【文章內(nèi)容簡介】 GAIN := TI := TD := TM_LAG := DEADB_W := LMN_HLM := LMN_LLM := PV_FAC := PV_OFF := LMN_FAC := LMN_OFF := I_ITLVAL:= DISV := LMN := LMN_PER :=PQW288 QLMN_HLM:= QLMN_LLM:= LMN_P := LMN_I := LMN_D := PV := ER := NOP 0設(shè)置比值系數(shù)MD3為2L +000 T MD 3 NOP 0 根據(jù)流量比值系統(tǒng)的控制要求，將電動閥支路流量的檢測量乘以比值系數(shù)作為下一個變頻器PID調(diào)節(jié)的給定。L 92 L MD 3 *R T 6 NOP 0DB42為變頻器的PID控制，PIW274為變頻器支路的流量測量值，PQW290為變頻器。其中的GAIN 、TI、TD 在上位機(jī)上進(jìn)行設(shè)置，將在上位機(jī)設(shè)計(jì)中具體介紹。CALL CONT_C , DB42 COM_RST := MAN_ON := PVPER_ON:= P_SEL := I_SEL := INT_HOLD:= I_ITL_ON:= D_SEL := CYCLE := SP_INT := PV_IN := PV_PER :=PIW274 MAN := GAIN := TI := TD := TM_LAG := DEADB_W := LMN_HLM := LMN_LLM := PV_FAC := PV_OFF := LMN_FAC := LMN_OFF := I_ITLVAL:= DISV := LMN := LMN_PER :=PQW290 QLMN_HLM:= QLMN_LLM:= LMN_P := LMN_I := LMN_D := PV := ER := NOP 0FB41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S7300提供的標(biāo)準(zhǔn)的已經(jīng)為用戶編制好程序的塊，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，其變量保存在指定給它的背景數(shù)據(jù)塊中。 FB41的框圖 上位機(jī)與下位機(jī)程序設(shè)計(jì)涉及到的設(shè)置 對設(shè)定值、過程變量和誤差的處理設(shè)定值的輸入：浮點(diǎn)數(shù)格式的設(shè)定值用變量SP_INT(內(nèi)部設(shè)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(diǎn)格式的過程變量，此時(shí)開關(guān)量PVPER_ON(外圍設(shè)備過程變量ON)應(yīng)為0狀態(tài)。由于檢測量為電動閥支路流量PIW272，變頻器支路流量PIW274，為外圍設(shè)備，故此本設(shè)計(jì)的兩個PID，PVPER_ON應(yīng)為1狀態(tài)。(2) 用PV_PER(外圍設(shè)備過程變量)輸入外圍設(shè)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(shí)開關(guān)量PVPER_ON應(yīng)為1狀態(tài)。這里將在下位機(jī)開啟按鈕，腳本中設(shè)置。外圍設(shè)備過程變量轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)：外圍設(shè)備（即模擬量輸入模塊）正常范圍的最大輸出值（%）為27648（6C00H），%%之間的浮點(diǎn)數(shù)格式的數(shù)值，CPR_IN的輸出（以%為單位）用下式計(jì)算： （）外圍設(shè)備過程變量的標(biāo)準(zhǔn)化：PV_NORM功能用下面的公式將CPR_IN的輸出PV_R格式化： （）式中： PV_FAC —— 過程變量的系數(shù)，；PV_OFF —— 過程變量的偏移量。PV_FAC和PV_OFF用來調(diào)節(jié)過程輸入的范圍。如果設(shè)定值有物理意義，實(shí)際值（即反饋量）也可以轉(zhuǎn)換為該物理值。 手動模式參數(shù)MAN_ON（手動值ON）為1時(shí)為手動模式，為0時(shí)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。本設(shè)計(jì)要將電動閥PID的MAN_ON設(shè)置為1，變?yōu)槭謩幽Ｊ?。在上位機(jī)設(shè)置中，可以設(shè)定副設(shè)定值，讓電動閥支路流量恒定。變頻器的PID的MAN_ON設(shè)置為0，變?yōu)樽詣幽Ｊ健?