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西門子工業(yè)以太網(wǎng)總線電纜6XV1830-0EH10 西門子工業(yè)以太網(wǎng)總線電纜6XV1830-0EH10
上海贊國自動化科技有限公司
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上海贊國公司在經(jīng)營活動中精益求精，具備如下業(yè)務(wù)優(yōu)勢： SIEMENS 可編程控制器 1、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200 2、 邏輯控制模塊 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等 3、 SITOP直流電源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并聯(lián). 4、HMI 觸摸屏TD200 TD400C K-TP OP177 TP177,MP277 MP377, SIEMENS 交、直流傳動裝置 1、 交流變頻器 MICROMASTER系列：MM420、MM430、MM440、G110、G120. MIDASTER系列：MDV 2、全數(shù)字直流調(diào)速裝置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列 SIEMENS 數(shù)控 伺服 SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120 西門子工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)屏蔽電纜6XV1830-0EH10
西門子觸摸屏 TP 177 micro
SIMATIC TP 177 micro 突出特點 5.7"STN象素圖形顯示屏 性價比高 垂直安裝，可以用在許多對安裝有限制的地點
低維護設(shè)計，背光使用時間長 可連接至S7-200 靈活的語言支持：能組態(tài)32種語言（包括亞洲語言和Cyrillic語），5種在線語言支持面板能夠防油脂和污物 防暴認證 結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸和TP 070/TP170micro相同 可用WinCC flexible 組態(tài) 結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸和TP 070/TP170micro相同 可用WinCC flexible 組態(tài) 技術(shù)參數(shù) 設(shè)備 TP177micro 顯示 STN LCD ·尺寸 5.7英寸 ·分辨率（寬×高，象素） 320×240(豎型為240×320) ·顏色 藍屏，4級灰度顯示 ·背景光的平均亮度壽命（ 25℃） 大約 50000小時 操作員控制 觸摸屏幕·可編程的功能鍵 ·系統(tǒng)鍵 ·數(shù)字輸入 /字母輸入 有 /有 存儲 Flash/RAM ·用戶數(shù)據(jù)可用內(nèi)存 256KB 接口 1×RS485 與控制器的連接 S7-200 電源 24V DC(+18V～+30V DC) ·額定電流 0.24A 時鐘 軟件時鐘 防護等級 ·前面板 IP65, NEMA4, NEMA4x, NEMA12·后面板 IP20 認證 FM, cULus, CE, C-Tick, EX Zone2/22 尺寸 ·前面板尺寸寬×高（ mm） 212×156 ·安裝開孔尺寸寬×高（ mm） 198×142 ·安裝深度 (mm) 42 重量 0.7kg 環(huán)境條件 ·安裝角度 -無外部通風(fēng)的大允許傾斜角 ± 35° ·溫度 －操作（垂直安裝） 0℃～＋50℃ －操作（大傾斜角度） 0℃～＋40℃ －運輸和存儲 － 20℃～＋60℃ ·大相對濕度 85% 功能 消息系統(tǒng) ·消息的數(shù)目 500個 ·消息長度（行數(shù)×字符數(shù)） ·每條消息的過程值數(shù)目 8個 ·消息緩沖器 循環(huán)緩沖， 128個消息 過程畫面 250個 ·文本對象 500個文本元素 ·每個畫面的變量 /域 20/20 ·圖形對象 位圖 ,圖標,背景圖畫 ·動態(tài)對象 柱形統(tǒng)計圖表 -庫 有變量 250個 用戶訪問保護（密碼保護） 用戶組專用權(quán)限 (多達32個權(quán)限) 在線語言 5種 字符集 支持亞洲字符集 幫助系統(tǒng) 有 組態(tài)工具WinCC flexible ·傳送組態(tài) 串行 訂貨號 TP 177 micro 6AV6 640-0CA11-0AX0 WinCC flexible 2004 SP1亞洲標準版本 6AV6 612-0AA11-0AA0 用西門子Ｓ７-２００型PLC實現(xiàn)星三角降壓啟動的設(shè)計學(xué)習(xí)參考
星三角降壓啟動的繼電器電路圖與控制圖：
根據(jù)工藝要求進行PLC電路圖設(shè)計。PLC電路圖設(shè)計如下：
根據(jù)星三角啟動電路圖畫出流程框架圖如下
PLC軟元件地址分配如下:
I區(qū)(輸入?yún)^(qū))
I0.0 啟動按鈕ＳＢ２
I0.1 停止按鈕ＳＢ１
I0.2 電源斷路器ＱＦ
Q區(qū)
Q0.0 主電路接觸器 KM1
Q0.1 星型啟動接觸器 KM2
Q0.2 三角形接觸器 KM3
T區(qū)
T37 10秒定時器
根據(jù)電路圖，流程圖和分配好的軟元件地址進行編程。程序參考圖如下：
西門子PLC網(wǎng)絡(luò)讀寫指令向?qū)褂弥改?
