【正文】 軟件，其界面如圖41所示。. 計算機與PLC的通信在STEP7Micro/WIN 中雙擊指令樹中的“通信”圖標，或執(zhí)行菜單命令的“查看”/“組件”/“通信”，將出現(xiàn)“通信”對話框,見圖42。雙擊“通信”對話框中“雙擊刷新”旁邊的藍色箭頭組成的圖標，編程軟件將會自動搜索連接在網絡上的S7200，并用圖標顯示搜索到的S7200。輸出的420mA電流信號通過控制送電頻率，從而控制加熱模擬源，完成對溫度的控制。然后是進行PLC應用系統(tǒng)的功能分析，即通過分析系統(tǒng)功能，提出PLC控制系統(tǒng)的結構形式，控制信號的種類、數(shù)量，系統(tǒng)的規(guī)模、布局。PLC控制系統(tǒng)設計可以按以下步驟進行：1．熟悉被控對象，制定控制方案 分析被控對象的工藝過程及工作特點，了解被控對象機、電、液之間的配合，確定被控對象對 PLC控制系統(tǒng)的控制要求。3．選擇PLC 選擇時主要包括PLC機型、容量、I／O模塊、電源的選擇。5．設計軟件及硬件進行PLC程序設計，進行控制柜（臺）等硬件的設計及現(xiàn)場施工。6．聯(lián)機調試 聯(lián)機調試是指將模擬調試通過的程序進行在線統(tǒng)調。PID運算結束之后，需要把回路輸出（）轉換為可以送給模擬量輸出模塊的整數(shù)。HighAlarm和LowAlarm分別是超過上限和下限的報警信號輸出，ModuleErr 是模擬量模塊的故障輸出信號。a.定義回路設定值（SP，即給定）的范圍：它也可以用實際的工程單位數(shù)值表示。以下定義 PID 回路參數(shù)，這些參數(shù)都應當是實數(shù)：b.Gain（增益）：即比例常數(shù)。c.Integral Time（積分時間）：如果不想要積分作用，可以把積分時間設為無窮大： Derivative Time（微分時間）：如果不想要微分回路，可以把微分時間設為0。在向導完成后，若想要修改此數(shù)，則必須返回向導中修改，不可在程序中或狀態(tài)表中修改。注意：關于具體的 PID 參數(shù)值，每一個項目都不一樣，需要現(xiàn)場調試來定，沒有所謂經驗參數(shù)。 單極性，即輸入的信號為正，如 0－10V 或 0－20mA 等。Bipolar： 雙極性，輸入信號在從負到正的范圍內變化。10V177。20% Offset：如果輸入為 4－20mA 則選單極性及此項，4mA 是 0－20mA 信號的 20%，所以選20% 偏移，即 4mA 對應 6400，20mA 對應 32000。 在指定輸入類型設置為 Unipolar 時，缺省值為 0 32000，對應輸入量程范圍 0 10V 或0 20mA 等，輸入信號正。 在指定輸入類型設置為 Bipolar 時，缺省的取值為32000 +32000，對應的輸入范圍根據(jù)量程不同可以是177。5V等。 在指定輸入類型選中 20% Offset 時，取值范圍為 6400 32000，不可改變然后定義輸出類型。模擬量輸出用來控制一些需要模擬量給定的設備，如比例閥、變頻器等；數(shù)字量輸出實際上是控制輸出點的通、斷狀態(tài)按照一定的占空比變化，可以控制固態(tài)繼電器（加熱棒等）。Unipolar：Bipolar： 雙極性輸出，可為正負 10V 或正負 5V 等 如果選中 20% 偏移，使輸出為 4 20mA 選擇模擬量設定回路輸出變量值的范圍為 Unipolar 時，缺省值為 0 到 32000。 選擇模擬量設定回路輸出變量值的范圍為 Bipolar 時，取值32000 到 32000。 選擇模擬量設定回路輸出變量值的范圍為 20% Offset 時，取值 6400 32000，不可改變 PID輸入輸出設置圖，如圖。當報警條件滿足時，輸出置位為 1。此值最低可設為 ，即滿量程的 1% (PV)報警的高值，此值為過程值的百分數(shù)，即報警的高值為過程值的 90％?！?”就是第一個擴展模塊的位置。 PID 指令（功能塊）使用了一個 120 個字節(jié)的 V 區(qū)參數(shù)表來進行控制回路的運算工作；除此之外，PID 向導生成的輸入/輸出量的標準化程序也需要運算數(shù)據(jù)存儲區(qū)。如果點擊“Suggest Address”，則向導將自動為你設定當前程序中沒有用過的 V 區(qū)地址。 自動分配的地址只是在執(zhí)行 PID 向導時編譯檢測到空閑地址。 指令參數(shù)表占用的V存儲區(qū)的起始地址最好使用向導建議地址，防止與程序地址重復導致調試出現(xiàn)失誤或者顯示數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤。向導已經為初使化子程序和中斷子程序定義了缺省名，你也可以修改成自己起的名字。b. 指定 PID 中斷子程序的名字因為一個項目中所有 PID 共用一個中斷程序,它的名字不會被任何新的 PID 所更改。 PID 手動控制模式。此功能提供了 PID 控制的手動和自動之間的無擾切換能力。，如圖。（反饋）的模擬量輸入地址。