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德國(guó)制造: 現(xiàn)貨               聯(lián)   系   人： 黃勇《黃工》        24小時(shí)聯(lián)系手機(jī)：  13701633515
全新原裝: 參數(shù)
質(zhì)量保證: 保修
價(jià)格優(yōu)勢(shì): 特價(jià)
我公司大量現(xiàn)貨供應(yīng)，價(jià)格優(yōu)勢(shì)，品質(zhì)保證，德國(guó)原裝進(jìn)口
 
 

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)，開環(huán)運(yùn)行PID程序沒有任何意義。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。有沒有更簡(jiǎn)單的方法呢？
 除了用運(yùn)算放大器來模擬被控對(duì)象的傳遞函數(shù)，也可以用PLC的程序來模擬。為此我編寫了用來模擬被控對(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TIM1～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)間間隔來調(diào)用這個(gè)子程序。
 


 下圖是用來監(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。
 

• S7-1500 控制器產(chǎn)品系列中的入門級(jí) CPU
• 適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等要求的應(yīng)用
• 在具有集中式和分布式 I/O 的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用
• PROFINET IO IRT 接口，帶 2 端口交換機(jī)
• PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上運(yùn)行分布式 I/O
• 用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或 非西門子 PROFINET I/O 控制器下的 PROFINET 設(shè)備的 PRIFINET 智能設(shè)備
• 等時(shí)同步模式
• 集成運(yùn)動(dòng)控制功能，可以控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器
• 集成 Web 服務(wù)器，帶有創(chuàng)建用戶定義的 Web 站點(diǎn)的選項(xiàng)
• 運(yùn)行 CPU 所需的 SIMATIC 存儲(chǔ)卡
• CPU 1511-1 PN 是經(jīng)濟(jì)型入門級(jí) CPU，用于不連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對(duì)處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能設(shè)備 （PROFINET 智能設(shè)備）。 集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計(jì)為 2-端口交換機(jī)以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓?fù)洹?另外，CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能，以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動(dòng)器的能力。
  

• The CPU 1511-1 PN 有:

  • 功能強(qiáng)大的處理器：
    該 CPU 的單條二進(jìn)制命令的命令執(zhí)行時(shí)間可低至 60 ns。
  • 大容量工作存儲(chǔ)器：
    150KB，用于程序；1 MB，用于數(shù)據(jù)
  • 采用 SIMATIC 存儲(chǔ)卡作為加裝存儲(chǔ)器；
    允許實(shí)現(xiàn)例如數(shù)據(jù)日志和歸檔等其它功能
  • 靈活的擴(kuò)展功能：
    單層組態(tài)最多可支持 32 個(gè)模塊（CPU + 31 個(gè)模塊）
  • 顯示器的功能為：
    • 顯示概覽信息，例如，集成接口的 IP 地址、站名稱、高級(jí)別名稱、位置名稱等。
    • 診斷信息顯示
    • 模塊信息顯示
    • 顯示可由用戶定義的徽標(biāo)
    • 顯示器設(shè)置顯示
    • IP 地址設(shè)置
    • 日期和時(shí)間設(shè)置
    • 選擇操作模式
    • 復(fù)位 CPU 至出廠設(shè)置
    • 禁用/啟用顯示屏
    • 啟用保護(hù)級(jí)別
  • PROFINET IO IRT 接口用于通過 PROFINET 進(jìn)行分布式 I/O 連接
  • 性能
    • 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號(hào)、語言擴(kuò)展和新的數(shù)據(jù)類型
    • 由于背板總線速度顯著提高，CPU 的響應(yīng)時(shí)間縮短
    • 功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)連接：
      每個(gè) CPU 均標(biāo)配PROFINET IO IRT（2 端口交換機(jī)）標(biāo)準(zhǔn)接口。
  • 集成技術(shù)
    • 通過標(biāo)準(zhǔn)化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅(qū)動(dòng)器和具有 PROFIdrive 功能的驅(qū)動(dòng)器
    • 支持速度控制軸和定位軸以及外部編碼器，各軸之間可實(shí)現(xiàn)位置精確的傳動(dòng)
    • 具有所有 CPU 變量的跟蹤功能，用于實(shí)時(shí)診斷和偶發(fā)故障檢測(cè)
    • 全面的控制功能，例如，通過便于組態(tài)的塊可自動(dòng)優(yōu)化控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制質(zhì)量
  • 集成安全功能
    • 通過密碼進(jìn)行知識(shí)保護(hù)，防止未經(jīng)授權(quán)讀取和修改程序塊
    • 通過復(fù)制保護(hù)，可綁定 SIMATIC 存儲(chǔ)卡的程序塊和序列號(hào)： 只有在將配置的存儲(chǔ)卡插到 CPU 中時(shí)，該程序塊才可運(yùn)行。
    • 4-級(jí) 授權(quán)理念： 
      也可以對(duì)和 HMI設(shè)備之間進(jìn)行的通信進(jìn)行限制。
    • 操作保護(hù)： 
      該控制器可以識(shí)別工程組態(tài)數(shù)據(jù)的更改和未授權(quán)傳輸。
  • 設(shè)計(jì)與操作
    • 顯示器，用于顯示概覽信息，
      例如：站名、高級(jí)別名稱、位置名稱等概覽信息、診斷信息、模塊信息和顯示器設(shè)置。
    • 顯示器上可能的操作： 
      設(shè)置 CPU 或者所連接以太網(wǎng)通信處理器的地址、設(shè)置日期和時(shí)間、選擇 CPU 的操作模式、復(fù)位 CPU 至默認(rèn)設(shè)置、禁用/啟用顯示器、激活保護(hù)等級(jí)。
  • 集成式系統(tǒng)診斷
    • 顯示屏上、TIA Portal 中、人機(jī)界面設(shè)備上以及 Web 服務(wù)器上以普通文本形式一致顯示系統(tǒng)診斷信息（甚至能顯示來自變頻器的消息），即使 CPU 處于停止模式也會(huì)進(jìn)行更新。
    • 集成在 CPU 的固件中，無須進(jìn)行特殊組態(tài)
  • SIMATIC 存儲(chǔ)卡（運(yùn)行 CPU 所需）
    • 用作插入式裝載存儲(chǔ)器，或用于更新固件。
    • 還可用于存儲(chǔ)附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）
    • 通過用戶程序的系統(tǒng)函數(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/讀取
  • 數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方
    • csv 格式配方文件存儲(chǔ)并歸檔在 SIMATIC 存儲(chǔ)卡中；
      利用辦公工具或 Web 瀏覽器可以方便地訪問與設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)
    • 通過網(wǎng)頁瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問機(jī)器的組態(tài)數(shù)據(jù)（與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換）
  • 編程
    • 使用 STEP 7 Professional V12 或更高版本進(jìn)行編程
    • 移植工具，用于 SIMATIC S7-300/S7-400 至 S7-1500 的移植操作，可以自動(dòng)地完成大部分程序代碼的轉(zhuǎn)換工作。 記錄不可轉(zhuǎn)換的代碼，并可以手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。
    • STEP 7 V11 項(xiàng)目可在兼容模式下繼續(xù)和 STEP 7 V12 組合使用 。
    • S7-1200 程序可通過復(fù)制/粘貼手段轉(zhuǎn)移至 S7-1500
  