輸出量轉(zhuǎn)換為外圍設(shè)備（I/O）格式控制器輸出值如果要送給模擬量輸出模塊中的D/A轉(zhuǎn)換器，需要用“CPR_OUT”功能轉(zhuǎn)換為外圍設(shè)備（I/O）格式的變量LMN_PER。轉(zhuǎn)換公式為：LMN_PER=LMN27648/100 （）用參數(shù)賦值工具可以進(jìn)行參數(shù)檢查，給出錯誤信息。FB41的輸入?yún)?shù)，如表52所示 FB41的輸入?yún)?shù)參數(shù)名稱數(shù)據(jù)類型地址說明默認(rèn)值COM_RSTBOOL完全重新起動，為1時(shí)執(zhí)行初始化程序FALSECYCLETIME2采樣時(shí)間，兩次塊調(diào)用之間的時(shí)間，取值范圍=20msT1s SP_INTREAL6內(nèi)部設(shè)定值輸入，取值范圍為177。%或物理值PV_INREAL10浮點(diǎn)數(shù)格式的過程變量輸入PVPER_ONBOOL使用外圍設(shè)備輸入的過程變量FALSEPV_PERWORD14外圍設(shè)備輸入的I/O格式的過程變量值160000PV_FACREAL48輸入的過程變量的系數(shù)PV_OFFREAL52輸入的過程變量的偏移量DEADB_WREAL36死區(qū)寬度，誤差變量死區(qū)帶的大小，= GAINREAL20比例增益輸入，用于設(shè)置控制器的增益TITIME24 積分時(shí)間輸入，積分器的響應(yīng)時(shí)間，取值范圍應(yīng)= CYCLET20sTDTIME28微分時(shí)間輸入，微分器的響應(yīng)時(shí)間T10sTM_LAGTIME32微分操作的延遲時(shí)間輸入T2sP_SELBOOL為1時(shí)打開比例（P）操作TUREI_SELBOOL為1時(shí)打開積分（I）操作TURED_SELBOOL為1時(shí)打開微分（D）操作FALSEI_ITLVALREAL64積分操作的初始值INT_HOLDBOOL為1時(shí)積分操作保持，為1時(shí)積分輸出被凍結(jié)FALSEDISVREAL68擾動輸入變量MAN_ONBOOL為1時(shí)控制循環(huán)將被中斷，手動值被設(shè)置為操作值TUREMANREAL16操作員接口輸入的手動值，取值范圍或物理量LMN_HLMREAL40控制器輸出上限值，取值范圍LMN_LLM~%或物理值LMN_LLMREAL44控制器輸出下限值，%~ LMN_HLM或物理值LMN_FACREAL56控制器輸出量的系數(shù)FB41的輸出參數(shù)， FB41的輸出參數(shù)參數(shù)名稱數(shù)據(jù)類型地址說明默認(rèn)值PVREAL92格式化的過程變量輸出ERREAL96死區(qū)處理后的誤差輸出 LMN_PREAL80控制器輸出值中的比例分量 LMN_IREAL84控制器輸出值中的積分分量 LMN_DREAL88控制器輸出值中的微分分量 QLMN_HLMBOOL控制器輸出超過上限 FALSEQLMN_LLMBOOL控制器輸出小于下限 FALSELMNREAL72浮點(diǎn)數(shù)格式的控制器輸出值 LMN_PERWORD76I/O格式的控制器輸出值 160000具體變量設(shè)置在上位機(jī)組態(tài)與程序設(shè)計(jì)中介紹。4 上位機(jī)組態(tài)與程序設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)用組態(tài)軟件的是西門子公司的WinCC，它是Windows Control Center（視窗控制中心）的簡稱，是HMI/SCADA軟件中的后起之秀。WinCC是Siemens公司的一種功能強(qiáng)大的工業(yè)控制軟件，是“真正開放的”HMISCADA軟件。它集成了SCADA、組態(tài)、腳本（Script）語言和OPC等先進(jìn)技術(shù)，為用戶提供了Windows操作系統(tǒng)環(huán)境下使用各種通用軟件的功能。WinCC繼承了西門子公司的全集成自動化（TIA）產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)性和無縫集成的特點(diǎn)。WinCC運(yùn)行于個人計(jì)算機(jī)環(huán)境，可以與多種自動化設(shè)備及控制軟件集成，具有豐富的設(shè)置項(xiàng)目、可視窗口和菜單選擇，使用方便靈活，功能齊全。用戶在其友好的界面下進(jìn)行組態(tài)、編程和數(shù)據(jù)管理，可形成所需的操作畫面、監(jiān)視畫面、控制畫面、報(bào)警畫面、趨勢曲線等。它為操作者提供了圖文并茂、形象直觀的操作環(huán)境，不僅縮短了軟件設(shè)計(jì)周期，而且提高了工作效率。