【正文】 默認值為 1。 PV_IN:輸入浮點格式的過程變量，此時數(shù)字量輸入 PVPER_ON 應(yīng)為 0。可以作為單獨的 PID 恒值控制器，或者在多閉環(huán)控制中實現(xiàn)級聯(lián)控制、混合控制器和比例控制器。 S7300 的模擬量閉環(huán)控制功能主要涉及到 FB4 FB4 FB43 三個功能塊。 OB100 程序在 CPU 執(zhí)行暖啟動時執(zhí)行，且只執(zhí)行一次，可用于變量的初始化。圖 4 為 SM332 屬性設(shè)置。 （ 2） SM332 介紹 模擬量輸出模塊 SM332 用于將 CPU 傳送給它的數(shù)字轉(zhuǎn)換為成比例的電流信號或電壓信號，對執(zhí)行機構(gòu)進行調(diào)節(jié)或控制，其主要組成部分是 D/A 轉(zhuǎn)換器。圖 3 為 SM331 屬性設(shè)置。模擬量輸入模塊的輸入信號一般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。所用到的SM332 模塊訂貨號為： 6ES7 3325HD010AB0。但是因為本次設(shè)計所用到的設(shè)備是往年已經(jīng)準備好的所以這些我們不需要考慮。西門子的 PLC 以極高的性能價格比，在國際、國內(nèi)市場占有很大的份額，在我國的各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。是 一種數(shù)字運算操作的 電子系統(tǒng)， 專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。圖 2 為前饋反饋控制系統(tǒng)方框圖。 很明顯，在這個系統(tǒng)中外膽流量的變化將做為系統(tǒng)的主要擾動。鍋爐外膽的循環(huán) 水做為冷卻水，并且使冷卻水流量做為一個主要擾動信號，用前饋控制器來補償流量擾動對對象的影響。 （ 2）反饋回路的存在，降低了前饋控制模型的精度要求，為工程上實現(xiàn)比較簡單的通用型模型創(chuàng)造了條件。為了解決這一局限性，使得我們的控制系統(tǒng)能達到控制要求，可以將前饋與反饋結(jié)合起來使用，構(gòu)成所謂前饋反饋控制系統(tǒng)。 前饋反饋控制系統(tǒng) 單純的前饋往往不能很好的補償干擾，存在著不少局限性，主要是單純前饋不存在被控變量的反饋，即對于補償?shù)男Ч麤]有檢驗的手段。 一般的反饋控制系統(tǒng)均采用通用類型的 PID 控制器，而前饋控制器是專用的控制器，對于不同的對象特性，前饋控制器的形式將是不同的。 （ 2）前饋控制屬于“開環(huán)”控制系統(tǒng)。此時，前饋控制器的輸出量與輸入兩呈一定比例關(guān)系，而與時間因子 t 無關(guān)，前饋控制就成為靜態(tài)前饋控制。 單純的前饋控制系統(tǒng)根據(jù)對干擾補償?shù)奶攸c，可分為動態(tài)前饋控制及靜態(tài)前饋控制。很顯然，這種控制是一種開環(huán)控制。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程 。前饋控制控制算法我們往往用 PLC 來實現(xiàn)。在這種情況下我們往往就需要借助別的控制方式。往往在控制中還存在著多種擾動，例如流量、液位等。再通過 FB43 將 FB41 的輸出轉(zhuǎn)換成時間比例脈沖從而控制加熱絲，實 現(xiàn)溫度前饋反饋控制。流量擾動在設(shè)計中被默認為可測不可控的。由于外膽冷卻水是循環(huán)的，因此一點少量的流量擾動即會對內(nèi)膽溫度產(chǎn)生影響。在程序設(shè)計中 PID 控制器和前饋補償用 SIEMENS S7300 PLC 中的 FB41 模塊來實現(xiàn)。SIEMENS S7300 PLC 基于 SIEMENS S7300PLC 的鍋爐流量 溫度前饋 反饋控 制系統(tǒng)設(shè)計 目 錄 1 引言 ................................................................................................................................ 1 2 任務(wù)分析及控制方案的選擇 ........................................................................................ 1 前饋控制系統(tǒng) .................................................................................................... 1 前饋反饋控制系統(tǒng) ............................................................................................ 3 鍋爐 流量 水溫前饋反饋控制系統(tǒng)分析及控制方案選擇 ............................... 4 3 控制算法實現(xiàn)基礎(chǔ) S7300PLC 系統(tǒng)說明及組態(tài) ....................................................... 4 PLC 介紹 ............................................................................................................ 4 S7300PLC 說明 ................................................................................................ 5 S7300PLC 基本介紹 ............................................................................ 5 S7300 模塊說明 .................................................................................. 5 S7300 組織塊說明 ............................................................................... 7 S7300 功能塊說明 ............................................................................... 7 S7300 系統(tǒng)存儲區(qū)分類 ....................................................................... 9 I/O 模塊的地址分配 .............................................................................. 9 STEP7 簡介 .......................................................................................... 10 力控組 態(tài)軟件 簡介 .............................................................................. 10 4 鍋爐 流量 水溫前饋反饋控制系統(tǒng)的實現(xiàn) ................................................................. 10 模擬量信號采集 .............................................................................................. 10 S7300PLC 程序的實現(xiàn) .................................................................................. 11 S7300PLC 硬件組態(tài) .......................................................................... 11 S7300PLC 主程序的實現(xiàn) .................................................................. 11 P、 I、 D 參數(shù)整定 ............................................................................... 18 結(jié)束語 .............................................................................................................................. 22 參考文獻 .......................................................................................................................... 23 致謝 …………………………………………………………………………………… ...23 基于 SIEMENS S7300PLC 的鍋爐流量 溫度前饋 反饋控制系統(tǒng)設(shè)計 1 1 引言 在過程控制中溫度控制應(yīng)用相當(dāng)廣泛。再加上各種擾動，溫度控制已經(jīng)不能光靠簡單的 PID 控制達到目標。因此在這次設(shè)計中我們用前饋控制方式來克服流量的擾動使得溫度控制精度更加精確。 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。 2 任務(wù)分析及控制方案的選擇 前饋控制系統(tǒng) 我們把按照干擾量的變化來補償其對被控變量的影響，從而達到被控量完全不受干擾影響的控制方式稱為前饋控制，簡稱 FFC（ Feed Forward Control）。 系統(tǒng)對干擾 F 實現(xiàn)完全補償?shù)臈l件是： 當(dāng) F(s)≠ 0,而 ≡ 0 由上兩式可求得前饋控制器的傳遞函數(shù)為公式（ 2） )()()( sG sGsGPCPDff ??