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1、第四章第四章 PLCPLC温度控制技术温度控制技术联为-稻草人自动化 第四章第四章 PLCPLC温度控制技术温度控制技术温温度度控控制制系系统统广广泛泛应应用用于于工工业业控控制制领领域域，如如钢钢铁铁厂厂、化化工工厂厂、火火电电厂厂等等锅锅炉炉的的温温度度控控制制系系统统，电电焊焊机机的的温温度度控控制制系系统统等等。锅锅炉炉温温度度是是一一个个大大惯惯性性系系统统，一一般般采采用用PIDPID调调节节进进行行控控制制。本本章章首首先先介介绍绍温温度度传传感感器器的的使使用用和和S7-300 S7-300 PLCPLC中中块块的的基基本本概概念念，然然后后对对PIDPID控控制制器器的的基基
2、本本概概念念进进行行简简单单介介绍绍，并并结结合合一一个个水水箱箱温温度度控控制制系系统统的的实实例例，详详细细介介绍绍S7-S7-300 PLC300 PLC中中PIDPID控制器的应用。控制器的应用。联为-稻草人自动化 4 41 1 温度的采集温度的采集温温度度采采集集和和压压力力、流流量量等等一一样样，是是一一种种工工业业控控制制中中最最普普及及的的应应用用，它它可可以以直直接接测测量量各各种种生生产产过过程程中中液液体体、蒸蒸汽汽、气气体体介介质质和和固固体体表表面面的的温温度度。常常用用的的有有热热电电阻阻、热热电电偶偶两两种种方方式式，此此外外还还有有非非接接触触型型的的红红外外测
3、测温温等等产产品品，一一个个典典型型的的应应用用例例子子是是钢钢铁铁厂厂中中的的红红外外测测温温设设备备。这这里里我我们们主主要要介介绍绍热热电阻和热电偶。电阻和热电偶。 联为-稻草人自动化 4.1.1 4.1.1 温度传感器与选型温度传感器与选型温温度度采采集集和和压压力力、流流量量等等一一样样，是是一一种种工工业业控控制制中中最最普普及及的的应应用用，它它可可以以直直接接测测量量各各种种生生产产过过程程中中液液体体、蒸蒸汽汽、气气体体介介质质和和固固体体表表面面的的温温度度。常常用用的的有有热热电电阻阻、热热电电偶偶两两种种方方式式，此此外外还还有有非非接接触触型型的的红红外外测测温温等等
4、产产品品，一一个个典典型型的的应应用用例例子子是是钢钢铁铁厂厂中中的的红红外外测测温温设设备备。这这里里我我们们主主要要介介绍绍热热电阻和热电偶。电阻和热电偶。 联为-稻草人自动化 1. 1.热电偶热电偶n工业热电偶作为测量温度的传感器，通常和显工业热电偶作为测量温度的传感器，通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用，它可示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用，它可以直接测量各种生产过程中不同范围的温度。若以直接测量各种生产过程中不同范围的温度。若配接输出配接输出4-20mA、0-10V等标准电流、电压信等标准电流、电压信号的温度变送器，使用更加方便、可靠。对于实号的温度变送器，使用更加方便
5、、可靠。对于实验室等短距离的应用场合，可以直接把热电偶信验室等短距离的应用场合，可以直接把热电偶信号引入号引入PLC进行测量。进行测量。n热电偶的工作原理是热电偶的工作原理是,两种不同成份的导体两种不同成份的导体,两两端经焊接，形成回路，直接测量端叫工作端（热端经焊接，形成回路，直接测量端叫工作端（热端），接线端子端叫冷端，当热端和冷端存在温端），接线端子端叫冷端，当热端和冷端存在温差时，就会在回路里产生热电流，这种现象称为差时，就会在回路里产生热电流，这种现象称为热电效应；接上显示仪表，仪表上就会指示所产热电效应；接上显示仪表，仪表上就会指示所产生的热电动势的对应温度值，电动势随温度升高生的
6、热电动势的对应温度值，电动势随温度升高而增长。热电动势的大小只和热电偶的材质以及而增长。热电动势的大小只和热电偶的材质以及两端的温度有关，而和热电偶的长短粗细无关。两端的温度有关，而和热电偶的长短粗细无关。联为-稻草人自动化 1. 1.热电偶热电偶n根据使用场合的不同，热电偶有铠装式热电偶、根据使用场合的不同，热电偶有铠装式热电偶、装配式热电偶、隔爆式热电偶等种类。装配式热电装配式热电偶、隔爆式热电偶等种类。装配式热电偶由感温元件（热电偶芯）、不锈钢保护管、接线偶由感温元件（热电偶芯）、不锈钢保护管、接线盒以及各种用途的固定装置组成。铠装式热电偶比盒以及各种用途的固定装置组成。铠装式热电偶比装
