西門子S7-1200代理商

本公司常年備貨，以誠信為公司的經(jīng)營理念，以品質(zhì)來取得客戶的認可，假一罰十，歡迎廣大客戶：上海努實自動化控制設備有限公司（西門子分銷商）;董晴 地址（ Add ）：上海市松江區(qū)廣富林路4855弄19號4樓傳真（  ）    ：           ：710313130（ ）   ：710313130上海努實自動化控制設備有限公司是中國西門子的優(yōu)秀合作伙伴，公司主要從事工業(yè)自動化產(chǎn)品的集成,銷售各維修。PLC還采用了冗余技術(shù)等，進一步增強了PLC的可靠性。3、編程簡單、使用方便PLC在基本控制方面采用梯形圖語言進行編程，這種梯形圖是與繼電器控制電路圖相呼應的，形式簡單、直觀性強，廣大電氣人員容易接受。用梯形圖編程出錯率比匯編語言低得多。梯形圖、流程圖、語句表之間可以有條件的相互轉(zhuǎn)換，使用極其方便。4、模塊化結(jié)構(gòu)、安裝簡單、調(diào)試方便PLC的各個部件，包括CPU、電源、I/O等均采用模塊化結(jié)構(gòu)設計，由機架和電纜將各模塊連接起來，由于配置靈活，使擴展、維護更加方便。另外，PLC的接線十分方便，只需將輸入信號的設備（如按鈕、開關(guān)等）與PLC的輸入端子相連，將接受控制的執(zhí)行元件（接觸器、電磁閥等）與輸出端子相連即可。調(diào)試工作大部分是室內(nèi)調(diào)試，用模擬開關(guān)模擬輸入信號，其輸入狀態(tài)和輸出狀態(tài)可以觀察PLC上相應的發(fā)光二極管，可以根據(jù)它進行測試、排錯和修改[2]。2.3 西門子S7-300 PLC2.3.1 S7-300的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)S7-300 PLC是模擬式中小型PLC，電源、CPU和其他模塊都是獨立的，可以通過U形總線把電源（PS）、CPU和其他模塊緊密固定在西門子S7-300的標準軌道上。每個模塊都有一個總線連接器，后者插在各模塊的背后。電源模塊總是安裝在機架的左邊，CPU模塊緊靠電源模塊。CPU的右邊是可以選擇的IM接口模塊，如果只用主架導軌而沒有使用擴展支架可以不選擇IM接口模塊。S7編程軟件組態(tài)主架導軌硬件時，電源，CPU和IM分別放在導軌的1號槽、2號槽和3號槽上。一條導軌共有11個槽號：1號槽至11號槽，其中4號槽至11號槽可以隨意放置除電源、CPU和IM以外的其他模塊。如：DI（數(shù)字量輸入）、DO（數(shù)字量輸出）、AI（模擬量輸入）、AO（模擬量輸出）、FM（功能模塊）和CP（通信模塊）等[3]。2.3.2 S7-300 CPU模塊CPU模塊是控制系統(tǒng)的核心，負責系統(tǒng)的*控制責任，存儲并執(zhí)行程序，實現(xiàn)通信功能，為U形總線提高5V電源。CPU有4種操作模式：STOP（停機），STARTUP（啟動），RUN（運行）和HOLD（保持）。在所有的模式中，都可以通過MPI接口與其他設備通信。S7-300的CPU模塊大致可以分為以下幾類：1、6種緊湊型CPU，帶有集成的功能和I/O：CPU 312C、313C、313C-PtP、313C-2DP、314C-PtP和314C-2DP。2、革新的標準型CPU：CPU 312、314和315-2DP。3、5種標準的CPU：CPU 313、314、315、315-2DP和316-2DP。4、戶外型CPU：CPU 312 IFM、314 IFM、314戶外型和315-2DP。5、大容量型CPU：317-2DP和CPU 318-2DP。6、主從接口安全型CPU：CPU 315F-2DP[3]。2.3.3 S7-300的模擬量輸入模塊在生產(chǎn)過程中有大量的連續(xù)變化的模擬量需要用PLC來測量或控制。有的是非電量，例如溫度、壓力、流量物體的成分和頻率等。有的是強電量，例如發(fā)電機組的電流、電壓、有功功率和無功功率等。變送器用于將傳感器提供的電量或非電量轉(zhuǎn)換成標準的量程的直流電流和直流電壓信號，例如DC1~5V和DC4~20mA。模擬量輸入模塊用于將模擬量信號轉(zhuǎn)換為CPU內(nèi)部處理用的數(shù)字信號，其主要組成部分是A/D轉(zhuǎn)換器。模擬量輸入模塊的輸入信號一般都是模擬量變送器輸出的標準量程的直流電壓，直流電流信號。模擬量輸入/輸出模塊中模擬量對應的數(shù)字稱為模擬值，模擬值用16位二進制補碼來表示高位為符號位。模擬量輸入模塊的模擬值與百分數(shù)表示的模擬量之間的對應關(guān)系為：雙極性模擬量量程的上下限(*和-*)分別對應模擬值27648和-27648。