6ES7290-6AA20-0XA0 西門子PLC代理商 6ES7290-6AA20-0XA0 西門子PLC代理商
在實際控制過程中，無論是給定量還是過程量都是工程實際值，它們的取值范圍都是不相同的。因此在進行PID運算前，必須將工程實際值標準化。PLC 在對模擬量進行PID運算后，對輸出產(chǎn)生的控制作用是在［0.0，1］范圍的標準值，不能驅(qū)動實際的驅(qū)動裝置，必須將其轉(zhuǎn)換成工程實際值。
由于電加熱爐具有較大的延時性，所以采輸出值，0.0～1.012 Kc數(shù)正數(shù)雙字，實數(shù)I 回路增益，正、負常數(shù)16 Ts I 采樣時間，單位為s，正20 TI I 積分時間常數(shù)，單位為min，24 Td I 微分時間常數(shù)，單位為min，正數(shù)式控制。大致采用三段控制： *段，開始階段置電源為滿開度，以大的功率輸出克服熱慣性; 第二段，等到溫度達到一定值轉(zhuǎn)為PID控制; 第三段，接近設定點時置電源開度為0，提供一個保溫階段，以適應溫度的滯后溫升。程序流程圖如圖3 所示，圖中X，Y根據(jù)實際設定。
PID參數(shù)的調(diào)節(jié)是很重要的，調(diào)節(jié)方法有很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學模型，經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗，直接在控制系統(tǒng)的試驗中進行，且方法簡單、易于掌握。在工程實際中，控制系統(tǒng)難以建立起精確的數(shù)學模型，所以一般采用工程整定法。PID參數(shù)的工程整定法主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。在這里選用臨界比例度法，整定步驟如下： （1）首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作; （2）僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期; （3）在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數(shù)。
4 PLC 與計算機通訊的設計
由于VB具有強大的圖形處理功能，界面可視化性強，而且操作簡單，容易實現(xiàn)，故采用VB來實現(xiàn)上位機和下位機的通信。其下位急是S7-200系列PLC，上位機是通過RS-232 串行口與PLC 相連的計算機。
4.1 PLC程序部分
S7-200 支持多種通訊模式，其中在自由口通訊方式下，用戶可以利用梯形圖程序中的接收完成中斷、發(fā)送完成中斷、發(fā)送指令和接收指令完成S7-200 系列PLC 與上位機的通訊。
PLC 的CPU 處于STOP 模式時，自由口通訊被禁止，只有當CPU 處于RUN 模式時，才可使用自由口通訊。SMB30（這里選擇端口0）是自由口模式控制字節(jié)，用來設定校驗方式、通訊協(xié)議、波特率等通訊參數(shù)。發(fā)送指令XMT 啟動自由端口模式下數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送，它可以方便地發(fā)送1~255 個字符，如果有中斷程序連接到發(fā)送結(jié)束事件上，在發(fā)送完成后，端口0 會產(chǎn)生中斷事件9，也可以監(jiān)視發(fā)送完成狀態(tài)位SM45 的變化。接收指令RCV 可以初始化接收信息服務，通過的通訊端口接收信息并存儲在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)。在接收完后一個字符時，端口0 產(chǎn)生中斷事件23.
4.2上位機程序部分
VB 帶有專門管理串行通訊的MSComm 控件，利用它只需設置幾個主要參數(shù)就可以實現(xiàn)PLC與計算機串行通訊。計算機采用VB編程，主要有監(jiān)控界面、當前溫度顯示、動態(tài)溫度曲線顯示、參數(shù)設置以及與PLC通信等方面的設計。通信參數(shù)設置程序如下：
MSComm1.PortOpen= True//打開通信端口。計算機端的VB程序利用MSComm 控件與S7-200交換數(shù)據(jù)，通過自由口通訊程序從現(xiàn)場采集溫度信號。并且上位機程序可以設定初始溫度和PID參數(shù)、顯示動態(tài)溫度曲線。
5 結(jié)束語
本文介紹了由西門子公司S7-200系列PLC構成的溫度控制器，并闡述了VB環(huán)境下計算機與PLC溫控系統(tǒng)的串行通信技術，給出了部分程序，通過實例表明，該系統(tǒng)可靠性高，監(jiān)控方便。