7、配式热电偶具有外径小、可任意弯曲、抗震性强装配式热电偶具有外径小、可任意弯曲、抗震性强等特点，适宜安装在装配式热电偶无法安装的场合，等特点，适宜安装在装配式热电偶无法安装的场合，它的外保护管采用不同材料的不锈钢管，可适合不它的外保护管采用不同材料的不锈钢管，可适合不同使用温度的需要，内部充满高密度氧化绝缘体物同使用温度的需要，内部充满高密度氧化绝缘体物质，非常适合于环境恶劣的场合。隔爆式热电偶通质，非常适合于环境恶劣的场合。隔爆式热电偶通常应用于生产现场伴有各种易燃、易爆等化学气体常应用于生产现场伴有各种易燃、易爆等化学气体的场合，如果使用普通热电偶极易引起气体爆炸，的场合，如果使用普通热电偶
8、极易引起气体爆炸，则在这种场合必须使用隔爆热电偶。则在这种场合必须使用隔爆热电偶。 联为-稻草人自动化 2. 2.热电阻热电阻n热电阻是中低温区最常用的一种温度测量元件。热电阻是中低温区最常用的一种温度测量元件。热电阻是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增热电阻是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。当电阻值变化时，加这一特性来进行温度测量的。当电阻值变化时，二次仪表便显示出电阻值所对应的温度值。它的主二次仪表便显示出电阻值所对应的温度值。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精度是最高的。测量精度是最高的。
9、n铂铂热热电电阻阻根根据据使使用用场场合合的的不不同同与与使使用用温温度度的的不不同同，有有云云母母、陶陶瓷瓷、簿簿膜膜等等元元件件。作作为为测测温温元元件件，它它具具有有良良好好的的传传感感输输出出特特性性，通通常常和和显显示示仪仪、记记录录仪仪、调调节节仪仪以以及及其其它它智智能能模模块块或或仪仪表表配配套套使使用用，为为它它们们提提供供精精确确的的输输入入值值。若若做做成成一一体体化化温温度度变变送送器器，可可输输出出4-20mA4-20mA标标准准电电流流信信号号或或0-10V0-10V标标准准电电压压信信号号，使用起来更为方便。使用起来更为方便。联为-稻草人自动化 2. 2.热电阻热
10、电阻n热热电电阻阻大大都都由由纯纯金金属属材材料料制制成成，目目前前应应用用最最多多的的是是铂铂和和铜铜。此此外外，现现在在已已开开始始采采用用甸甸、镍镍、锰锰和和铑铑等材料制造热电阻。等材料制造热电阻。n根根据据使使用用场场合合的的不不同同，热热电电阻阻也也有有铠铠装装式式热热电电阻阻、装装配配式式热热电电阻阻、隔隔爆爆式式热热电电阻阻等等种种类类，与与热热电电偶偶类类似。似。n铂铂电电阻阻的的工工作作原原理理是是，在在温温度度作作用用下下，铂铂热热电电阻阻丝丝的的电电阻阻值值随随温温度度变变化化而而变变化化，且且电电阻阻与与温温度度的的关关系系即即分分度度特特性性符符合合IECIEC标标准
11、准。分分度度号号Pt100Pt100的的含含义义为为在在00时时的的名名义义电电阻阻值值为为100100，目目前前使使用用的的一一般般都都是是这这种种铂铂热热电电阻阻。此此外外还还有有Pt10Pt10、Pt200Pt200、Pt500Pt500和和Pt1000Pt1000等铂热电阻，等铂热电阻，Cu50Cu50、Cu100Cu100的铜热电阻等。的铜热电阻等。联为-稻草人自动化 2. 2.热电阻热电阻本本本本章章章章将将将将要要要要介介介介绍绍绍绍的的的的水水水水箱箱箱箱温温温温度度度度控控控控制制制制系系系系统统统统，传传传传感感感感器器器器采采采采用用用用Pt100Pt100Pt100Pt
12、100铂铂铂铂热热热热电电电电阻阻阻阻，型型型型号号号号WZP-035WZP-035WZP-035WZP-035，测测测测量量量量温温温温度度度度范范范范围围围围0-3000-3000-3000-300。表表表表4-14-14-14-1列列列列出出出出了了了了范范范范围围围围为为为为0-1000-1000-1000-100的的的的Pt100Pt100Pt100Pt100铂铂铂铂热热热热电电电电阻阻阻阻的的的的温温温温度度度度和和和和电电电电阻阻阻阻值值值值的的的的对对对对应应应应关关关关系。系。系。系。联为-稻草人自动化 表表4-1 4-1 联为-稻草人自动化 4.1.2 4.1.2 模拟量模
