PLC技术及其在机光电集成系统中的应用-参考材料.ppt

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1、PLC技术及其在机光电集成系统中的应用,主讲：刘学平,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,PLC广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。,应用领域,电梯控制,交通信号灯,三相异步电动机,步进电机控制,回流焊机PID温度控制,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,授课时间,从PLC编程功能划分为四类：开关量顺序控制：如电梯、交通灯、生产流水线控制；模拟量控制：利用PID算法，对温度、速度、压

2、力、流量等过程量的闭合控制；运动控制：驱动步进电机、伺服电机的单/多轴运动控制特殊模块；通信功能：现代化自动化控制系统需要的集中及远程管理，PLC可与PLC、单片机、打印机及上级计算机之间进行通信。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,控制优越性,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,与继电器控制比较：控制领域拓宽：开关量控制-开关量、模拟量、联网控制；组成器件改进：硬件继电器、机械触点（4-8对）-“软继电器”、逻辑触点（无限），故触点数多、寿命长、可靠性高；控制方法不同：硬接线-软件编程，故控制灵活。与工业微机控制系统比较：工业微机：适合要求快速、实时

3、性强、模型复杂的场合，但对技术水平要求高、抗干扰能力及环境适应性差；PLC：可靠性和抗干扰能力很高、易学易懂；趋势：PLC与工业控制微机将继续共存，在一个控制系统中，使PLC集中在功能控制上，使微机集中在信息处理上。,定义及发展历程,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,定义：PLC（可编程逻辑控制器）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计。发展历程：1968年美国GM公司液压部提出要求；1969年美国数字设备公司（DEC）研制出了第一代PLC；1973年中国开始研制PLC，1977年应用到生产线上；20世纪70年代中末期，进入实用化发展阶段；20世纪80年代

4、至90年代中期，是PLC发展最快的时期；21世纪，PLC会有更大的发展。技术上，运算速度更快、存储容量更大、智能更强；规模上，向超大及超小型发展；网络方面，将与工控机组网成为大型控制系统。,国内外主要厂家PLC产品简介,国产PLC主要生产厂家及产品性能 日本PLC主要生产厂家及产品性能 欧美PLC主要生产厂家及产品性能,国产PLC主要生产厂家及产品性能,我国有许多厂家、科研院所从事PLC的研发，如中国科学院自动化研究所的PLC-0088北京联想计算机集团公司的GK-40上海机床电器厂的CKY-40上海起重电器厂的CF-40MR/ER苏州电子计算机厂的YZ-PC-001A原机电部北京机械工业自动

5、化研究所的MPC-00l/20、KB-20/40杭州机床电器厂的DKK02天津中环自动化仪表公司的DJK-S-84/86/480上海自立电子设备厂的KKI系列上海香岛机电制造有限公司的ACMY-S80、ACMY-S256无锡华光电子工业有限公司（合资）的SR-10、SR-20/21等。,著名PLC品牌,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,西门子,三菱,施耐德,罗克韦尔 AB,欧姆龙,日本PLC主要生产厂家及产品性能,日本三菱公司PLC 小型：F1F2FX系列大中型：A系列、QnA系列、Q系列 日本OMRON公司PLC SYSMAC C系列PLC整体式结构的微型PLC机是以C

6、20P为代表的机型 OMRON 中型机以C200H系列最为典型 日本松下公司PLC 松下公司的PLC产品中，FPO为微型机，FP1为整体式小型机，FP3为中型机，FP5/FP10、FP10S（FP10的改进型）、FP20为大型机，其中FP20是最新产品。,欧美PLC主要生产厂家及产品性能,美国通用电气公司GE系列PLC GE公司的代表产品是：小型机:GE-1、GE-1/J、GE-1/P 中型机:GE-大型机:GE-,西门子PLC及相关产品,西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工业网络，HMI人机界面，工业软件等。超小型：SIMATIC

