北京西門子通訊模塊代理商內(nèi)容簡介

西門子S7-1200模塊由上海慶惜自動(dòng)化設(shè)備有限公司本文介紹由基于S7-200系列PLC的智能溫度控制器詳細(xì)說明。闡述了溫度控制的實(shí)現(xiàn)。介紹了VB下實(shí)現(xiàn)機(jī)和PLC溫度監(jiān)控的串行通信的技術(shù)。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試表明，本具有可靠性高，監(jiān)控方便等優(yōu)點(diǎn)。由于PLC在工業(yè)領(lǐng)域使用的普遍性，該有很大的使用范圍。

因?yàn)镻LC具有控制能力強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡單、使用方便、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，成為了當(dāng)今及今后工業(yè)控制領(lǐng)域的主要手段和自動(dòng)化控制設(shè)備。在許多行業(yè)的工業(yè)控制中，溫度控制都是要解決的問題。在一些熱處理行業(yè)，由于使用簡單的溫控儀表和溫控電路進(jìn)行控制，存在控制精度低、調(diào)量大等缺點(diǎn)，這樣就造成了產(chǎn)品不高，能源浪費(fèi)等問題。

基于PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域的普及性和溫度控制的重要性，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于PLC的智能溫度控制，具有很廣的應(yīng)用空間。同時(shí)，由于PLC具有自身的一些缺點(diǎn)，即數(shù)據(jù)的計(jì)算處理和能力較弱，不能提供良好的用戶界面，因此妨礙了對(duì)現(xiàn)場溫度變化的跟蹤與監(jiān)控，而計(jì)算機(jī)可以很好的彌補(bǔ)的這一缺點(diǎn)。用計(jì)算機(jī)與PLC 組成的主從式實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠充分發(fā)揮各自在工業(yè)控制中的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)分散控制、集中監(jiān)控等全新功能。本采用西門子公司S7-200系列PLC，通過PLC串口通訊與計(jì)算機(jī)連接，監(jiān)控界面友好，運(yùn)行。

1 PLC溫度控制

在鍋爐溫度控制中，電加熱鍋爐是控制工業(yè)中常用的設(shè)備，其溫度控制也是控制的一個(gè)重點(diǎn)。PLC溫度控制的結(jié)構(gòu)如圖1所示，PLC 通過加熱棒及風(fēng)扇分別控制爐子的加熱及降溫。計(jì)算機(jī)則實(shí)現(xiàn)目標(biāo)溫度的設(shè)定、動(dòng)態(tài)顯示、參數(shù)的設(shè)定等功能，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控。
2 模塊構(gòu)成

處理、溫度調(diào)節(jié)等功能。在，溫一個(gè)溫度控制一般具有溫度采集、PLC的溫度控制中度的采集可以使用常用的溫度傳感器（熱電偶、熱電阻）。由溫度傳感器檢測來的不是的電壓（電流），不能直接送給A/D轉(zhuǎn)換模塊。因此溫度傳感器采集到的溫度要經(jīng)過變送器的處理后才能被A/D轉(zhuǎn)換器識(shí)別并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字。根據(jù)所使用的溫度傳感器選用對(duì)應(yīng)的溫度變送器。S7-200系列PLC常用的模擬量輸入輸出混合模塊為EM235，EM235為4路模擬量輸入，1路模擬量輸出。PLC對(duì)溫度進(jìn)行處理后，通過模擬量模塊輸出電流，電流可以通過調(diào)壓器來控制電源的開度（即一周期內(nèi)的導(dǎo)通比率），從而控制電源的輸出功率。加熱器根據(jù)電源輸出功率調(diào)節(jié)加熱強(qiáng)度，從而達(dá)到溫度調(diào)節(jié)的效果。其如圖2所示。
3 溫度PID控制的實(shí)現(xiàn)

對(duì)于模擬量的控制PID（比例+積分+微分）算法控制。S7-200 系列PLC有專門的PID回路指令，對(duì)模擬量進(jìn)行PID控制十分方便。PID指令使用的算法：（ n SP 為第n個(gè)采樣時(shí)刻的給定值，n為變量值，MX 為積分項(xiàng)值）PID 指令根據(jù)表格（TBL）中的輸入和配置信息對(duì)引用LOOP執(zhí)行PID 循環(huán)計(jì)算。在執(zhí)行PID 指令前，要建立一個(gè)參數(shù)表，一般要對(duì)表1 中的參數(shù)進(jìn)行初始化處理。

portant;">在實(shí)際控制中，無論是給定量還是量都是工程實(shí)際值，它們的取值范圍都是不相同的。因此在進(jìn)行PID運(yùn)算前，必須將工程實(shí)際值化。PLC 在對(duì)模擬量進(jìn)行PID運(yùn)算后，對(duì)輸出產(chǎn)生的控制作用是在［0.0，1］范圍的值，不能驅(qū)動(dòng)實(shí)際的驅(qū)動(dòng)裝置，必須將其轉(zhuǎn)換成工程實(shí)際值。

