S120驅(qū)動模塊6SL3120-1TE31-3AA0 單軸132A驅(qū)動模塊

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比較簡單的實(shí)現(xiàn)PID閉環(huán)控制的方法PID控制的難點(diǎn)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(shí)驗(yàn)，開環(huán)運(yùn)行PID程序沒有任何意義。用硬件組成一個(gè)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，還需要被控對象、檢測元件、變送器和執(zhí)行機(jī)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(biāo)準(zhǔn)電壓，用移相控制的交流固態(tài)調(diào)壓器作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 有沒有比較簡單的實(shí)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(jī)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(shí)驗(yàn)室可以用以運(yùn)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(jī)構(gòu)）的傳遞函數(shù)。我曾將這種運(yùn)放電路用于S7-200和S7-1200的PID參數(shù)自動調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)。 用運(yùn)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(yùn)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(gè)串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)，其增益為GAIN，3個(gè)慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)分別為TIM1～TIM3。其傳遞函數(shù)為 數(shù)學(xué)模型為3個(gè)串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié) 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(shí)間常數(shù)設(shè)為0，可以減少慣性環(huán)節(jié)的個(gè)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(shí)際上只用了兩個(gè)慣性環(huán)節(jié)，其時(shí)間常數(shù)分別為5000ms和2000ms。用與PID的采樣周期相同的定時(shí)中斷時(shí)間間隔來調(diào)用這個(gè)子程序。 圖中被控對象的輸入值INV是PID控制器的輸出值 下圖是用來監(jiān)視PID回路運(yùn)行情況的STEP 7-Micro/WIN的PID調(diào)節(jié)控制面板，可以用它進(jìn)行PID參數(shù)自整定或手動調(diào)節(jié)PID參數(shù)的實(shí)驗(yàn)。標(biāo)有PV（即被控量）的是過程變量的階躍響應(yīng)曲線

具有中、大規(guī)模的程序存儲容量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如果需要可以供SIMATIC 功能工具使用

對二進(jìn)制和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算具有較高的處理能力

PROFIBUS DP 主站/ 從站接口

可用于大規(guī)模的I/O 配置

可用于建立分布式I/

帶集成數(shù)字量和模擬量輸入/ 輸出的緊湊型CPU

滿足處理量大、響應(yīng)時(shí)間快的場合

帶有與過程相關(guān)的功能

適用于中等程序處理量的應(yīng)用

對二進(jìn)制和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算具有較高的處理能力

帶集成數(shù)字量輸入和輸出的緊湊型CPU

適用于對處理能力有較高要求的小型應(yīng)用

帶有與過程相關(guān)的功能

具有智能技術(shù)/ 運(yùn)動控制功能的SIMATIC CPU

具有標(biāo)準(zhǔn)CPU 317-2 DP 的全部功能

能滿足系列化機(jī)床、特殊機(jī)床以及車間應(yīng)用的多任務(wù)自動化系統(tǒng)

zui用于同步運(yùn)動順序，例如與虛擬/ 實(shí)際主設(shè)備的耦合、電子減速箱、凸輪盤或印刷點(diǎn)修正

與集中式I/O 和分布式I/O 一起，可用作生產(chǎn)線上的*控制器

在PROFIBUS DP 上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)

帶有本機(jī)I/O，可實(shí)現(xiàn)快速技術(shù)功能（ 例如凸輪切換，參考點(diǎn)檢測）

PROFIBUS DP（DRIVE） 接口，用來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動部件的等時(shí)連接

控制任務(wù)和運(yùn)動控制任務(wù)使用相同的S7 應(yīng)用程序（ 無需其它編程語言就可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制）

需要“S7 Technology”軟件包

具有智能技術(shù)/ 運(yùn)動控制功能的SIMATIC CPU

具有標(biāo)準(zhǔn)CPU 315-2 DP 的全部功能

能滿足系列化機(jī)床、特殊機(jī)床以及車間應(yīng)用的多任務(wù)自動化系統(tǒng)

zui用于同步運(yùn)動順序，例如與虛擬/ 實(shí)際主設(shè)備的耦合、電子減速箱、凸輪盤或印刷點(diǎn)修正

與集中式I/O 和分布式I/O 一起，可用作生產(chǎn)線上的*控制器

帶有內(nèi)只I/O，可實(shí)現(xiàn)快速技術(shù)功能（ 例如凸輪切換，參考點(diǎn)檢測）

PROFIBUS DP（DRIVE） 接口，用來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動部件的等時(shí)連接

控制任務(wù)和運(yùn)動控制任務(wù)使用相同的S7 應(yīng)用程序（ 無需其它編程語言就可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制）

需要“S7 Technology”軟件包

故障安全型CPU，具有大容量程序存儲器和程序框架

可組態(tài)為一個(gè)故障安全型自動化系統(tǒng)，以提高安全運(yùn)行的需要

安全性滿足 SIL 3 （IEC 61508）和Cat. 4 （EN 954-1）

可通過集成的PROFINET接口（PROFIsafe） 和/ 或集成的PROFIBUS DP 接口（PROFIsafe） 連接分布式站中的故障安全 I/O 模塊

可以與ET 200M 的故障安全型I/O 模塊進(jìn)行集中式連接；標(biāo)準(zhǔn)模塊的集中式和分布式使用，可滿足于故障安全無關(guān)的應(yīng)用

在PROFINET 上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動化

S120驅(qū)動模塊6SL3120-1TE31-3AA0 單軸132A驅(qū)動模塊