13、块与选型模拟量模块与选型 模模模模拟拟拟拟量量量量模模模模块块块块包包包包括括括括模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入模模模模块块块块SM331SM331SM331SM331、模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输出出出出模模模模块块块块SM332SM332SM332SM332和和和和模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入/ / / /输输输输出出出出混混混混合合合合模模模模块块块块SM334SM334SM334SM334。对对对对模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入模模模模块块块块SM331SM331SM331SM331，可可可可选选选选择择择择的的的的输输输输入入入入信信信信号号号号类
14、类类类型型型型有有有有电电电电压压压压型型型型、电电电电流流流流型型型型、电电电电阻阻阻阻型型型型、热热热热电电电电阻阻阻阻型型型型、热热热热电电电电偶偶偶偶型型型型，而而而而模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输出出出出模模模模块块块块SM332SM332SM332SM332提提提提供供供供有有有有电电电电压压压压和和和和电电电电流流流流两两两两种种种种类类类类型型型型的的的的信信信信号号号号输输输输出出出出。有有有有的的的的CPUCPUCPUCPU模模模模块块块块集集集集成成成成了了了了这这这这些些些些信信信信号号号号输输输输入入入入输输输输出出出出功功功功能能能能，如如如如S7-300S7-3
15、00S7-300S7-300的的的的CPU313CCPU313CCPU313CCPU313C模模模模块块块块（订订订订货货货货号号号号6ES7 6ES7 6ES7 6ES7 313-5BE01-313-5BE01-313-5BE01-313-5BE01-0AB00AB00AB00AB0），不不不不仅仅仅仅提提提提供供供供24242424路路路路的的的的DIDIDIDI输输输输入入入入和和和和16161616路路路路的的的的DODODODO输输输输出出出出，而且配置了而且配置了而且配置了而且配置了5 5 5 5路模拟量输入和路模拟量输入和路模拟量输入和路模拟量输入和2 2 2 2路模拟量信号输出
16、。路模拟量信号输出。路模拟量信号输出。路模拟量信号输出。联为-稻草人自动化 1.1.模拟量模块的主要特性模拟量模块的主要特性 表表表表4-24-24-24-2、4-34-34-34-3列列列列出出出出了了了了模模模模拟拟量量量量输输入入入入模模模模块块SM331SM331SM331SM331的的的的主主主主要要要要特特特特性性性性，更更更更详详细细的的的的特特特特性性性性说说明明明明请请参参参参阅阅相关技相关技相关技相关技术术文档。文档。文档。文档。联为-稻草人自动化 1.1.表表4-34-3 表表4-3 4-3 模拟量输入模块模拟量输入模块SM331SM331的主要特性的主要特性 联为-稻草
17、人自动化 1.1.表表4-44-4 表表4-4 4-4 模拟量输出模块模拟量输出模块SM332SM332的主要特性的主要特性 联为-稻草人自动化 1.1.表表4-54-5 表表4-5 4-5 模拟量输出模拟量输出/ /输出混合模块输出混合模块SM334SM334的主要特性的主要特性 联为-稻草人自动化 2 2模拟量模块的测量信号类型及测量范围设定模拟量模块的测量信号类型及测量范围设定 由由于于模模拟拟量量输输入入或或输输出出模模块块提提供供有有不不止止一一种种类类型型信信号号的的输输入入或或输输出出，每每种种信信号号的的测测量量范范围围又又有有多多种种选选择择，因因此此必必须须对对模模块块信信