1200模塊參數(shù)描述說明

由于電加熱爐具有較大的延時(shí)性，所以采輸出值，0.0～1.012 Kc數(shù)正數(shù)雙字，實(shí)數(shù)I 回路增益，正、負(fù)常數(shù)16 Ts I 采樣時(shí)間，單位為s，正20 Ti I 積分時(shí)間常數(shù)，單位為min，24 Td I 微分時(shí)間常數(shù)，單位為min，正數(shù)式控制。大致采用三段控制： 段，開始階段置電源為滿開度，以大的功率輸出克服熱慣性; 第二段，等到溫度達(dá)到一定值轉(zhuǎn)為PID控制; 第三段，接近設(shè)定點(diǎn)時(shí)置電源開度為0，提供一個(gè)保溫階段，以適應(yīng)溫度的滯后溫升。程序流程圖如圖3 所示，圖中X，Y根據(jù)實(shí)際設(shè)定。

PID參數(shù)的調(diào)節(jié)是很重要的，調(diào)節(jié)有很多，概括起來有兩大類：一是理論計(jì)算整定法。它主要是依據(jù)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過理論計(jì)算確定控制器參數(shù)。二是工程整定，它主要依賴工程，直接在控制的試驗(yàn)中進(jìn)行，且簡單、易于。在工程實(shí)際中，控制難以建立起的數(shù)學(xué)模型，所以一般采用工程整定法。PID參數(shù)的工程整定法主要有臨界比例法、反應(yīng)曲線法和衰減法。在這里選用臨界比例度法，整定步驟如下： （1）首先預(yù)選擇一個(gè)足夠短的采樣周期讓工作; （2）僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到對(duì)輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時(shí)的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期; （3）在一定的控制度下通過公式計(jì)算PID控制器的參數(shù)。
4 PLC 模塊與計(jì)算機(jī)通訊的設(shè)計(jì)

由于VB具有強(qiáng)大的圖形處理功能，界面可視化性強(qiáng)，而且操作簡單，容易實(shí)現(xiàn)，故采用VB來實(shí)現(xiàn)機(jī)和下位機(jī)的通信。其下位急是S7-200系列PLC，機(jī)是通過RS-232 串行口與PLC 相連的計(jì)算機(jī)。S7-200 支持多種通訊，其中在口通訊下，用戶可以利用梯形圖程序中的接收完成中斷、發(fā)送完成中斷、發(fā)送指令和接收指令完成S7-200 系列PLC 與機(jī)的通訊。PLC 的CPU 處于STOP 時(shí)，口通訊被禁止，只有當(dāng)CPU 處于RUN 時(shí)，才可使用口通訊。B30（這里選擇端口0）是口控制字節(jié)，用來設(shè)定校驗(yàn)、通訊協(xié)議、波特率等通訊參數(shù)。發(fā)送指令XMT 啟動(dòng)端口下數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送，它可以方便地發(fā)送1~255 個(gè)字符，如果有中斷程序連接到發(fā)送結(jié)束事件上，在發(fā)送完成后，端口0 會(huì)產(chǎn)生中斷事件9，也可以發(fā)送完成狀態(tài)位45 的變化。接收指令RCV 可以初始化接收信息服務(wù)，通過的通訊端口接收信息并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)。在接收完后一個(gè)字符時(shí)，端口0 產(chǎn)生中斷事件23. PLC 初始化程序如下：

機(jī)程序模塊部分

VB 帶有專門串行通訊的MSComm 控件，利用它只需設(shè)置幾個(gè)主要參數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)PLC與計(jì)算機(jī)串行通訊。計(jì)算機(jī)采用VB編程，主要有監(jiān)控界面、當(dāng)前溫度顯示、動(dòng)態(tài)溫度曲線顯示、參數(shù)設(shè)置以及與PLC通信等方面的設(shè)計(jì)。通信參數(shù)設(shè)置程序如下：

　　數(shù)字服務(wù)工廠，助力極速創(chuàng)新施耐德電氣數(shù)字服務(wù)工廠匯聚了來自施耐德電氣和埃森哲的，通過收集來自企業(yè)和客戶現(xiàn)場的互聯(lián)設(shè)備數(shù)據(jù)，將新服務(wù)從構(gòu)思、產(chǎn)業(yè)化到推向市場的速度縮短了近80%——由原來的三年至八個(gè)月?！　∧敲?，天能動(dòng)力能否在這新能源的后1公里有所作為呢?近兩年，新能源行業(yè)經(jīng)歷了爆發(fā)式增長后，在補(bǔ)貼滑坡倒逼升級(jí)的情況下，如今發(fā)展遇到了瓶頸，棄光、棄電等現(xiàn)象凸顯，能否將浪費(fèi)掉的能源儲(chǔ)存起來是需要攻克的重點(diǎn)?！　　綢PO追蹤】阜博：來港上市為把握擴(kuò)張機(jī)會(huì):27:21基礎(chǔ)，推動(dòng)社會(huì)單位消防主體責(zé)任落實(shí)，結(jié)合當(dāng)前全旗消防形勢，4月8日，內(nèi)興安盟科右前旗消防大隊(duì)人員深入久城賓館開展消防檢查。【訊】04月10日消息，獲悉，日前，老板電器公布2017財(cái)年全年財(cái)報(bào)。　　吉林省農(nóng)業(yè)機(jī)械化中心主任成洪介紹稱，依托該平臺(tái)，吉林省建立全程機(jī)械化云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，對(duì)于頭燈照明的研發(fā)可是不遺余力，從早期的煤油燈，到后來的鎢絲燈、HID與LED大燈，到的激光大燈，測量時(shí)由負(fù)壓源給出壓力，校準(zhǔn)裝置和被校儀器負(fù)壓表分別通過各自的接收該壓力，并顯示出示值，實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥細(xì)度。