7、 S7-200 PLC 小型：SIMATIC S7-300 PLC 中型：SIMATIC S7-400 PLC 工业通讯网络（SIMATIC NET）人机界面（Human Machine Interface）硬件 SIMATIC S7工业软件：编程工具、基于PC的控制软件、人机界面软件。,分类及编程,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,PLC通常以I/O总数多少进行分类：128点以下为小型机；129512点为中型机；513点以上为大型机。常用编程语言有：梯形图、指令表、顺序功能图。常用编程工具有：手持式编程器、PC。,PLC的组成及其各部分的功能,PLC的基本组成,PLC各

8、组成部分的功能,1输入部件 输入部件是PLC与工业生产现场被控对象之间的连接部件，接收由主令元件、检测元件来的信号。主令元件是指由用户在控制键盘(或控制台)上操作的一切功能键，如开机、关机、调试或紧急停车等按键。主令元件给出的信号称为主令信号。检测元件是检测一些物理量(如行程距离、速度、位置、压力、流量、液位、温度、电压、电流等)状态，并通过输入部件送入PLC以控制工作程序的转换等。常见的检测元件有行程开关、限位开关、光电检测开关、继电器触点及其他各类传感器等。,2输出部件 输出部件也是PLC与现场设备之间的连接部件，其功能是控制现场设备进行工作(如电机的启、停、正/反转，阀门的开、关，设备的

9、转动、移动、升降等)。对于PLC，希望它能直接驱动执行元件，如电磁阀、微电机、接触器、灯和音响等，因此，输出部件中的输出级常是一些大功率器件。与输入部件类似，输出部件上也有输出状态锁存、显示、电平转换和输出接线端子排。输出部件或模块也有多种类型供选用。,3中央处理器(CPU)CPU是整个系统的核心。其主要任务有：控制从编程器键入的用户程序和数据的接收与存储；用扫描的方式通过I/O部件接收现场的状态或数据，并存入输入状态表或数据存储器中；诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等；PLC进入运行状态后，从存储器逐条读取用户指令，经过命令解释后按指令规定的任务进行数据传送、逻辑或算术运

10、算等；根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出寄存器表的内容，再经由输出部件实现输出控制、制表打印或数据通信等功能。,4.存储器及存储器扩展 PLC中存储器的功能与微机系统中的存储器功能相似，用来存储系统程序和用户的程序与数据。目前主要采用的系统程序存储器用来存放系统管理、用户指令解释及标准程序模块、系统调用等程序的存储器。用户存储器用来存储用户编制的梯形图程序或用户数据。存储用户程序的叫用户程序存储器，常用EPROM或EEPROM构成。存储用户数据的叫用户数据存储器，常用RAM构成，为防止掉电时信息的丢失，有后备电池作保护。,5.通信接口 PLC中配有多种通信接口。通过这些通信接口，PLC可

11、以与监视器、打印机、其他PLC或计算机相连。可以组成多机系统或连成网络，实现更大规模的控制；当与计算机相连时，可以组成多级控制系统，实现控制与管理相结合的综合系统。,6.智能I/O接口 为了满足更加复杂控制功能的需要，PLC配有多种智能I/O接口。例如满足位置调节需要的位置闭环控制模板，对高速脉冲进行计数和处理的高速计数模板等等。这类智能模板都有其自身的处理器系统。7.I/O扩展接口 当一个PLC中心单元的I/O点数不够用时，就要进行扩展。扩展接口就是用于连接中心基本单元与扩展单元的。8.功能开关与指示灯 功能开关是用来控制PLC工作状态的，如编程、监视、运行开关等。指示灯有工作状况指示灯、电

12、源指示灯，电压过低指示灯等。,9.编程器 编程器的作用是供用户进行程序的输入、编辑、调试和监视。编程器有简易型和智能型两类。简易型编程器只能联机编程，且往往需要将梯形图转化为机器语言才能送入。智能编程器又称图形编程器，它可以联机编程，也可以脱机编程，可直接输入梯形图和通过屏幕对话。也可以利用微机作为编程器，这时微机应配有相应的软件包。,工作过程,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,典型PLC工作过程如右图所示。其中，内部处理包括：系统初始化；工作状态选择。输入刷新：PLC以扫描方式顺序读入外部信号的输入状态(通/断)，并暂存到输入映像寄存器。程序执行：根据梯形图顺序从上到下