18、号号类类型型和和测测量量范范围围进进行行设设定定。一一般般采采用用STEP7STEP7软软件件设定和量程卡设定两种方法。设定和量程卡设定两种方法。（1 1）通过）通过STEP7STEP7软件设定软件设定以以CPU313CCPU313C模模块块为为例例进进行行设设置置。如如上上所所述述，CPU313CCPU313C不不仅仅是是CPUCPU模模块块，而而且且提提供供了了功功能能丰丰富富的的输输入入输输出出信信号号，其其中中模模拟拟量量输输入入第第0-30-3通通道道为为电电压压/ /电电流流信信号号输输入入，第第4 4通通道道为为电电阻阻/ /铂电阻输入，其设置在铂电阻输入，其设置在STEP7ST
19、EP7软件中进行，方法为：软件中进行，方法为：在在图图4-14-1所所示示的的“HW HW ConfigConfig”对对话话框框中中，双双击击“AI5/AO2AI5/AO2”项项，打打开开图图4-24-2的的“PropertiesProperties”属属性性对对话话框框，该该对对话话框框有有“GeneralGeneral”、“AddressesAddresses”、“InputsInputs”、“OutputsOutputs”四个选项四个选项, ,选中选中“InputsInputs”项，画面如图项，画面如图4-24-2所示。所示。联为-稻草人自动化 1.1.图图4-14-1 图图图图4-1
20、 4-1 4-1 4-1 “ “HW ConfigHW ConfigHW ConfigHW Config” ”硬件组态对话框硬件组态对话框硬件组态对话框硬件组态对话框 联为-稻草人自动化 1.1.图图4-14-1 对于第对于第对于第对于第0-30-30-30-3通道，可在通道，可在通道，可在通道，可在“ “Measurement typeMeasurement typeMeasurement typeMeasurement type” ”中选择电中选择电中选择电中选择电压或电流输入，在压或电流输入，在压或电流输入，在压或电流输入，在“ “Measuring rangeMeasuring ran
21、geMeasuring rangeMeasuring range” ”中根据需要选择测中根据需要选择测中根据需要选择测中根据需要选择测量范围，对于电压输入有量范围，对于电压输入有量范围，对于电压输入有量范围，对于电压输入有0-10V0-10V0-10V0-10V、10V10V10V10V两种选择，对于电两种选择，对于电两种选择，对于电两种选择，对于电流输入有流输入有流输入有流输入有0-20mA0-20mA0-20mA0-20mA、4-20mA4-20mA4-20mA4-20mA、20mA20mA20mA20mA三种选择。第三种选择。第三种选择。第三种选择。第4 4 4 4通道为电通道为电通道为
22、电通道为电阻阻阻阻/ / / /铂电阻测量通道，有铂电阻测量通道，有铂电阻测量通道，有铂电阻测量通道，有R-2LR-2LR-2LR-2L、RTD-2LRTD-2LRTD-2LRTD-2L两种选择，图中测量两种选择，图中测量两种选择，图中测量两种选择，图中测量类型已选为类型已选为类型已选为类型已选为RTD-2LRTD-2LRTD-2LRTD-2L，PT 100PT 100PT 100PT 100，用于测量传感器为，用于测量传感器为，用于测量传感器为，用于测量传感器为PT 100PT 100PT 100PT 100铂铂铂铂热电阻的温度值。热电阻的温度值。热电阻的温度值。热电阻的温度值。 联为-稻草
23、人自动化 1.1.图图4-24-2 图图图图4-24-24-24-2设置设置设置设置CPU313CCPU313CCPU313CCPU313C模块模拟量输入信号的类型及量程模块模拟量输入信号的类型及量程模块模拟量输入信号的类型及量程模块模拟量输入信号的类型及量程 联为-稻草人自动化 1.1.图图4-34-3 图图图图4-34-34-34-3设置设置设置设置CPU313CCPU313CCPU313CCPU313C模块输出信号的类型及量程模块输出信号的类型及量程模块输出信号的类型及量程模块输出信号的类型及量程 联为-稻草人自动化 1.1.图图4-34-3 用同样的方法可对用同样的方法可对用同样的方法
