德阳西门子PLC授权销售

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PID参数是根据控制对象的惯量来确定的。大惯量如：

    大烘房的温度控制，一般P可在10以上，I=3-10，D=1左右。小惯量如：一个小电机带一台水泵进行压力闭环控制，一般只用PI控制。P=1-10，I=0.1-1，D=0，这些要在现场调试时进行修正的。对,看场合应用,PID是由比例、微分、积分三个部分组成的，在实际应用中经常只使用其中的一项或者两项，如P、PI、PD、PID等。就可以达到控制要求...PLC编程指令里都会有PID这个功能指令...至于P,I,D数值的确定要在现场的多次调试确定...

    比例控制（P）：比例控制是常用的控制手段之一，比方说我们控制一个加热器的恒温100度，当开始加热时，离目标温度相差比较远，这时我们通常会加大加热，使温度快速上升，当温度超过100度时，我们则关闭输出，通常我们会使用这样一个函数

    e(t)=SP–y(t);

    u(t)=e(t)*P

    SP——设定值

    e(t)——误差值

    y(t)——反馈值

    u(t)——输出值

    P——比例系数

    滞后性不是很大的控制对象使用比例控制方式就可以满足控制要求，但很多被控对象

    中因为有滞后性。也就是如果设定温度是200度，当采用比例方式控制时，如果P选择比较大，则会出现当温度达到200度输出为0后，温度仍然会止不住的向上爬升，比方说升至230度，当温度超过200度太多后又开始回落，尽管这时输出开始出力加热，但温度仍然会向下跌落一定的温度才会止跌回升，比方说降至170度，后整个系统会稳定在一定的范围内进行振荡。

    如果这个振荡的幅度是允许的比方说家用电器的控制，那则可以选用比例控制.

    比例积分控制（PI）：积分的存在是针对比例控制要不就是有差值要不就是振荡的这种特点提出的改进，它常与比例一块进行控制，也就是PI控制。

    其公式有很多种，但大多差别不大，标准公式如下：

    u(t)=Kp*e(t)+Ki∑e(t)+u0

    u(t)——输出

    Kp——比例放大系数

    Ki——积分放大系数

    e(t)——误差

    u0——控制量基准值（基础偏差）

    大家可以看到积分项是一个历史误差的累积值，如果光用比例控制时，我们知道要不就是达不到设定值要不就是振荡，在使用了积分项后就可以解决达不到设定值的静态误差问题，比方说一个控制中使用了PI控制后，如果存在静态误差，输出始终达不到设定值，这时积分项的误差累积值会越来越大，这个累积值乘上Ki后会在输出的比重中越占越多，使输出u(t)越来越大，终达到消除静态误差的目的。

    PI两个结合使用的情况下，我们的调整方式如下：

    1、先将I值设为0，将P值放至比较大，当出现稳定振荡时，我们再减小P值直到P值不振荡或者振荡很小为止（术语叫临界振荡状态），在有些情况下，我们还可以在些P值的基础上再加大一点。

    2、加大I值，直到输出达到设定值为止。

    3、等系统冷却后，再重上电，看看系统的超调是否过大，加热速度是否太慢。

    通过上面的这个调试过程，我们可以看到P值主要可以用来调整系统的响应速度，但太大会增大超调量和稳定时间；而I值主要用来减小静态误差。

    PID控制：

    因为PI系统中的I的存在会使整个控制系统的响应速度受到影响，为了解决这个问题，我们在控制中增加了D微分项，微分项主要用来解决系统的响应速度问题，其完整的公式如下：

    u(t)=Kp*e(t)+Ki∑e(t)+Kd[e(t)–e(t-1)]+u0

    在PID的调试过程中，我们应注意以下步骤：

    1、关闭I和D，也就是设为0.加大P，使其产生振荡；

    2、减小P，找到临界振荡点；

    3、加大I，使其达到目标值；重新上电看超调、振荡和稳定时间是否吻合要求；

    4、针对超调和振荡的情况适当的增加一些微分项；

    5、注意所有调试均应在大争载的情况下调试，这样才能调试完的结果可以在全工作范围内均有效

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1、开环控制系统

    开环控制系统(open-loop control system)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器(controller)的输出没有影响。在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。