13、、先左后右依次读取并执行指令，同时输出状态暂存在输出映像寄存器中。此时，输入信号的变化不会再更改输入寄存器的值，而且输出锁存器也不会动作。输出刷新：即结果输出阶段，输出锁存器对应的物理点动作。,PLC典型的扫描周期,小型PLC的工作过程,小型PLC的工作过程可以分为四个扫描阶段。一般处理扫描阶段。在此扫描阶段PLC复位WDT，检查I/O总线和程序存储器。执行外设命令扫描阶段。在此阶段PLC执行编程器、图形编程器等外设输入的命令。执行用户程序扫描阶段。数据输入/输出扫描阶段。,PLC的编程语言,程序的表达方式基本有：梯形图、指令表、逻辑功能图和高级语言。梯形图是当前使用最广泛的一种编程方法。多种

14、编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。,1.梯形图编程语言,两种梯形图的继电器符号图对照,梯形图（Ladder diagram）编程语言是一种图形语言,类似于继电器控制线路图的一种编程语言，它面向控制过程，直观易懂，是PLC编程语言中应用最多的一种语言。,(1)名词解释软继电器,PC的继电器不是物理的电器，它是PC内部的寄存器位，因为它具有与物理继电器相似的功能，常称之为“软继电器”。,PLC每一个继电器都对应着内部的一个寄存器位，该位为“1”态时，相当于继电器接通；为“0”态时，则相当于继电器断开。,线圈,线圈,(2)两种控制的梯形图比较,物理继电器,继电器需硬接线连接,触点个数

15、有限,PLC继电器,继电器用程序软连接,触点个数无限,继电器的接线改变控制功能改变,PLC的用户程序改变 控制功能改变,(3)两种控制中继电器的区别,用PLC控制外部接线不变，改变用户程序。,用继电器控制要改变控制电路的实际接线。,继电器控制接线,PLC控制外部接线,输出设备,欲改变控制功能：,例如,2、语句表编程语言,用助记符表示指令的功能,多条指令语句的组合构成了语句表 程序,指令语句是PLC用户程序的基础元素,LD 00000，表示逻辑操作开始OR 01000；表示常开触点01000与前面的触点并联 AND NOT 00001；表示常闭触点00101与前面的触点串联OUT 01000；表

16、示前面的逻辑运算结果输出给01000END;表示程序结束,梯形图程序 语句表程序,3顺序功能图用来编制顺序控制程序，它包括步、动作、转换三个要素。顺序功能图法可以将一个复杂的控制过程分解为一些小的工作状态。再依一定顺序控制要求连接成组合整体的控制程序。,4功能块图 功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方块左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入端、输出端的小圆点表示“非”运算，信号自左向右流动。类似于电路一样，方框被“导线”连接在一起。,PLC的使用步骤,1系统设计【例】设计系统：用PLC来控制一个报警器。周期性通(ON)和断(OFF)，

17、TIM000导通时间5 s，TIM001断开时间3 s。2I/O分配 确定哪些信号是送到PLC的，并分配相应的输入端号，哪些信号是由PLC送到被控对象的，并分配相应的输出端号。对用到的PLC内部的计数器、定时器等也要进行分配。PLC是通过编号来识别信号的。,I/O分配表,接线图,梯形图和时序图,4助记符机器程序,助 记 符 程 序,5编辑程序 编辑程序检查程序中每条语句是否有语法错误。这项工作在编程器上进行。6调试程序 调试程序检查程序是否能正确完成逻辑要求，可以在编程器上修改。7保存程序 调试通过的程序，可利用写入器固化。,松下电工PLC的编程方法,一、PLC程序的经验设计方法二、PLC程序