PPI協(xié)議是專門為S7-200開發(fā)的通信協(xié)議。S7-200 CPU的通信口（Port 0、Port 1）均支持PPI通信協(xié)議。S7-200 CPU的PPI網(wǎng)絡(luò)通信是建立在RS-485網(wǎng)絡(luò)的硬件基礎(chǔ)上，因此其連接屬性和需要的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備與其他RS-485網(wǎng)絡(luò)一致。
1 網(wǎng)絡(luò)讀寫（NETR/NETW）指令介紹
網(wǎng)絡(luò)讀寫指令一般用于S7-200 CPU之間的PPI網(wǎng)絡(luò)通信。PPI通信前要保證PPI網(wǎng)絡(luò)上的所有站點都應(yīng)當有各自不同的網(wǎng)絡(luò)地址，否則通信不會正常進行。另外，網(wǎng)絡(luò)讀寫指令進行編程和應(yīng)用時要注意以下幾點：1) 在程序中可以使用任意條網(wǎng)絡(luò)讀寫指令，但是在同一時刻，多只能有8條網(wǎng)絡(luò)讀寫指令被激活；
2) 每條網(wǎng)絡(luò)讀寫指令可以從遠程站點讀取/寫入多16個字節(jié)的信息；
3) 使用NETR/NETW指令向?qū)Э梢跃庉嫸?4條網(wǎng)絡(luò)讀寫指令，其核心是使用順序控制指令，這樣在任一時刻只有一條NETR/NETW指令有效；
4) 每個CPU的端口只能配置一個網(wǎng)絡(luò)讀寫指令向?qū)А?/span>
2 網(wǎng)絡(luò)讀寫指令向?qū)ЫM態(tài)
2.1 硬件連接
下面通過一個實例（兩臺S7-200 PLC之間的通信）來介紹如何使用網(wǎng)絡(luò)讀寫指令向?qū)?。首先，兩個S7-200之間的硬件連接需要一根標準DP電纜加兩個DP總線插頭。兩臺S7-200的RS485通信端口連接方式，可參考以下圖片中的連接方式（如果PLC有兩個通信端口，則任意端口都可進行配置，本例中兩個PLC均以Port 0口做PPI通信使用），如圖1所示。
圖1 兩臺PLC的網(wǎng)絡(luò)連接
2.2 NETR/NETW向?qū)ЫM態(tài)過程
2.2.1設(shè)定通信站地址
首先，用PC/PPI編程電纜將兩臺PLC的網(wǎng)絡(luò)站地址分別設(shè)置為2和3，波特率都為9.6Kbps。這時，將編程電纜連接到任一個CPU帶可編程插口的DP插頭上，查找兩臺PLC的站地址，如圖2所示。
圖2 設(shè)定兩臺CPU的網(wǎng)絡(luò)地址
在本例中，選定通信地址為3的PLC為網(wǎng)絡(luò)主站，并對其進行向?qū)渲?。選定要做為通信主站的CPU地址，點擊確認后即可進入該CPU的編程界面。另外，網(wǎng)絡(luò)讀寫指令向?qū)詣訉PU設(shè)置成主站模式，不必另行編程設(shè)置，只需為主站編寫通信程序，從站直接使用通信緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)整理到通信區(qū)即可。
2.2.2 向?qū)渲貌襟E
進入到編程畫面后，點擊工具菜單欄，找到指令向?qū)нx項，準備進入網(wǎng)絡(luò)讀/寫功能的向?qū)渲媚Ｊ?，如圖3所示。
圖3 進入指令向?qū)Ь幊探缑?/span>
打開指令向?qū)Ы缑?，選擇NETR/NETW指令功能，如圖4所示。
比較簡單的實現(xiàn)PID閉環(huán)控制的方法
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。
被控對象的數(shù)學(xué)模型為3個串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)，其增益為GAIN，3個慣性環(huán)節(jié)的時間常數(shù)分別為TIM1～TIM3。其傳遞函數(shù)為
分母中的“s”為自動控制理論中拉普拉斯變換的拉普拉斯算子。將某一時間常數(shù)設(shè)為0，可以減少慣性環(huán)節(jié)的個數(shù)。圖中被控對象的輸入值INV是PID控制器的輸出值。被控對象的輸出值OUTV作為PID控制器的過程變量（反饋值）PV。
下圖是模擬被控對象的子程序，實際上只用了兩個慣性環(huán)節(jié)，其時間常數(shù)分別為5000ms和2000ms。用與PID的采樣周期相同的定時中斷時間間隔來調(diào)用這個子程序。
下圖是用來監(jiān)視PID回路運行情況的STEP 7-Micro/WIN的PID調(diào)節(jié)控制面板，可以用它進行PID參數(shù)自整定或手動調(diào)節(jié)PID參數(shù)的實驗。標有PV（即被控量）的是過程變量的階躍響應(yīng)曲線。
將上圖中的積分時間由0.03min（分鐘）增大到0.12min，下圖的超調(diào)量有明顯的減小。通過修改PID的參數(shù)，觀察被控量階躍響應(yīng)曲線給出的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間等特征量的變化情況，可以形象直觀、快速地學(xué)習(xí)和掌握PID參數(shù)的整定方法。
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