yīng)曲線,。
將上圖中的積分時(shí)間由0.03min（分鐘）增大到0.12min,，下圖的超調(diào)量有明顯的減小。通過(guò)修改PID的參數(shù),，觀察被控量階躍響應(yīng)曲線給出的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間等特征量的變化情況,，可以形象直觀、快速地學(xué)習(xí)和掌握PID參數(shù)的整定方法,。
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