【正文】 C的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。對于復雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計時間比設(shè)計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。 ，重量輕，能耗低 以超小型 PLC 為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于 100mm，僅相 當于幾個繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的 1/2~1/10。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在 I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在 I/O映象區(qū)或系統(tǒng) RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用 。同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。 14 目前， PLC產(chǎn)品大致可分為美國、歐洲國家、日本三大主流。 本機集成 14輸入 /10輸出共 24個數(shù)字量I/O點。 1 個 RS485通訊 /編程口，具有 PPI通訊協(xié)議、 MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 (2)該旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子導體有相對切割運動 ,根據(jù)電磁感應(yīng)原理 ,轉(zhuǎn)子導 體產(chǎn)生感應(yīng)電動勢并產(chǎn)生感應(yīng)電流。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制 4個部分組成。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。 MM 440系列變頻器 MICROMASTER440是用于控制三相交流電動機速度和轉(zhuǎn)矩的變頻器。采用脈沖頻率可選的專用脈寬調(diào)制技術(shù)，可使電動機噪聲運行。 MICROMASTER 440既可用于單獨傳動系統(tǒng)，也可集成到‘自動化系統(tǒng)’ 中。 ， P0010設(shè)為 30， P0970設(shè)為 1。 這些參數(shù)根據(jù)電動機的實際參數(shù)進行設(shè)置。代碼被編譯并下載到 PLC。 ④ 符號表 符號表允許程序員用符號來代替存儲器的地址，符號地址便于記憶，使程序更容易理解。還可以查看哪些內(nèi)存區(qū)域已經(jīng)被使用，是作為單位使用還是作為字節(jié)使用。 PLC 程序在很大程度上影響總線的通訊控制速率和程序的通用性。 程序設(shè)計上應(yīng)充分考慮到現(xiàn)場的調(diào)試和系統(tǒng)的擴展，在程序設(shè)計上應(yīng)該考慮程序的通用性和程序的智能化。 22 數(shù)字 PID控制算法 PID控制的基本原理 PID 控制由反饋系統(tǒng)偏差的比例（ P）、積分（ I）和微分（ D）的線性組合而成，這 3 種基本控制規(guī)律各具特點。但是，微分對干擾也有很大的放大作用，過大的微分會使系統(tǒng)震蕩加劇。 PID控制規(guī)律的基本輸入 /輸出關(guān)系可用微分方程表示： ))()(1)(()( 0 dt tdeTdtteTteKtv dtip ??? ? （ 1） 式中， e(t)為控制器的輸入偏差信號 。 PID 控制器可由模擬執(zhí)行元件或具有運算功能的數(shù)字器件實現(xiàn)。 1)動態(tài)指標 超調(diào)δ % ，單位階躍響應(yīng)的最大值 ()pht ，超過穩(wěn)態(tài)值 h(∞ )的百分比，即 ? ? ? ?? ?% 10 0%ph t hh? ????? （ 6） 若 ( ) ( )ph t h??則響應(yīng)無超調(diào)。5％），且以后不再超出此范圍的最短時間。通過選擇適當?shù)目刂品椒梢?使這兩個指標達到平衡，使系統(tǒng)的整體性能達到最優(yōu)。 為了提高系統(tǒng)的無差度，可以提高系統(tǒng)的型別（加入積分項）和增大系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)的措施。按模擬 PID 控制算法的算式 (7)，現(xiàn)以一系列的采樣時刻點 kT代表連續(xù)時間 t，以和式代替積分，以增量代替微分，則可以作如下的近似變換 : 000t =kT ( k=0,1, 2 )( ) ( ) ( )( ) e ( kT ) e ( k 1) T e ( k) e ( k 1)t kkjje t dt e jT T e jde tdt T T????????????????? （ 9） 顯然，上述離散化過程中，采樣周期 T必須足夠短，才能保證有足夠的精度。 對于位置式 PID 控制算法來說，位置式 PID 控制算法示意圖如圖 11 所示，由于全量輸出，所以每次輸出均與過去的狀態(tài)有關(guān)，計算時要對誤差進行累加，所以運算工作量大。