【文章內(nèi)容簡介】 圖 插入 ET200S 選擇，依次在 SLOT 1,2,3 位置插入其他模塊。 6ES7 1384CA000AA0 PME DC24V 6ES7 1384GB500AB0 2AI I 2DMU 地址 I address256259 6ES7 1384JB500AB0 2AI RTD 地址 I address260263 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 編程 為了增強程序的可讀性，需要定義些符號，方便閱讀程序。 雙擊 Symbols 編輯，打開符號表圖 ， 編輯全部輸入輸出相關(guān)的 全局變量。包括 IO 地址，數(shù)據(jù)塊重命名，等等。 圖 是建好的符號變量。 圖 符號變量表 打開 C:\Siemens\Step7\S7libs\Stdlib30，復(fù)制 PID control Blocks中的 FB41，粘貼到 block中。 FB41稱為連續(xù)控制的 PID用于控制連續(xù)變化的模擬量， 可以通過參數(shù)設(shè)置來激活或取消激活 PID控制的某些子功能來設(shè)計適應(yīng)過程需要的控制器。 除了給定點和過程變量分支的功能外， FB自己就可以實現(xiàn)一個完整的具有連續(xù)操作值輸出并且具有手動改變操作值功能的 PID控制器，下面是各子 功能的詳細描述 。 給定點分支 ： 給定點的值以浮點形式在 SP_INT處輸入。 過程變量分支 ： 過程變量可以從外設(shè)直接輸入到 PV_PER或以浮點 PVIN形式輸入，功能 CRP_IN將從外設(shè)來的值 PVPER轉(zhuǎn)化成范圍在 100%～ 100%之間的浮點形式，根據(jù)下面的法則進行轉(zhuǎn)換： CRP_IN = PV_PER*100/27648 功能 PV_NORM根據(jù)下面的法則標(biāo)準化輸出 CRP_IN PV_NORM的輸出 = ( CRP_IN的輸出 ) * PV_FAC + PV_OFF PV_FAC和 PV_OFF的默認值分別為 1和 0 誤差信號 ： 誤差是給定點和過程變量之間的差值。為了抑制由于控制量量化而引起的小擾動 ， 可將死區(qū)功能 DEADBAND運用在誤差信號上。如果 DEADB_W = 0，則死區(qū)就不起作用。 PID算法 ： 此處 PID算法是位置式的，比例、積分和微分作用并聯(lián)并且可以分別激活或取消激活。這樣就可以分別構(gòu)造 P、 PI、 PD以及 PID控制器，純比例控制器或純微分控制也是可以的。 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 手動值 ： 可以在手動和自動模式之間切換，在手動模式下，操作值可以由一個手動選擇值來設(shè)定，積分器在內(nèi)部設(shè)定為 LMN（操作值） LMN_P（比例操作值） DISV（擾動），微分器設(shè)定為 0并且在內(nèi)部進行同步，這意味著當(dāng)轉(zhuǎn)換到自動模式后，不會引起操作值的突然改變。 操作值 ： 利用 LMNLIMIT功能可以將操作值限定在所選的值范圍內(nèi)，輸入值引起的輸出超過界限時會在信號位上表現(xiàn)出來，功能 LMN_NORM根據(jù)下面的公式標(biāo)準化 。LMNLIMIT的輸出 LMN=LMNLIMIT的輸出 LMN_FAC+LMN_OFFLMN_FAC和 LMN_OFF的默認值分別為 1和 0操作值也可以直接輸出到外設(shè)，功能 CRP_OUT將浮點形式的值 LMN根據(jù)下面的公式轉(zhuǎn)化成能輸出到外設(shè)式的值： LMN_PER = LMN 100/27648 前饋控制： 擾動可以作為前饋信號從 DISV處輸入。 打開 OB1，就可以開始編寫程序了。在菜單 View中選擇 LAD，在一個網(wǎng)絡(luò)中，插入EMPTY BOX，輸入“ CONT_C”。 系統(tǒng)自動選擇了 PID功能塊，在“？？？”中輸入 DB1，也就是這個 FB的數(shù)據(jù)塊名。如圖所示。系統(tǒng)提醒你是否建立 INSTANCE DATA BLOCK，回答 YES，就可以創(chuàng)建一個 PID的背景數(shù)據(jù)。 由于 CONT_C模塊中的 PVPER_ON端要置 1，所以要在兩個 PID功能塊前加一條置 1的命令。 下面是 連 鎖控制的 梯形圖 ： 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 用到的 CONT_C輸入 /輸出 參數(shù) 分別 如表 表 2所示 。 