  

常用的電氣控制原理圖講解

所說的電氣控制原理圖其實(shí)就是一種圖紙，主要是提供電路原理示意的圖紙。其實(shí)說來，電氣控制原理圖是工程師的好助手，因?yàn)橹挥杏辛怂?，工程師才?huì)明白控制系統(tǒng)的原理，才能有效的將工程進(jìn)行下去。那么工程師是怎樣來解讀電氣控制原理圖的呢？我們一起去看看。

電氣控制原理圖一般是分為主電路和輔助電路兩部分。其中的主電路是電氣控制線路中大電流流過的部分，包括從電源到電機(jī)之間相連的電器元件。而輔助電路是控制線路中除了主電路以外的電路，其流過的電流比較小。

電氣控制原理圖：

1.分析主電路：無論線路設(shè)計(jì)還是線路分析都是先從主電路入手。主電路的作用是保證機(jī)床拖動(dòng)要求的實(shí)現(xiàn)。從主電路的構(gòu)成可分析出電動(dòng)機(jī)或執(zhí)行電器的類型、工作方式，起動(dòng)、轉(zhuǎn)向、調(diào)速、制動(dòng)等控制要求與保護(hù)要求等內(nèi)容。

   2.分析控制電路：主電路各控制要求是由控制電路來實(shí)現(xiàn)的，運(yùn)用“化整為零”、“順藤摸瓜”的原則，將控制電路按功能劃分為若干個(gè)局部控制線路，從電源和主令信號(hào)開始，經(jīng)過邏輯判斷，寫出控制流程，以簡(jiǎn)便明了的方式表達(dá)出電路的自動(dòng)工作過程。

3.分析輔助電路：輔助電路包括執(zhí)行元件的工作狀態(tài)顯示、電源顯示、參數(shù)測(cè)定、照明和故障報(bào)警等。這部分電路具有相對(duì)獨(dú)立性，起輔助作用但又不影響主要功能。輔助電路中很多部分是受控制電路中的元件來控制的。

4.分析聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)：生產(chǎn)機(jī)械對(duì)于安全性、可靠性有很高的要求，實(shí)現(xiàn)這些要求，除了合理地選擇拖動(dòng)、控制方案外，在控制線路中還設(shè)置了一系列電氣保護(hù)和必要的電氣聯(lián)鎖。在電氣控制原理圖的分析過程中，電氣聯(lián)鎖與電氣保護(hù)環(huán)節(jié)是一個(gè)重要內(nèi)容，不能遺漏。

   5.總體檢查：經(jīng)過“化整為零”，逐步分析了每一局部電路的工作原理以及各部分之間的控制關(guān)系之后，還必須用“集零為整”的方法檢查整個(gè)控制線路，看是否有遺漏。特別要從整體角度去進(jìn)一步檢查和理解各控制環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，以達(dá)到正確理解原理圖中每一個(gè)電氣元器件的作用。

總結(jié)：說實(shí)話，要完全了解電氣控制原理圖還是需要很多知識(shí)來加強(qiáng)理解和鞏固的，畢竟還是業(yè)內(nèi)人員才能好理解一些。更多精彩內(nèi)容，歡迎大家關(guān)注美樂樂裝修網(wǎng)。