24、可对用同样的方法可对CPU313CCPU313CCPU313CCPU313C模拟量输出通道进行设置，模拟量输出通道进行设置，模拟量输出通道进行设置，模拟量输出通道进行设置，可以设置为电压输出或电流输出，对于电压输出有可以设置为电压输出或电流输出，对于电压输出有可以设置为电压输出或电流输出，对于电压输出有可以设置为电压输出或电流输出，对于电压输出有0-10V0-10V0-10V0-10V、10V10V10V10V两种选择，对于电流输出有两种选择，对于电流输出有两种选择，对于电流输出有两种选择，对于电流输出有0-20mA0-20mA0-20mA0-20mA、4-20mA4-20mA4-20mA4-
25、20mA、20mA20mA20mA20mA三种选择，图三种选择，图三种选择，图三种选择，图4-34-34-34-3中第中第中第中第0 0 0 0通道设置为电压型，范围通道设置为电压型，范围通道设置为电压型，范围通道设置为电压型，范围+/-10V+/-10V+/-10V+/-10V，第第第第1 1 1 1通道设置为电流型，范围通道设置为电流型，范围通道设置为电流型，范围通道设置为电流型，范围4-20mA4-20mA4-20mA4-20mA。 对对于于于于其其其其它它它它类类型型型型的的的的模模模模拟拟量量量量输输入入入入/ / / /输输出出出出模模模模块块，根根根根据据据据模模模模块块的的的的
26、不不不不同同同同特性，其具体特性，其具体特性，其具体特性，其具体设设置会各有特点，但其基本方法是一置会各有特点，但其基本方法是一置会各有特点，但其基本方法是一置会各有特点，但其基本方法是一样样的。的。的。的。 联为-稻草人自动化 2 2模拟量模块的测量信号类型及测量范围设定模拟量模块的测量信号类型及测量范围设定 （2 2）配配有有量量程程卡卡的的模模拟拟量量模模块块的的测测量量信信号号类类型型和和测测量量范范围围的的设设定定配配有有量量程程卡卡的的模模拟拟量量模模块块，其其量量程程卡卡在在供供货货时时已已插插入入模模块块一一侧侧，如如果果需需要要更更改改量量程程，必必须须重重新新调调整整量量程
27、程卡卡，以更改测量信号的类型和测量范围。以更改测量信号的类型和测量范围。量程卡可以设定为量程卡可以设定为“A A”、“B B”、“C C”、“D D”四个位置，四个位置，各种测量信号类型和测量范围的设定在模拟量模块上有相各种测量信号类型和测量范围的设定在模拟量模块上有相应的标记指示，可以根据需要进行设定和调整。应的标记指示，可以根据需要进行设定和调整。调整量程卡的步骤为：调整量程卡的步骤为：用锣丝刀将量程卡从模拟量模块中松开；用锣丝刀将量程卡从模拟量模块中松开；将将量量程程卡卡按按测测量量要要求求和和范范围围正正确确定定位位，然然后后插插入入模模拟拟量量模块中。模块中。 联为-稻草人自动化 3
28、 3模拟值的表示模拟值的表示 模模拟拟值值用用二二进进制制补补码码表表示示，宽宽度度为为1616位位，符符号号总总在在最最高高位位。模模拟拟量量模模块块的的精精度度最最高高为为1515位位，如如果果少少于于1515位位，则则模模拟拟值值左左移移调调整整，然然后后才才保保存存到到模模块块中中。未未用用的的低低位位填填入入“0 0”，如表如表4-64-6所示，表中标有所示，表中标有“x x”的位为的位为“0 0”或或“1 1”。联为-稻草人自动化 表表4-6 4-6 模拟值的精度表示模拟值的精度表示 模拟值的精度表示模拟值的精度表示模拟值的精度表示模拟值的精度表示 联为-稻草人自动化 表表4-7
29、4-7 电压测量范围电压测量范围电压测量范围电压测量范围 10 V - 10 V - 10 V - 10 V - 1V1V1V1V的模拟值表示的模拟值表示的模拟值表示的模拟值表示 联为-稻草人自动化 表表4-8 4-8 电流测量范围电流测量范围电流测量范围电流测量范围为为为为0-20mA0-20mA0-20mA0-20mA和和和和4-20mA4-20mA4-20mA4-20mA的模拟值表示的模拟值表示的模拟值表示的模拟值表示 联为-稻草人自动化 表表4-9 4-9 标准标准标准标准Pt x100 RTDPt x100 RTDPt x100 RTDPt x100 RTD温度传感器的模拟值表示如表