表 1 輸入?yún)?shù) 參數(shù) 數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)范圍 默認值 描述 MAN_ON BOOL TRUE 手動操作，若為真，控制環(huán)中斷，操作值手動設(shè)定 PVPER_ON BOOL FALSE 過程變量直接從外設(shè)輸入 SP_INT REAL 100～ 100%或者物理量 內(nèi)部的給定點的輸入值 PV_IN REAL 100～ 100%或者物理量 過程變 量以浮點形式輸入的值 PV_PER WORD W160000 過程變量從外設(shè)直接輸入的值 MAN REAL 100～ 100%或者物理量 通過這個參數(shù)設(shè)定手動操作的值 表 2 輸出參數(shù) 參數(shù) 數(shù)據(jù)類型 默認值 描述 LMN REAL 以浮點形式輸出的有效操作值 LMN_PER WORD W160000 直接輸出到外設(shè)的操作值 PV REAL 輸出的有效過程變量 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 鍋爐內(nèi)的水位到達了高限或者水溫到達設(shè)定值都停止加熱，輸出 4mA。 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 4 連鎖控制系統(tǒng)界面 設(shè)計 組態(tài)王軟件介紹 我國的組態(tài)軟件的開發(fā)雖起步較晚，但經(jīng)過科技工作者的努力，在許多方面現(xiàn)已趕上或接近國外的先進監(jiān) 控組態(tài)軟件的水平。其中，由北京亞控自動化軟件科技有限公司開發(fā)的“組態(tài)王” ，是優(yōu)秀國產(chǎn)組態(tài)軟件的代表。 組態(tài)王的特點 它具有適應(yīng)性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達、組態(tài)開 發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動畫。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)計。組態(tài)軟件也為試驗者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。 組態(tài)王 Microsoft Win2021/(補丁 6)/Win XP簡體中文版統(tǒng)作為其操作平 臺，充分利用了 Windows圖形功能完備，界面一致性好，易學(xué)易用的特點。它使采用 PC機比以往使用專用機開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更有通用性，大大減少了工控軟件開發(fā)者的重復(fù)性工作，并可運用 PC機豐富的軟件資源進行二次開發(fā)。 系統(tǒng)監(jiān)控軟件界面設(shè)計 建立新程序的一般過程是 :設(shè)計圖形界面（定義畫面 ） ，定義 I/O設(shè)備，構(gòu)造數(shù)據(jù)庫（定義變量），建立動畫連接，運行和調(diào)試。 建立組態(tài)王新工程 啟動“組態(tài)王”工程管理器（ Pro Manager），選擇菜單“文件 \新建工程”或單擊“新建”按鈕 。 定義新 畫面 進入新建的組態(tài)王工程，選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項“文件 \畫面”，在工程瀏覽 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)。 在“畫面名稱”處輸入新的畫面名稱，如“電氣 連 鎖控制”，其它屬性目前不用更改。如果有多個畫面要顯示那么點擊命令語言，在顯示時那個選項卡里面輸入ClosePicture[“” ]引號里面輸入畫面的名稱，則系統(tǒng)運行時就不會打開。 點擊“確定”按鈕進入內(nèi)嵌的組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)。在工具箱中選中“圓角矩形” ,拖動鼠標(biāo)在畫面上畫矩形，如上圖所示。用鼠標(biāo)在工具箱中點擊“顯示畫刷類型”和“顯示調(diào)色板”。在彈出的“ 過渡色類型”窗口點擊第二行第四個過渡色類型；在“調(diào)色板”窗口中點擊 “填充色”按鈕，從下面的色塊中選取紅色作為填充色，然后點擊 “背景色”按鈕，從下面的色塊中選取黑色作為背景色。此時就構(gòu)造好了一個使用過渡色填充的矩形圖形對象。在工具箱中選中“文本” ,此時鼠標(biāo)變成“ I”形狀，在畫面上單擊鼠標(biāo)左鍵，輸入“ ”文字。 如圖 。 圖 組態(tài)界面 定義 IO 設(shè)備 組態(tài)王把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的設(shè)備或程序都作為外部設(shè)備。外部設(shè)備包括：下位機（ PLC、儀表、模塊等），它們一般通過串行口和上位 機交換數(shù)據(jù)；其他 Windows應(yīng)用程序，它們之間一般通過 DDE 交換數(shù)據(jù)；外部設(shè)備還包括網(wǎng)絡(luò)上的其他計算機。