若在向導中沒有選擇PID 手動功能，則此項不會出現(xiàn)。 PID 手動狀態(tài)下的輸出，從 AQW0 輸出一個滿值范圍內對應此值的輸出量。數(shù)值范圍為 之間的一個實數(shù)，代表輸出范圍的百分比。若在向導中沒有選擇 PID 手動功能，則此項不會出現(xiàn)。子程序會自動初始化相關的定時中斷處理事項，然后中斷程序會自動執(zhí)行。 ，如圖。100 公式（41）此為模擬轉換成輸出數(shù)字量溫度計算公式。 將子程序與計算程序結合之后再通過PLC的簡單處理就可以對模擬量采集反饋結果進行處理，做出相應的比較判斷，對加熱器進行控制操作，來實踐溫度調節(jié)。 運行監(jiān)控如圖 傳感器開始采集溫度，并將數(shù)據(jù)送入變送器，變送器再將模擬量傳送至模擬量拓展模塊EM231。 在PID調節(jié)面板上調節(jié)PID的回路號，也選擇手動，調節(jié)PID參數(shù)并點擊更新PLC，是參數(shù)值起作用，監(jiān)視其趨勢圖，根據(jù)調節(jié)狀態(tài)改變PID參數(shù)直至調節(jié)穩(wěn)定。 b 設置合適的給定值，使PID調節(jié)的輸出遠離趨勢圖的上、下坐標軸，以免PID自整定開始后輸出值的變化范圍受限制。 在PID調節(jié)到穩(wěn)定狀態(tài)后，即過程值與設定值接近，切輸出沒有不規(guī)律的變化，并最好處于控制范圍中心附近。當按鈕再次變?yōu)殚_始自整定時，表示系統(tǒng)已完成PID自整定。則只需點擊更新PLC。 PID自整定失敗原因及解決方法 PID輸出在最大值與最小值之間震蕩（曲線接觸到坐標軸） 輸出在最大最小之間震蕩 解決方法：降低PID初始輸出步長值。 b PID掃描時間太長。（超調很大）如圖 超調很大產生原因：積分時間可能太高。如圖 圖 不穩(wěn)定PID產生原因。b 沒有微分，可能是增益值太高。b 根據(jù)回路調節(jié)特性將增益值降低，直到獲得穩(wěn)定的PID。PLC（可編程控制器）PID閉環(huán)控制是控制系統(tǒng)中應用很廣泛的一種控制算法，對大部分控制對象都有良好的控制效果。在西門子S7200系列PLC和組態(tài)軟件組態(tài)王的基礎上，我們成功設計出了溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)達到了快、準、穩(wěn)的效果，也達到了預期的目標。該溫度控制系統(tǒng)也有一些有不足的地方需要改進，編程時我們用了編程軟件自帶的PID指令向導模塊，這樣雖然方便，但是使得控制系統(tǒng)超調量和調節(jié)時間都稍微偏大，若不直接調用該模塊，而是自己編寫PID控制子程序的話，控制效果可能會更好。日后，隨著對PLC硬件系統(tǒng)和通信方式的深入了解，還可以豐富遠程控制指令，以應對運行過程中的各種突發(fā)事件，增加其他PLC，通過構建復雜的多級網絡適應大型的工業(yè)控制，使該系統(tǒng)運行時更加穩(wěn)定可靠，性能更加完善。畢業(yè)在即，衷心感謝指導過我的各位老師，四年的成長離不開他們的諄諄教誨；感謝海都學院，大學生涯是人生中的一筆寶貴財富；感謝09級工程系電氣自動化的各位老師，四年的大學生活對我們關懷備至；感謝相伴度過四年的舍友、感謝同窗四年的同學、感謝幫助關心過我的學長，感謝默默關心我支持我的朋友們，祝大家在今后的生活中幸?？鞓罚∽詈蟾兄x含辛茹苦撫養(yǎng)我的父母，感謝他們多年來的支持與付出！參考文獻[1] SIMATIC S7200可編程序控制器系統(tǒng)手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.[2] （第三版）[M].北京:人民郵電出版社,2007.[3] 西門子（中國）（第三版）[M].北京: 北京航空航天大學出版社,2007.[4] [M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.[5] 鄭鳳翼,[J].北京:電子工業(yè)出 版社,2009.[6] [M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.[7] [M].中國水利水電出版社,2007.[8] （PLC）入門PLC及其硬件組成[J].計算機時代,1996（5）.[9] [J].國內外機電 一體化技術,2006（4）.[10] [J].設備管理與維修,2007.[11] [J].內蒙古電大學 刊,2006（6）.[12] [J].河南科技學院學報, 2006（3）.[13] [J].電子電氣教學學報,2005（3）.[14] 謝克明,[M].北京:電子工業(yè)出版 社,2002.[15] [J].北京:電子工業(yè) 出版社,1997.[16] [M].北京:電子工業(yè)出版社,1998.[17] [M]北京:北京航天航空大學出版 社,2007.[18] [M].南京：東南大學出版社，2007. 附錄硬件接線圖42