18、的顺控设计法 三、机械手的控制,PLC程序设计方法及其在机器人中的应用,基本步骤：分析控制要求、选择控制原则；设计主令和检测元件，确定输入输出设备；设计执行元件的控制程序；检查修改和完善程序。,一、PLC程序的经验设计方法,顺序控制系统：控制系统可以分解成几个独立的控制动作，且这些动作必须严格按照一定的先后次序执行才能保证生产过程的正常运行，也称为步进控制系统。顺序控制设计法：是针对顺序控制系统的一种专门的设计方法。易被初学者接受，程序的调试、修改和阅读方便。这种设计方法是当前PLC程序设计的主要方法。,二、PLC程序的顺控设计法,三、机械手的控制,1分析控制任务 结构示意图 操作面板,手动方

19、式：用按钮对每一种动作进行单独控制。回原点方式：机械手正常搬运时，应从原点位置按按钮启动，该方式可迅速将机械手回到原点位置。自动方式有三种运行状态，即单工步运行、单周期运行和自动连续运行。单工步运行：供调试用，即每按一次起动按钮，机械手按顺序向前执行一个动作后停止。单周期运行：供首次检验用，当机械手在原点时，按下起动按钮，机械手自动执行一个周期的动作后自动停止在原点。自动连续运行：正常工作用，机械手周而复始地执行各工步动作。,三、机械手的控制要求,机械手自动连续动作过程分为八个工步，动作周期如图所示：,设计编程划分为公共程序、手动程序、回原点程序、自动程序四部分。,应用案例介绍,西门子S7-2

20、00,PLC基础,课程介绍,SIMATIC-S7家族,S7-300,S7-400,S7-300C,中/大型 High-end range/medium rangeS7-400,中/小 型 Low-end rangeS7-300,S7-200,紧凑型 Micro PLCS7-200,S7-200系列小型 PLC(Micro PLC)可应用于各种自动化系统，是各种小型控制任务理想的解决方案。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,S7-200特点介绍,结构紧凑，价格低廉卓越的CPU性能丰富的扩展模块便捷的操作强大的配套编程软件,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介

21、绍,典型CPU外围构件,可插拔接线端子(224,226),通讯口,Panel安装固定孔,安装于标准DIN导轨上的夹子,可选卡插槽,内部:-电源-超级电容-时钟(224(XP),226),I/O点状态LED,CPU状态LED,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,卓越的CPU性能,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,卓越的CPU性能（续）,高速处理能力(每条二进制指令执行速度0.22 S)；强大灵活的通讯功能(PPI,自由口,以太网等)；CPU内置最多六路高速计数器(30KHz)；CPU内置两路高速脉冲输出(20KHz)；高速中断响应(中断触发后200 S)

22、；8路PID回路控制；CPU内置脉冲捕捉功能(识别宽度很小的脉冲)；提供输入数字量,模拟量滤波功能。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,丰富的扩展模块,8DI 16DI8 DO(DC,AC or relay),4 AI4 AI/1AO2 AO,2 AI or 4 AI Thermo couples 热电偶 RTD 热电阻 modules,PROFIBUS-DP 现场总线 AS-i-Master 传感器/执行器 接口,4DI/4DO8DI/8DO16DI/16DO,调制解调器模块TeleserviceCommuni-cationMessaging 电信讯息业务,位置控制模块

23、Position module for stepper solution驱动步进电机,数字量I/O模块,模拟量I/O模块,测温模块,通讯扩展模块,Modem模块,定位模块,以太网模块(IT),EthernetModule工业以太网,简单实用的安装方式：方便快速的模块扩展方式：,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,便捷的操作,安装方式墙面安装导轨安装,扁平电缆连接可提高抗震动性能,接线端子可自由拆卸方便设备更新与维护,标准DIN导轨,支持以下编程语言：LAD 梯形图 STL 指令表 FBD 顺序功能图 种类齐全的软元件功能强大的指令集（后续章节将重点讲述）方便友好的在线帮助W

24、indows界面风格操作直观丰富的向导轻松配置，无需编程强大的程序状态监测功能方便调试,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,强大的配套编程软件：STEP 7-Micro/WIN v4.0,种类齐全的软元件：功能强大的指令集：,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,强大的配套编程软件：STEP 7-Micro/WIN(续),表1 S7-200 部分软元件列表,表2 S7-200 部分指令名称,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,丰富的指令向导：,(a)高速计数器(b)NETR/NETW 网络(c)PID控制指令,PID自整定控制面板,TD