只有在定義了外部設(shè)備之后，組態(tài)王才能通過 I/O 變量和它們交換數(shù)據(jù)。為方便定義外部設(shè)備，組態(tài)王設(shè)計了“設(shè)備配置向?qū)А币龑?dǎo)用戶一步步完成設(shè)備的連接。本步驟使用仿真 PLC 和組態(tài)王通信。仿真 PLC 可以模擬 PLC 為組態(tài)王提供數(shù)據(jù)。仿真 PLC 連接在計算機的 COM1 口。選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項“設(shè)備 \COM1”，在工程 瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，運行“設(shè)備配置向?qū)А薄? 選擇“仿真 PLC”的“串行”項，單擊“ 下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А保瑸? 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 外部設(shè)備取一個名稱，輸入 S7300，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А保瑸樵O(shè)備選擇連接串口，假設(shè)為 COM1，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А保顚懺O(shè)備地址，假設(shè)為 ，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А?，設(shè)置通信故障恢復(fù)參數(shù) (一般情況下使用系統(tǒng)默認設(shè)置即可 )，單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А?，請檢查各項設(shè)置是否正確，確認無誤后，單擊“完成”。設(shè)備定義完成后，可以在工程瀏覽器的右側(cè)看到新建的外部設(shè)備“ PLC”。在定義數(shù)據(jù)庫變量時，只要把 I/O 變量連結(jié)到這臺設(shè)備上 ，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫是“組態(tài)王”軟件的核心部分，工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況要以動畫的形式反映在屏幕上，操作者在計算機前發(fā)布的指令也要迅速送達生產(chǎn)現(xiàn)場，所有這一切都是以實時數(shù)據(jù)庫為中介環(huán)節(jié)，所以說數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機和下位機的橋梁。在管理開發(fā)系統(tǒng)運行時，它含有全部數(shù)據(jù)變量的當(dāng)前值。變量在畫面制作系統(tǒng)組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)中定義，定義時要指定變量名和變量類型，某些類型的變量還需要一些附加信息。數(shù)據(jù)庫中變量的集合形象地稱為“數(shù)據(jù)詞典”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細信息 。選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項“數(shù)據(jù)庫 \數(shù)據(jù)詞典”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“變量屬性”對話框如圖 所示。需要定義的 數(shù)據(jù)詞典見 表 所示 。 圖 變量的定義 廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 表 數(shù)據(jù)詞典 建立動畫連接 定義動畫連接是指在畫面的圖形對象與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)變量之間建立一種關(guān)系，當(dāng)變量的值改變時，在畫面上以圖形對象的動畫效果表示出來；或者由軟件使用者通過圖形對象改變數(shù)據(jù) 變量的值。雙擊圖形對象 —— 即矩形，可彈出“動畫連接”對話框，如 圖 。 圖 動畫連接 用鼠標(biāo)單擊“模擬值輸出”按鈕，彈出對話框，在在“表達式”處輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)變量。其余屬性目前不用更改。單擊 “確定”，再單擊“確定”返回組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)。繼續(xù)創(chuàng)建其他的動畫連接，需要創(chuàng)建的動畫連接見圖 。 需要創(chuàng)建動畫連接的項目 變量名