    2、闭环控制系统

    闭环控制系统(closed-loop control system)的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号相反，则称为负反馈( Negative Feedback)，若极性相同，则称为正反馈，一般闭环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。闭环控制系统的例子很多。比如人就是一个具有负反馈的闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统能通过不断的修正后作出各种正确的动作。如果没有眼睛，就没有了反馈回路，也就成了一个开环控制系统。另例，当一台真正的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净，并在洗净之后能自动切断电源，它就是一个闭环控制系统。

    3、阶跃响应

    阶跃响应是指将一个阶跃输入（step function）加到系统上时，系统的输出。稳态误差是指系统的响应进入稳态后﹐系统的期望输出与实际输出之差。控制系统的性能可以用稳、准字来描述。稳是指系统的稳定性(stability)，一个系统要能正常工作，是稳定的，从阶跃响应上看应该是收敛的﹔准是指控制系统的准确性、控制精度，通常用稳态误差来(Steady-state error) 描述，它表示系统输出稳态值与期望值之差﹔快是指控制系统响应的快速性，通常用上升时间来定量描述。

    4、PID控制的原理和特点

    在工程实际中，应用为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能*掌握，或得不到的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术为方便。即当我们不*了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。

    比例（P）控制

    比例控制是一种简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。

    积分（I）控制

    在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。为了消除稳态误差，在控制器中引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。

    微分（D）控制

    在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会 出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。

    5、PID控制器的参数整定

    PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：(1)预选择一个足够短的采样周期让系统工作﹔(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期﹔(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。

    PID参数的设定：是靠经验及工艺的熟悉，参考测量值跟踪与设定值曲线，从而调整PID的大小。

    PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照：

    温度T: P="20"~60%,T=180~600s,D=3-180s

    压力P: P="30"~70%,T=24~180s,

    液位L: P="20"~80%,T=60~300s,

    流量L: P="40"~*,T=6~60s。

PLC扩展模块

 ①接口模块的规格 在S7-300 PLC(CPU312、312C 除外)中，当PLC的I/O点数超过256点或安装的模块(包括I/O模块与特殊功能模块)数超过8个时，需要在基本机架(或中央机架，简称CR)的基础上通过扩展机架(简称ER)进行扩展。在S7-300中，PLC 大允许连接的扩展机架数为3个。

  用于S7-300 PLC扩展的接口模块有IM365、IM360和IM361共3种基本型号，IM365只能用于扩展(仅能连接一个扩展机架)，扩展时在基本机架与扩展机架均应安装一个IM365模块。IM360/IM361需要配套使用，可以用于多级扩展，扩展时在基本机架上安装M360模块，在扩展机架均安装IM361模块，IM361还可以连接其他IM361模块，多级扩展时可以通过IM361依次串联连接，但是受到S7-300大扩展级的限制(多可以连接3个扩展机架)。

  新S7-300PLC可以选用的扩展接口模块型号与主要技术参数如表2-40所示。

  扩展接口模块的连接 基本机架与扩展机架间需要通过接口模块与连接电缆进行连接(参见图2-70)。

  IM365只能用于扩展(仅能连接一个扩展机架)，扩展时在基本机架与扩展机架上均应安装一个IM365模块。安装了IM365模块的扩展机架上无须再单安装电源模块，扩展机架与基本机架之间的连接电线长度不能超过1m。

  IM365接口模块内部不连接K总线，因此，需要使用K总线的其他模块(如通信处理器模块CP、特殊功能控制模块FM)不能安装在用IM365 接口模块扩展的扩展机架上，见图2-70(a)。

  IM360/IM361需要配套使用，可以用于多级扩展，扩展时在基本机架上安装IM360模块，在扩展机架上均安装IM361模块，IM361还可以连接其他IM361模块，多级扩展时可以通过IM361 依次串联连接，但是受到S7-300大扩展级的限制(多可以连接3个扩展机架)。安装M36I模块的扩展机架上需要电源模块，扩展机架与基本机架之间的连接电缆长度为4cm～10m。

  IM361没有安装模块的限制，所有S7-300的模块都能安装在用IM361接口模块扩展的扩展机架上.见图2-70(b)。

  S7-300 PLC的功能扩展模块众多，除以上开关量控制系统常用的I/O模块、电源模块、扩展接口模块外，主要还有模拟量输入/输出、通信处理器、高速计数、位置控制、称重等功能模块。