WinCC的另一個特點(diǎn)在于它的整體開放性，它可以方便的與各種軟件和用戶程序組合在一起，建立友好的人機(jī)界面，滿足實(shí)際需要。用戶也可以將WinCC作為系統(tǒng)擴(kuò)充的基礎(chǔ)，通過開放式接口，開發(fā)其自身需要的應(yīng)用系統(tǒng)。WinCC由三大部分組成：控制中心：控制中心使用戶通過WinCC應(yīng)用進(jìn)行瀏覽，并且對其數(shù)據(jù)進(jìn)行一些操作。從形式和操作上看，控制中心與Windows資源管理器相似。系統(tǒng)控制器：管理各站之間的系統(tǒng)通訊。數(shù)據(jù)管理器：在WinCC項(xiàng)目中用于處理中央任務(wù)的啟動。其主要任務(wù)是處理變量管理器，其通訊通道用于訪問過程數(shù)據(jù)。 WinCC的發(fā)展及應(yīng)用從面市伊始，用戶就對SIMATIC WinCC印象深刻。一方面，是其高水平的創(chuàng)新，它使用戶在早期就認(rèn)識到即將到來的發(fā)展趨勢并予以實(shí)現(xiàn)；另一方面，是其基于標(biāo)準(zhǔn)的長期產(chǎn)品策略，可確保用戶的投資利益。依據(jù)這種戰(zhàn)略思想，WinCC，這一運(yùn)行于Microsoft Windows 2000和XP下的Windows控制中心，已發(fā)展成為歐洲市場中的領(lǐng)導(dǎo)者，乃至業(yè)界遵循的標(biāo)準(zhǔn)。如果你想使設(shè)備和機(jī)器最優(yōu)化運(yùn)行，如果你想最大程度地提高工廠的可用性和生產(chǎn)效率，WinCC當(dāng)是上乘之選。突出的優(yōu)點(diǎn)：通用的應(yīng)用程序；適合所有工業(yè)領(lǐng)域的解決方案；多語言支持，全球通用；可以集成到所有自動化解決方案內(nèi)；內(nèi)置所有操作和管理功能；可簡單、有效地進(jìn)行組態(tài)；可基于Web持續(xù)延展；采用開放性標(biāo)準(zhǔn)，集成簡便集成的Historian 系統(tǒng)作為IT 和商務(wù)集成的平臺；可用選件和附加件進(jìn)行擴(kuò)展；“全集成自動化” 的組成部分。 Wincc監(jiān)控組態(tài)與程序設(shè)計(jì) 變量設(shè)置變量系統(tǒng)是組態(tài)軟件的重要組成部分。在組態(tài)軟件的運(yùn)行環(huán)境下，工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況將實(shí)時(shí)地保存在變量的數(shù)值中，操作人員監(jiān)控過程數(shù)據(jù)，他在計(jì)算機(jī)上發(fā)布的指令通過變量傳送給生產(chǎn)現(xiàn)場。WinCC的變量管理是變量管理器。WinCC使用變量管理器來組態(tài)變量。變量管理器對項(xiàng)目所使用的變量和通訊驅(qū)動程序進(jìn)行管理。WinCC與自動化控制系統(tǒng)間的通訊依靠通訊驅(qū)動程序來實(shí)現(xiàn)；自動化控制系統(tǒng)與WinCC工程間的數(shù)據(jù)交換通過過程變量來實(shí)現(xiàn)。變量管理器管理WinCC工程中使用的變量和通訊驅(qū)動程序。它位于WinCC項(xiàng)目管理器的瀏覽窗口中。WinCC的變量按照功能可分為外部變量、內(nèi)部變量、系統(tǒng)變量和腳本變量四種類型。 新建新驅(qū)動器連接在WINCC變量中建立SIEMENS S7 PROTOCOL SUIT,選擇MPI，新建驅(qū)動程序連接，點(diǎn)擊系統(tǒng)參數(shù)，選擇邏輯設(shè)備名稱為“CP5611”，如圖： WINCC系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置再進(jìn)入選擇參數(shù)窗口，設(shè)置插槽號為2， PLC 315—2DP的插槽號為2。如下圖所示： WINCC連接參數(shù)設(shè)置 建立外部變量以變量d為例右擊新建變量命名為“d”，然后選擇類型為浮點(diǎn)數(shù)32位變量，數(shù)據(jù)選擇為DB，DB號為42,因?yàn)樵赟TEP 7中我們建立的PID設(shè)為DB42，最后地址設(shè)置為DB28，點(diǎn)擊確定完成地址屬性設(shè)置。如下圖所示： 新建變量 按上面步驟建立所有外部變量， 外部變量 外部變量名稱數(shù)據(jù)類型參數(shù)地址程序中名稱manon二進(jìn)制變量DB42,MAN_ONpselect二進(jìn)制變量DB42, P_SELiselect二進(jìn)制變量DB42, I_SELdselect二進(jìn)制變量DB42, D_SELsp1