25、 200 C文本 显示屏,以太网 模块,网络 模块,配方向导,数据记录向导,强大的配套编程软件：STEP 7-Micro/WIN(续),案例名称：“回流焊工艺简易模型”设计实验目的：学会使用PLC基本模块及触摸屏；软硬件结合，搭建最小应用系统；初步了解回流焊工艺流程及PID温控调节。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,案例基本情况,定义：预先将适量的焊料置于需要钎焊的部位(顶敷焊料)，再用红外线热风(温风)及激光等不同热源加热部位，是焊料熔化进行钎焊的方法。分类：,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,回流焊技术,

26、目前，使用最广泛的是红外线回流焊。工业上，多采用红外线加热(热效率高，可急冷急热)与热风加热(受热均匀)相组合的方式，取二者之长，既提高效率，又能确保回流焊的质量。,在SMT生产流程中，回流焊炉参数设置的好坏是影响焊接质量的关键。通过温度曲线可为回流焊炉参数的设置提供准确的理论依据。使用不同的焊锡膏，最佳温度曲线不同。SMT最常用的Sn63/Pb37(熔点183)，温区大致为：,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,回流焊温度曲线,典型焊膏曲线 1注：温区划分,典型焊膏曲线 2 注：升温速率及保温时间,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍

27、,背景知识,设计内容,系统方案,依照下表顺序，对设计内容逐一介绍。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,介绍顺序,如图1所示，采用+24V直流供电；注意：在安装和拆卸任何电气设备之前，必须确认该设备的电源已断开。如图2所示，编程设备PC机与PLC CPU之间使用USB-PPI连接电缆。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,S7-200 CPU的使用步骤一：硬件连接,图1 直流供电连线,图2 USB-PPI连接电缆,打开STEP 7-Micro/WIN，点击操作栏中的通讯图标进入通讯对话框；设置通讯参数；双击“刷新”

28、图标，建立通讯。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,S7-200 CPU的使用步骤二：软件设置,点击“程序块”图标，打开程序编辑器；用拖曳的方式将左侧指令树中的梯形图指令拖到程序编辑器中；点击“下载”图标，按提示操作完成下载。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,S7-200 CPU的使用步骤三：创建程序并下载,采用+24V直流供电；编程设备PC机与MT6070iH之间连接方式：优盘、USB to Mini USB电缆；PLC CPU224CN与MT6070iH之间连接方式：串口连接线。,应用案例介绍,西门子S7

29、-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,触摸屏的使用步骤一：硬件连接,图1 USB-MiniUSB连接电缆,图2 CPU-HMI连接电缆,完成安装后，软件目录下会出现：,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,触摸屏的使用步骤二：软件安装,部分项目意义：,若PC与MT6070iH之间使用 USB to Mini USB电缆连接，则需安装USB驱动程序。,新建文件，正确选择机型；进入“系统参数设置”，如图配置设备属性。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,触摸屏的使用步骤三：软件设置,从用户角度设计HMI人机

30、界面，方便操作；从“元件”菜单或者工具栏中添加元件，并双击元件修改相应属性，完成编程；EasyBuiler 8000软件中重要元件介绍：,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,触摸屏的使用步骤四：程序编写,模拟之前，如下图设置初始窗口与屏保窗口；利用“离线模拟”功能，观察界面是否存在漏洞。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,触摸屏的使用步骤五：离线模拟,（1）优盘方式在机箱上插入优盘，点击将优盘插在MT6070iH上，点击“Download Project”下载程序。注意：下载密码为111111（2）USB下载线方

31、式点击；在弹出界面中，点击“下载”即可。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,触摸屏的使用步骤六：程序下载,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,步进电机的控制步骤一：接线,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,步进电机的控制步骤二：软件编写,使用PLS脉冲输出指令控制从Q0.0输出“脉冲串”和“脉冲宽度调制”（PTO/PWM）,脉冲串PTO（50%占空比）,脉宽调制PWM（占空比可调）,可以产生单段PTO或多段PTO，可以指定脉冲周期；故在使用PLS指令之前，需要先初始化设置！

