西门子PLC中央控制器CPU416-3PN/DP

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SIEMENS可编程控制器

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概述
    SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/价格比。
    S7-200系列出色表现在以下几个方面： 
    * *的可靠性 
    * 极丰富的指令集 
    * 易于掌握 
    * 便捷的操作 
    * 丰富的内置集成功能 
    * 实时特性 
    * 强劲的通讯能力 
    * 丰富的扩展模块 
    S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。
    S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU供您使用。 
CPU单元设计 
    集成的24V负载电源：可直接连接到传感器和变送器（执行器），CPU 221，222具有180mA输出， CPU 224，CPU 226分别输出280，400mA。可用作负载电源。 
不同的设备类型 
    CPU 221~226各有2种类型CPU，具有不同的电源电压和控制电压。 
本机数字量输入/输出点 
    CPU 221具有6个输入点和4个输出点，CPU 222具有8个输入点和6个输出点，CPU 224具有14个输入点和10个输出点。CPU 226具有24个输入点和16个输出点。 
中断输入 
    允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。 
高速计数器 
    CPU 221/222 
    4个高速计数器（30KHz），可编程并具有复位输入，2个独立的输入端可同时作加、减计数，可连接两个相位差为90°的A/B相增量编码器。
    CPU224/226 
    6个高速计数器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能。 
    CPU 222/224/226 
    可方便地用数字量和模拟量扩展模块进行扩展。可使用仿真器（选件）对本机输入信号进行仿真，用于调试用户程序。 
模拟电位器 
    CPU221/222 1个。 
    CPU224/226 2个。 
脉冲输出 

    2路高频率脉冲输出（大20KHz），用于控制步进电机或伺服电机实现定位任务。 
实时时钟 
    例如为信息加注时间标记，记录机器运行时间或对过程进行时间控制。 
EEPROM存储器模块（选件） 
    可作为修改与拷贝程序的快速工具（无需编程器），并可进行辅助软件归档工作。

S7-200的功能确实不够绿色，定时器个数是有限的，但是可以通过写程序来实现定时功能，这样就不存在定时器被多次调用的问题了，定时器实际上就是读取CPU内部晶振的次数，可以用定时器中断或是SM0.5编写子程序。

    S7-200是一款通用性很强大的产品，直接提供的功能有限，但是可以不断的思考，通过编程等方式获得产品更大的利用空间。

    西门子S7-200PLC的自由口通讯具有非常强大的功能，熟练使用自由口通讯可以很方便的实现PLC与其他智能设备的数据交换。使用自由口通讯需要以下几个方面的编程设置：对SMB30进行设置端口选择，波特率选择，校验设置，对SMB87,89,90,94进行设置缓冲区等。通过ATCH指令进行中断设置，对中断状态进行判断。通过RCV指令进行接收数据。

    通讯交换数据

    交换数据是通过COM口进行的，所以一定要注意通讯口的地址使用和时间使用。另外数据缓冲区定义也非常重要，因为交换的数据会直接存储到这个缓冲区里。

    与其他智能设备通讯

    S7-200与其他智能设备通讯时，一般会采用相应的协议，一般来说一个网络会有相应的站地址，以及主站与从站，一定要区分好这方面的问题。

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。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，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)首先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。比例I/微分D=2，具体值可根据仪表定，再调整比例带P，P过头，到达稳定的时间长，P太短，会震荡，永远也打不到设定要求。

    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。

    这里介绍一种经验法，方法的基本程序是先根据运行经验，确定一组调节器参数，并将系统投入闭环运行，然后人为地加入阶跃扰动（如改变调节器的给定值），观察被调量或调节器输出的阶跃响应曲线。若认为控制质量不满意，则根据各整定参数对控制过程的影响改变调节器参数。这样反复试验，直到满意为止。

    西门子S7-200PLC集成有高速计数功能，高速计数是PLC的一项非常重要的功能，在工业领域中测量转动速度与周期一般都是用脉冲式仪器，例如旋转编码器。这类仪器的频率远远大于PLC的采集频率，因此使用高速计数器显得尤为重要。S7-200高速计数功能的知识点主要分几个部分：一是输入地址，二是计数模式，按有无方向，有无复位，外部复位和软复位等进行分类。三是相应的控制特殊功能寄存器。来控制计数器的模式和预置值等。

    高速计数器复位

    高速计数的复位是使用计数器时非常重要的地方。由于外部器件例如编码器等，一般都会有累积误差，那么就需要定期的进行复位。另外编码器一些功能的实现也要求它具有复位功能。

    高速计数器测量转速周期等

    使用编码器和高速计数器，定时中断等，可以进行旋转体的速度周期等数据的测量，此功能在对电机测量方面有广泛的应用。

   实数的格式

    实数（浮点数）由32位单精度数表示，其格式按照ANSI/IEEE754-1985标准中所描述的形式。实数按照双字长度来存取。对于S7-200来说，浮点数**到小数点后第六位。因而当使用一个浮点数常数时，多可以到小数点后第六位。

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