PID控制是工业自动化领域应用比较多的控制方式之一,适用于温度、压力、流量等物理量的控制。PID控制器通过不断调整输出信号,根据实际测量值与设定值之间的偏差,使系统保持稳定并尽可能接近设定值。PID控制器由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个环节组成,分别对应于当前偏差、历史偏差的累积和未来偏差的预测。二、西门子S7-1200 PID控制功能PID控制器回路数量:S7-1200 CPU提供的PID控制器回路数量受到CPU的工作内存及支持DB块数量限制。实际应用中推荐客户不要超过16路PID回路,但可以同时进行回路控制。PID参数调试:用户可以手动调试PID参数,也可以使用自整定功能。S7-1200提供了两种自整定方式,由PID控制器自动调试参数。调试面板:STEP7 Basic提供了调试面板,用户可以直观地了解控制器及被控对象的状态。PID控制器结构:PID控制器功能主要依靠三部分实现:循环中断块、PID指令块、工艺对象背景数据块。循环中断块可按一定周期产生中断,执行其中的程序。PID指令块定义了控制器的控制算法,随着循环中断块产生中断而周期性执行。工艺对象背景数据块用于定义输入输出参数、调试参数以及监控参数。SR:置位、复位触发器(复位优先)。上海信捷PLC课程哪家好
指令格式:ZRN S1 S2 S3 D 或 DSZR S1 S2 S3 D,其中S1表示原点回归速度,S2表示爬行速度,S3表示近点信号输入端口,D表示脉冲输出端口。应用实例:在自动化生产线上,当设备断电后重新上电时,使用原点回归指令使伺服电机自动回到原点位置,以确保后续定位控制的准确性。相对定位指令(DRVI)功能:根据目标位置相对于当前位置的距离和方向进行移动。指令格式:DRVI S1 S2 D1 D2,其中S1表示输出脉冲量(相对位移量),S2表示输出脉冲频率,D1表示输出脉冲端口,D2表示指定旋转方向的输出端口。应用实例:在物料搬运系统中,使用相对定位指令使机器人按照预定的轨迹和速度移动,以将物料从一处搬运到另一处。**定位指令(DRVA/DTBL等)功能:以坐标原点为参考,直接定位到目标位置。指令格式:DRVA S1 S2 D1 D2 或 使用DTBL指令调用表格定位。其中S1表示目标位置,S2表示速度等参数,D1、D2表示输出端口和方向控制端口。应用实例:在精密加工系统中,使用**定位指令使刀具按照预定的路径和速度进行加工,以确保加工精度和效率。浙江西门子200Smart PLC课程班在每次扫描周期的结尾,CPU 将过程映像输出区中的数制复制到物理输出点上。
PID控制器在S7-1200中的实现指令版本选择:在TIA Portal软件中,用户可以通过两种方式选择PID的指令版本。方式一:在工艺对象中添加新对象,在弹出的“新增对象”对话框中选择PID后,选择Compact PID的版本。方式二:当程序处于编程界面时,在右侧指令栏中选择工艺>PID控制>Compact PID指令>版本选择。PID指令块与背景数据块:用户在调用PID指令块时需要定义其背景数据块,而此背景数据块需要在工艺对象中添加,称为工艺对象背景数据块。PID指令块与其相对应的工艺对象背景数据块组合使用,形成完整的PID控制器。参数设置:用户需要在工艺对象背景数据块中设置PID控制器的参数,如比例系数、积分时间和微分时间等。这些参数的设置对PID控制器的性能有着重要影响。四、PID控制的应用与优势应用:PID控制适用于各种需要精确控制的工业自动化场景,如温度控制、压力控制、流量控制等。通过PID控制,用户可以实现对系统的精确控制,提高生产效率和产品质量。优势:PID控制具有结构简单、易于实现和调试等优点。它能够适应各种复杂的控制对象和控制要求。通过调整PID参数,用户可以灵活地控制系统性能,满足不同应用场景的需求。
