西門子PLC中央控制器CPU416-3PN/DP

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SIEMENS可編程控制器

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概述
    SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業，各種場合中的檢測、監測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網絡皆能實現復雜控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/價格比。
    S7-200系列出色表現在以下幾個方面： 
    * *的可靠性 
    * 極豐富的指令集 
    * 易于掌握 
    * 便捷的操作 
    * 豐富的內置集成功能 
    * 實時特性 
    * 強勁的通訊能力 
    * 豐富的擴展模塊 
    S7-200系列在集散自動化系統中充分發揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環境保護設備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調，電梯控制，運動系統。
    S7-200系列PLC可提供4個不同的基本型號的8種CPU供您使用。 
CPU單元設計 
    集成的24V負載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執行器），CPU 221，222具有180mA輸出， CPU 224，CPU 226分別輸出280，400mA。可用作負載電源。 
不同的設備類型 
    CPU 221~226各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。 
本機數字量輸入/輸出點 
    CPU 221具有6個輸入點和4個輸出點，CPU 222具有8個輸入點和6個輸出點，CPU 224具有14個輸入點和10個輸出點。CPU 226具有24個輸入點和16個輸出點。 
中斷輸入 
    允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應。 
高速計數器 
    CPU 221/222 
    4個高速計數器（30KHz），可編程并具有復位輸入，2個獨立的輸入端可同時作加、減計數，可連接兩個相位差為90°的A/B相增量編碼器。
    CPU224/226 
    6個高速計數器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能。 
    CPU 222/224/226 
    可方便地用數字量和模擬量擴展模塊進行擴展?？墒褂梅抡嫫鳎ㄟx件）對本機輸入信號進行仿真，用于調試用戶程序。 
模擬電位器 
    CPU221/222 1個。 
    CPU224/226 2個。 
脈沖輸出 

    2路高頻率脈沖輸出（大20KHz），用于控制步進電機或伺服電機實現定位任務。 
實時時鐘 
    例如為信息加注時間標記，記錄機器運行時間或對過程進行時間控制。 
EEPROM存儲器模塊（選件） 
    可作為修改與拷貝程序的快速工具（無需編程器），并可進行輔助軟件歸檔工作。

S7-200的功能確實不夠綠色，定時器個數是有限的，但是可以通過寫程序來實現定時功能，這樣就不存在定時器被多次調用的問題了，定時器實際上就是讀取CPU內部晶振的次數，可以用定時器中斷或是SM0.5編寫子程序。

    S7-200是一款通用性很強大的產品，直接提供的功能有限，但是可以不斷的思考，通過編程等方式獲得產品更大的利用空間。

    西門子S7-200PLC的自由口通訊具有非常強大的功能，熟練使用自由口通訊可以很方便的實現PLC與其他智能設備的數據交換。使用自由口通訊需要以下幾個方面的編程設置：對SMB30進行設置端口選擇，波特率選擇，校驗設置，對SMB87,89,90,94進行設置緩沖區等。通過ATCH指令進行中斷設置，對中斷狀態進行判斷。通過RCV指令進行接收數據。

    通訊交換數據

    交換數據是通過COM口進行的，所以一定要注意通訊口的地址使用和時間使用。另外數據緩沖區定義也非常重要，因為交換的數據會直接存儲到這個緩沖區里。

    與其他智能設備通訊

    S7-200與其他智能設備通訊時，一般會采用相應的協議，一般來說一個網絡會有相應的站地址，以及主站與從站，一定要區分好這方面的問題。

PID控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容。它是根據被控過程的特性確定PID控制器的比例系數、積分時間和微分時間的大小。

    PID控制器參數整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是依據系統的數學模型，經過理論計算確定控制器參數。二是工程整定方法，它主要依賴工程經驗，直接在控制系統的試驗中進行，且方法簡單、易于掌握，在工程實際中被廣泛采用。

    PID控制器參數的工程整定方法，一般采用的是臨界比例法。利用該方法進行PID控制器參數的整定步驟如下：(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統工作；(2)僅加入比例控制環節，直到系統對輸入的階躍響應出現臨界振蕩，記下這時的比例放大系數和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數。

    PID參數的設定：是靠經驗及工藝的熟悉，參考測量值跟蹤與設定值曲線，從而調整PID的大小。比例I/微分D=2，具體值可根據儀表定，再調整比例帶P，P過頭，到達穩定的時間長，P太短，會震蕩，永遠也打不到設定要求。

    PID控制器參數的工程整定,各種調節系統中P.I.D參數經驗數據以下可參照：

    溫度T：P=20~60%，T=180~600s，D=3-180s；

    壓力P：P=30~70%，T=24~180s；

    液位L：P=20~80%，T=60~300s；

    流量L：P=40~*，T=6~60s。

    這里介紹一種經驗法，方法的基本程序是先根據運行經驗，確定一組調節器參數，并將系統投入閉環運行，然后人為地加入階躍擾動（如改變調節器的給定值），觀察被調量或調節器輸出的階躍響應曲線。若認為控制質量不滿意，則根據各整定參數對控制過程的影響改變調節器參數。這樣反復試驗，直到滿意為止。

    西門子S7-200PLC集成有高速計數功能，高速計數是PLC的一項非常重要的功能，在工業領域中測量轉動速度與周期一般都是用脈沖式儀器，例如旋轉編碼器。這類儀器的頻率遠遠大于PLC的采集頻率，因此使用高速計數器顯得尤為重要。S7-200高速計數功能的知識點主要分幾個部分：一是輸入地址，二是計數模式，按有無方向，有無復位，外部復位和軟復位等進行分類。三是相應的控制特殊功能寄存器。來控制計數器的模式和預置值等。

    高速計數器復位

    高速計數的復位是使用計數器時非常重要的地方。由于外部器件例如編碼器等，一般都會有累積誤差，那么就需要定期的進行復位。另外編碼器一些功能的實現也要求它具有復位功能。

    高速計數器測量轉速周期等

    使用編碼器和高速計數器，定時中斷等，可以進行旋轉體的速度周期等數據的測量，此功能在對電機測量方面有廣泛的應用。

   實數的格式

    實數（浮點數）由32位單精度數表示，其格式按照ANSI/IEEE754-1985標準中所描述的形式。實數按照雙字長度來存取。對于S7-200來說，浮點數**到小數點后第六位。因而當使用一個浮點數常數時，多可以到小數點后第六位。

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