西門子電機6SL3120-1TE15-0AD0

PID控制的難點在于整定控制器的參數(shù)。為了學(xué)習(xí)整定PID控制器參數(shù)的方法，必須做閉環(huán)實驗，開環(huán)運行PID程序沒有任何意義。用硬件組成一個閉環(huán)需要PLC的CPU模塊、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊，此外還需要被控對象、檢測元件、變送器和執(zhí)行機構(gòu)。例如可以用電熱水壺作為被控對象，用熱電阻檢測溫度，用溫度變送器將溫度轉(zhuǎn)換為標準電壓，用移相控制的交流固態(tài)調(diào)壓器作執(zhí)行機構(gòu)。
 有沒有比較簡單的實現(xiàn)PID閉環(huán)控制的方法呢？
 在控制理論中，用傳遞函數(shù)來描述被控對象、檢測元件、執(zhí)行機構(gòu)和PID控制器。
 被控對象一般是串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的組合。在實驗室可以用以運算放大器為核心的模擬電路來模擬廣義的被控對象（包括檢測元件和執(zhí)行機構(gòu)）的傳遞函數(shù)。我曾將這種運放電路用于S7-200和S7-1200的PID參數(shù)自動調(diào)節(jié)實驗。
 用運算放大器模擬被控對象一般需要做印刷電路板，還是比較麻煩。有沒有更簡單的方法呢？
 除了用運算放大器來模擬被控對象的傳遞函數(shù)，也可以用PLC的程序來模擬。為此我編寫了用來模擬被控對象的S7-200的子程序，它也可以用于S7-200 SMART。使用模擬的被控對象的PID閉環(huán)示意圖如下圖所示，虛線右邊是被控對象，DISV是系統(tǒng)的擾動輸入值。虛線左邊是PLC的PID控制程序。

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　4) 分配PC Station 名稱

　　點擊“Station Name" 按鈕，PC 站的名稱，這里用默認的名稱。命名原則：這里的PC 站名應(yīng)與STEP7 硬件組態(tài)插入的PC Station 名稱一致。點擊“OK"確認即完成了PC 站的硬件組態(tài)。

　　圖14：命名PC 站名稱

　　注：Station Name 并不是特指PC 機本機的名稱

　　步驟二：配置控制臺（Configuration Console ）的使用與設(shè)置

　　1) 配置控制臺（Configuration Console） 是組態(tài)設(shè)置和診斷的核心工具， 用于PC 硬件組件和PC 應(yīng)用程序的組態(tài)和診斷。

　　2) 正確完成PC 站的硬件組態(tài)后，打開配置控制臺（ start?simatic?simatic net?Configuration console），可以看到所用以太網(wǎng)卡的模式已從PG mode 切換到Configuration mode, 插槽號（Index）也自動指向3。如圖15。

　　圖15 配置控制臺（Configuration Console）

　　注：對于Simatic Net V6.1 或V6.0 版本的軟件， 你需要在上面窗口中，手動將CP1613 模塊的模式（Mode of the module）從PG 模式切換到組態(tài)模式（Configured mode）并設(shè)置Index 號。然后再在Station Configuration Editor 中添加硬件。

　　3) 在Access Points 設(shè)定窗口中，將S7ONLINE 指向PC internal(local)。此設(shè)定是為PC 站組態(tài)的下載做準備。

　　注：在控制面板（Start?Control Panel ）的“Set PG/PC Interface "中也可設(shè)置

　　圖16：PC Station 配置控制臺Access Point

　　步驟三：在STEP 7 中組態(tài)PC Station

　　1) 在STEP7 1613OPC 項目中，通過Insert?Station?Simatic Pc Station 插入一個PC 站。特別注意的是， 要將PC Station 默認名稱“SIMATIC PC Station(1) "改為與Station Configuration Editor 中所命名的Station Name 名稱相同，這里用默認名“SIMATIC PC Station(1)"。雙擊Configuration 即可進入PC Station 組態(tài)界面。

　　圖17： STEP 7 中創(chuàng)建新項目與建立Simatic PC Station

　　2) 在硬件組態(tài)中，從硬件目錄窗口選擇與已安裝的Simatic net 軟件版本相符的硬件插入到與在Station Configuration Editor 配置的 PC 硬件機架相對應(yīng)的插槽中。

　　圖18： PC Station 硬件組態(tài)

　　3) 分配1613 以太網(wǎng)絡(luò)參數(shù)點擊CP1613 屬性對話框中Properties 按鈕打開以太網(wǎng)接口參數(shù)設(shè)置對話框,按要求設(shè)置以太網(wǎng)卡的IP 地址和相應(yīng)的子網(wǎng)掩碼。IP 地址應(yīng)與實際硬件所設(shè)以太網(wǎng)卡IP 地址一致。（與圖13 中IP 地址相同）并用New 按鈕建立一個ethernet 網(wǎng)絡(luò)。確認所有組態(tài)參數(shù)，完成網(wǎng)卡設(shè)置。

　　圖19： CP1613 參數(shù)設(shè)置

　　圖20：以太網(wǎng)卡參數(shù)設(shè)置

　　4) 完成PC 站組件設(shè)置后，按下編譯存盤按鈕確定且存儲當(dāng)前組態(tài)配置

　　圖21： 組態(tài)的編譯存盤

　　5) 編譯無誤后，點擊“Configure Network "按鈕，進入NetPro 配置窗口。

　　圖22： 選擇“Configure Network "按鈕

　　6) 在NetPro 網(wǎng)絡(luò)配置中， 用鼠標選擇OPC Server 后在連接表行鼠標右鍵插入一個新的連接或通過“Insert>New Connection" 也可建立一個新連接。

　　三． PC 站組態(tài)與OPC Server 通訊過程中常見問題的解釋

　　1. 在執(zhí)行PC Station 組態(tài)下載過程中，可能會出現(xiàn)“Cannot reach station manager "的錯誤信息提示，可能的原因如下：

　　1) Set PG/PC Interface 或Configuration Console 中，S7 Online Access Points 應(yīng)指向

　　PC Internal（Local）。

　　2) 虛擬PC 站的名稱與STEP 7 或NCM PC 項目中建立PC 站的名稱不符。

　　3) 虛擬PC 站組件（CP 卡、OPC 或Application）插槽號與STEP 7 或NCM PC 項

　　目組態(tài)中的插槽號不同。

　　詳細說明可以訪問 , 選擇技術(shù)資源中的產(chǎn)品支持

　　ID：12033912

　　2. OPC Scout 的OPC-Navigator 窗口中， 紅色的叉的含義時什么？Simatic Net 軟件的OPC 客戶端（OPC Scout） 提供了使用OPC Navigator 來瀏覽OPC 服務(wù)器的地址區(qū)域的選項。這里可以看到OPC 服務(wù)器中已有地址的已知變量。如果變量還，沒有定義，相對應(yīng)的地址圖標就以紅色的叉標注。只要雙擊“New Definition"“Define New Item"對話框即被打開?？稍诖硕x標簽變量，當(dāng)OPC Server 再次連接時，這些變量即被OPC 接收， 紅叉即消失。所以紅叉并不是錯誤信息，僅是沒有定義OPC 變量的提示。