當執(zhí)行機構(gòu)需要的是控制量的增量時，可以由式 (4)導出提供增量的 PID控制算式。但是由于其積分截斷效應(yīng)大，有靜態(tài)誤差，溢出影響大。 （ 3） 當按下停止按鈕 SB2時， PLC的 OFF，電動機停止運行。 在 Scaling中完成對過程變量 PV和控制變量 CV 的定標。 將仿真得到的參數(shù)在實驗中繼續(xù)調(diào)試。 圖 14 加上負載去掉負載系統(tǒng)響應(yīng)曲線 系統(tǒng) 30： 31s時啟動， 30： 39s達到最大值，最大值為 1090r/min，所以系統(tǒng)超調(diào)量為 9%。 系統(tǒng)的抗干擾能力比較強。剛拿到課題的時候基本是一問三不知的狀態(tài)，盡管學過 PLC課程，但是學習的時候用的并不是西門子系列的 PLC，所以基本上又是重新學習了一遍。看到成效的時候，內(nèi)心的喜悅是無法表達的。后期主要是將編制的程序輸入 PLC機內(nèi)，設(shè)置變頻器參數(shù)，按技術(shù)要求調(diào)試運行系統(tǒng)，排除中間出現(xiàn)的故障。 在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。 30 參考文獻 [1]楊后川等 .西門子 S7200 PLC編程速學與快速應(yīng)用 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020. 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Hackworth ,Programmable Logic Controllers: Programming Methods and Applications,Prentice Hall (April 21, 2020) 31 附錄 PLC程序的編寫如下： S7200程序 TITLE=程序注釋 Network 1 // 網(wǎng)絡(luò)標題 // 啟動 LD //掃描開始按鈕狀態(tài) O //強制狀態(tài)的 判斷 S ， 1 //置位開始狀態(tài) R ， 2 //復位中間位 Network 2 //停止 LD //掃描停止按鈕狀態(tài) O //強制狀態(tài)的判斷 O //掃描初次狀態(tài)位 R ， 1 //復位開始狀態(tài) R ， 2 //復位中間位 Network 3 //初始化 LD //初次狀態(tài)位 R ， 3 //復位所有中間位 R ， 5 //復位所有輸出 Network 4 //步驟數(shù)及頻率數(shù)清 0 LDN //掃描開始狀態(tài)位 MOVW 0， VW10 MOVW 0， VW20 Network 5 //100*100ms 總循環(huán)時間 LD //掃描開始狀態(tài)位 AN T51 //100ms的時間繼電器 MOVW 5， VW10 //正向 5Hz MOVW 1， VW20 //步驟數(shù)為 1 TON T37， 100 Network 6 //步驟 2：正向 10Hz LD T37 //步驟 1是否完成 MOVW 10， VW10 //100ms的時間繼電器 MOVW 2， VW20 //正向 10Hz TON T38， 100 //步驟數(shù)為 2 Network 7 //步驟 3：正向 20Hz 32 LD T38 //步驟 2是否完成 MOVW 20， VW10 MOVW 3， VW20 TON T39， 100 Network 8 //步驟 4：正向 30Hz LD T39 //步驟 3是否完成 MOVW 30， VW10 MOVW 4， VW20 TON T40， 100 Network 9 //步驟 5：正向 40Hz LD T40 //步驟 4是否完成 MOVW 40， VW10 MOVW 5， VW20 TON T41， 100 Network 10 //步驟 6：正向 50Hz LD T41 //步驟 5是否完成 MOVW 50， VW10 MOVW 6， VW20 TON T42， 100 Network 11 //步驟 7：正向 45Hz LD T42 //步驟 6是否完成 MOVW 45， VW10 MOVW 7， VW20 TON T43， 100 Network 12 //步驟 8：正向 35Hz LD T43 //步驟 7是否完成 MOVW 35， VW10 MOVW 8， VW20 TON T44， 100 Network 13 //步驟 9：正向 25Hz LD T44 //步驟 8是否完成 MOVW 25， VW10 MOVW 9， VW20 TON T45， 100 Network 14 //步驟 10：正向 15Hz LD T45 //步驟 9是否完成 33 MOVW 15， VW10 MOVW 10， VW20 TON T46， 100 Network 15 //步驟 11：反向 10Hz LD T46 //步驟 10是否完成 MOVW 10， VW10 MOVW 11， VW20 TON T47， 100 Network 16 //步驟 12：反向 20Hz LD T47 //步驟 11是否完成 MOVW 20， VW10 MOVW 12， VW20 TON T48， 100 Network 17 //步驟 13：反向 30Hz LD T48 //步驟 12是否完成 MOVW 30， VW10 MOVW 13， VW20 TON T49， 100 Network 18 //步驟 14：反向 40Hz LD T4