输入电路:PLC的输入电路是接收外部信号的端口,这些信号可以是按钮、接近开关、转换开关、拨码器、各种感应器等无源触点或集电极开路的NPN三极管提供的。输入类型:直流输入:分为有源型(共阳极)和漏型(共阴极)两种。有源型输入电路的COM端通常接外部电源的负极,而漏型输入电路的COM端则接外部电源的正极。交流输入:电压一般为AC120V或AC230V,输入信号经过电阻限流、电容隔离和整流后变为直流信号。交流输入信号的延迟时间比直流电路长,但输入端是高电压,因此输入信号的可靠性高,适用于环境恶劣、对响应要求不高的场合。传感器接线:NPN型传感器:动作时OUT端为0V,输出低电平信号。NPN型传感器的输出端OUT应与PLC的输入端漏型相连。PNP型传感器:动作时OUT端为+V,输出高电平信号。PNP型传感器的接线方式与NPN型相反。输入指示:当外部输入器件接通时,输入回路闭合,同时输入指示的发光二极管会亮起。注意事项:接线时要确保信号线的极性和正确性。对于用长线引入PLC的开关量信号,可以使用小型继电器来转接输入信号,以避免外部的强电感应干扰。目前S7-1200PLC的CPU有5类:CPU211C/CPU1212C/CPU1214C/CPU1215C和CPU1215C。
触摸屏的基本功能西门子触摸屏作为操作人员与设备之间的桥梁,允许用户通过多功能显示屏幕自由组合文字、按钮、图形和数字等元素来处理、监控和管理随时可能变化的信息。这些元素通过触摸屏软件(如WinCC flexible)进行组态,形成直观、易用的用户界面。二、触摸屏的组态与编辑菜单和工具栏使用“菜单和工具栏”编辑器,可以组态自定义菜单和工具栏,这些将显示在项目的所有画面中以及画面窗口中。自定义菜单和工具栏的组态选项取决于菜单在菜单结构中所处的位置,可以通过局部脚本来连接菜单命令和图标。对象“工具箱”任务卡包含可用于HMI设备的所有对象,如“基本对象”、“控件”等。基本对象包括线、圆、文本字段等基本图形对象,以及I/O字段、按钮等控制元素。控件用于提供高级功能,如趋势视图、配方视图等。可以通过将对象从工具箱拖放到工作区中来创建和编辑画面。变量变量是触摸屏与PLC或其他设备之间通信的基础。在WinCC中定义处理过程值的外部变量和内部变量。外部变量允许在自动化系统的组件之间进行通信,而内部变量则在HMI设备中传送各种值。CPU的存储器中存储了一些含有CPU信息和诊断功能的HTML页面。浙江西门子200Smart PLC课程班
工作原理当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,既输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。上海信捷PLC课程哪家好
步进电机有多种分类方式:按励磁方式可分为磁阻式、永磁式和混磁式三种。按相数可分为单相、两相、三相和多相等形式。其中,两相步进电机由两个线圈组成,三相步进电机由三个线圈组成。两相电机的步距角一般为0.9°/1.8°,三相电机为0.75°/1.5°。三相电机一般都是大型电机,尺寸比两相电机大,运行更平稳,但扭矩可能会稍小。四、应用领域步进电机因其独特的性能被广泛应用于各种自动化控制系统中,包括但不限于:工业机器人和自动化生产线:步进电机可以精确地控制机器人的运动速度和方向,提高生产效率和精度。数控机床:用于控制刀具或工作台的移动,实现工件的高精度加工。打印机:在喷墨打印机和激光打印机等设备中用于控制打印头的移动,实现高质量的文字和图像打印。医疗设备:如医疗影像设备中的X光机、CT扫描仪等,用于驱动扫描架的移动,实现对患者的快速、准确成像。航空航天设备:在卫星姿态控制、火箭推进系统等中用于控制执行器的运动,表现出良好的高精度和高稳定性。教育和研究:步进电机在实验室仪器、教学设备等场景中用于控制实验平台的移动。在教育领域,步进电机的低成本和高精度使其成为理想的教学工具。上海信捷PLC课程哪家好