單極性模擬量量程的上下限(*和0%)分別對應于模擬值27648和0[3]。2.4 程序設計功能模塊本程序的設計主要是針對水箱液位的在線控制而設計的，利用PID控制方式，使下水箱液位達到控制要求。本人設計了兩套系統(tǒng)，一個是單閉環(huán)的一個是三閉環(huán)的，對其控制效果進行比較，得出兩系統(tǒng)優(yōu)缺點。下面對本程序的設計作詳細介紹。在本程序中，使用的主要模塊有：OB35，DB41，DB42, DB43，DB44，DB1，OB1和FB41。2.4.1 OB35模塊S7 CPU提供循環(huán)中斷OB，可用于按一定間隔中斷循環(huán)程序的執(zhí)行，循環(huán)中斷按間隔觸發(fā)，間隔的時間是從STOP狀態(tài)到RUN時開始計算。時間間隔不能小于5ms，如果時間間隔過短，還沒有執(zhí)行完循環(huán)中斷程序又開始調(diào)用它，將會產(chǎn)生時間錯誤事件。在本程序中，使用循環(huán)中斷OB35，其默認的時間間隔為100ms，程序運行后每隔100ms將自動調(diào)用一次OB35，周期性地執(zhí)行閉環(huán)控制系統(tǒng)的PID運算程序[3]。2.4.2 FB41模塊FB41稱為連續(xù)控制的PID用于控制連續(xù)變化的模擬量，其功能是S7-300提供的標準的已經(jīng)為用戶編制好程序模塊，用戶可以直接調(diào)用它們，以便高效地編制自己的程序，但不能修改這些功能塊。系統(tǒng)功能塊有存儲功能，其變量保存在給它的背景數(shù)據(jù)塊中。FB41的框圖如圖2.1所示。圖2.1 FB41的框圖（1） 對設定值、過程變量和誤差的處理設定值的輸入：浮點數(shù)格式的設定值用變量SP_INT（內(nèi)部設定值）輸入。 過程變量的輸入：可以用兩種方式輸入過程變量（即反饋值）：1、用PV_IN（過程輸入變量）輸入浮點格式的過程變量，此時開關(guān)量PVPER_ON（外圍設備過程變量ON）應為0狀態(tài)。2、用PV_PER（外圍設備過程變量）輸入外圍設備（I/O）格式的過程變量，即用模擬量輸入輸出的數(shù)字值作為PID調(diào)節(jié)的過程變量，此時開關(guān)量PVPER_ON應為1狀態(tài)。外圍設備過程變量轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)：外圍設備（即模擬量輸入模塊）正常范圍的大輸出值（100.0%）為27648（6C00H），功能CRP_IN將外圍設備輸入值轉(zhuǎn)換為-100.0%至100.0%之間的浮點數(shù)格式的數(shù)值，CPR_IN的輸出（以%為單位）用下式計算：PV_R=PV_PER*100/27648（2.1）外圍設備過程變量的標準化：PV_NORM功能用下面的公式將CPR_IN的輸出PV_R格式化： PV_NORM的輸出=PV_R*PV_FAC+PV_OFF （2.2）式中：PV_FAC —— 過程變量的系數(shù)，默認值為1.0；PV_OFF —— 過程變量的偏移量，默認值為0.0。 PV_FAC和PV_OFF用來調(diào)節(jié)過程輸入的范圍。如果設定值有物理意義，實際值（即反饋量）也可以轉(zhuǎn)換為該物理值。 （2） 手動模式參數(shù)MAN_ON（手動值ON）為1時為手動模式，為0時為自動模式。在手動模式中，控制變量（Manipulated Variable，即控制器的輸出值）被手動選擇的值MAN（手動值）代替。在手動模式時如果令微分分項為0，將積分部分（INT）設置為LMN-LMN_P-DISV，可以保證手動到自動的無憂切換，即切換時控制器的輸出值不會突變，DISV為擾動輸入變量。 （3） 輸出限幅LMNLIMIT（輸出量限幅）功能用于將控制器輸出值（Manipulated Value）限幅。 LMNLIMIT功能的輸入量超出控制器輸出值的上極限LMN_HLM時，信號位QLMN_HLM（輸出超出上限）變?yōu)?狀態(tài)；小于下極限值LMN_LLM時，信號位QLMN_LLM（輸出超出下限）變?yōu)?狀態(tài)。 （4） 輸出量的格式化處理LMN_NORM（輸出量格式化）功能用下述公式來講功能LMNLIMIT的輸出量LMN_LIM格式化：LMN=LMN_LIM×LMN_FAC+LMN_OFF （2.3）式中：LMN —— 格式化后浮點數(shù)格式的控制器輸出值；LMN_FAC —— 輸出量的系數(shù)，默認值為1.0； LMN_OFF —— 輸出量的偏移量，默認值為0.0； LMN_FAC和LMN_OFF用來調(diào)節(jié)控制器輸出量的范圍。 （5） 輸出量轉(zhuǎn)換為外圍設備（I/O）格式