32、,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,步进电机的控制步骤二：软件编写（续）,单段PTO，输出脉冲的周期为定值；多段PTO，可以实现脉冲周期变化的加减速效果。多段PTO初始化过程电机停止：向SM67.7写入0；然后执行PLS指令。,多段PTO轮廓图典型样例,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,多段PTO初始化过程,第一步：写控制字节，配置工作模式,第二步：配置轮廓表，输入各段特征参数,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,热风枪及固态继电器的控制,利用固态继电器，实现由PLC C

33、PU输出信号(DC24V)的通断来控制热风枪工作电压（AC220V）的通断。调整Q0.3输出脉冲占空比，即可控制热风枪的工作时间。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,风扇及继电器的使用,PLC CPU的Q0.4口输出高电平，继电器线圈上电，常开触电8-12闭合，风扇上电转动。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,EM231模块及K型热电偶的使用,EM231模块采用+24V直流供电；EM231与CPU用扁平电缆连接；编程时，第一路热电偶（A+/A-）测量数据存储地址为AIW0;第二路(B+/B-)为AIW2。热电偶

34、基本知识介绍,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,热电偶基本知识介绍,测温原理：两种材质导体；闭合回路；温度梯度；结合点温差产生热电动势（热电效应，也称作“塞贝克效应Seebeck effect”）；根据热电动势-温差函数关系，制成热电偶分度表,选型依据：使用温度范围、所需精度、使用气氛(氧化、还原气氛）、测定对象的性能（机械、电气）、耐久性与响应时间（线径）和经济效益 等,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,光电开关、急停按钮、指示灯及接线端子排的使用,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景

35、知识,设计内容,PID算法与应用,简化,Bs：系统偏移量（输出的初值）；e(n)=e(n)-e(n-1)；e(n):设定值与第n次采样值的差,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,PID应用步骤一：指令向导与调用,使用PID指令向导完成配置；,调用向导生成的中断程序PID0_INIT，实现PID调节功能；向指定地址写PID参数。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,PID应用步骤二：PID参数整定,调试工具：利用“PID调节控制面板”，实时在线调试PID参数；,调试方法：理论设计法：被控对象准确的数学模型实验确定法：

36、临界比例度法；阶跃反应法；试凑法,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,PID应用：试凑法,PID三项参数含义Kp比例项：动态响应速度（正比）；过大会导致振荡；Ti积分时间：消除静差（反比）；过大会导致响应速度慢；Td微分时间：超前预测，缓和输出激烈变化，超调量减小（反比）；过大会导致高频振荡。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,PID应用：试凑法（续）,步骤整定Kp：置Ti=+、Td=0；由小到大；使过渡过程达到4:1衰减振荡和较小静差；若静差不满足，继续下一步；加入积分环节：将Kp减小10-20%（补偿系统稳定

37、性下降）；Ti由大到小；在保持系统良好动态性能情况下消除静差；反复进行该步；加入微分环节：（前两步无法达到好的控制效果时）Td从0开始调大，相应改变Kp和Ti，逐步试凑。,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,读PLC程序步骤一：准备材料,设计材料：系统方案硬件连接图、硬件清单（含I/O口分配）触摸屏-PLC 通信接口关系表PLC与触摸屏软件安装程序学习资料：S7-200系统手册（2008年版）.pdf从入门到精通西门子S7-200PLC技术与应用，张运刚等，人民邮电出版社EasyBuilder8000使用手册参考资料：各个硬件设备的产品使用说明书STEP 7-Micro/WIN的Help（指令索引）（西门子中国）（维纶通）,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,读PLC程序步骤二,动手操作,实例编程,熟悉功能,参考材料,边调边改,应用案例介绍,西门子S7-200,PLC基础,课程介绍,背景知识,设计内容,谢谢！,