30、温度传感器的模拟值表示如表温度传感器的模拟值表示如表温度传感器的模拟值表示如表4-94-94-94-9所示以所示以所示以所示以CPU313CCPU313CCPU313CCPU313C模模模模块为例，模拟量精度为块为例，模拟量精度为块为例，模拟量精度为块为例，模拟量精度为12121212位，由表位，由表位，由表位，由表4-64-64-64-6可知，十六位数可知，十六位数可知，十六位数可知，十六位数 中最后三位中最后三位中最后三位中最后三位为为为为0 0 0 0，因此分辨率，因此分辨率，因此分辨率，因此分辨率为为为为0808HH。再由表。再由表。再由表。再由表4-94-94-94-9可知，对应的温
31、度分辨率为可知，对应的温度分辨率为可知，对应的温度分辨率为可知，对应的温度分辨率为0.80.80.80.8。对于其它模拟量输入信号的模拟值信号以及模拟量输出信号的表示，对于其它模拟量输入信号的模拟值信号以及模拟量输出信号的表示，对于其它模拟量输入信号的模拟值信号以及模拟量输出信号的表示，对于其它模拟量输入信号的模拟值信号以及模拟量输出信号的表示，参阅相关技术文档。参阅相关技术文档。参阅相关技术文档。参阅相关技术文档。联为-稻草人自动化 表表4-9 4-9 表表表表4-9 4-9 4-9 4-9 标准标准标准标准Pt x100 RTDPt x100 RTDPt x100 RTDPt x100 R
32、TD温度传感器的模拟值表示温度传感器的模拟值表示温度传感器的模拟值表示温度传感器的模拟值表示 联为-稻草人自动化 4.2 STEP 74.2 STEP 7中的块（二）中的块（二） STEP STEP STEP STEP 7 7 7 7中中中中的的的的块块块块主主主主要要要要包包包包括括括括组组组组织织织织块块块块（OBOBOBOB）、功功功功能能能能（FCFCFCFC）、功功功功能能能能块块块块（FBFBFBFB）、系系系系统统统统功功功功能能能能（SFCSFCSFCSFC）、系系系系统统统统功功功功能能能能块块块块（SFBSFBSFBSFB）、背背背背景景景景数数数数据据据据块块块块（IDB
33、IDBIDBIDB）、共共共共享享享享数数数数据据据据块块块块（SDBSDBSDBSDB），它它它它们们们们是是是是一一一一些些些些独独独独立立立立的的的的程程程程序序序序或或或或数数数数据据据据单单单单元元元元，在在在在STEP STEP STEP STEP 7 7 7 7 的的的的BlocksBlocksBlocksBlocks文文文文件件件件夹夹夹夹下下下下，如如如如图图图图4-44-44-44-4所所所所示示示示。组组组组织织织织块块块块和和和和功功功功能能能能在在在在前前前前面面面面已已已已作作作作介介介介绍绍绍绍，本本本本节节节节主主主主要介绍后面五种块。要介绍后面五种块。要介绍后
34、面五种块。要介绍后面五种块。联为-稻草人自动化 图图4-4 4-4 图图图图4-4 STEP 74-4 STEP 74-4 STEP 74-4 STEP 7中的块中的块中的块中的块 联为-稻草人自动化 4.2 .1 4.2 .1 功能块功能块 功功功功能能能能块块块块FBFBFBFB（Function Function Function Function BlockBlockBlockBlock）与与与与功功功功能能能能FCFCFCFC（FunctionFunctionFunctionFunction）一一一一样样样样，都都都都是是是是用用用用户户户户自自自自己己己己编编编编写写写写的的的的程
35、程程程序序序序模模模模块块块块，可可可可以以以以被被被被其其其其它它它它程程程程序序序序块块块块（OBOBOBOB、FCFCFCFC、FBFBFBFB）调调调调用用用用，这这这这与与与与C C C C语语语语言言言言中中中中的的的的函函函函数数数数非非非非常常常常类类类类似似似似，而而而而且且且且也也也也有有有有自自自自己己己己的的的的参参参参数数数数。在在在在FBFBFBFB中中中中以以以以名名名名称称称称的的的的方方方方式式式式给给给给出出出出的的的的参参参参数数数数称称称称作作作作形形形形式式式式参参参参数数数数（形形形形参参参参），在在在在调调调调用用用用FBFBFBFB时时时时给给给
36、给形形形形式式式式参参参参数数数数赋赋赋赋的的的的具具具具体值就是实际参数（实参）。体值就是实际参数（实参）。体值就是实际参数（实参）。体值就是实际参数（实参）。 FBFBFBFB不同于不同于不同于不同于FCFCFCFC的是，的是，的是，的是，FBFBFBFB拥有自己的存储区，即后面要拥有自己的存储区，即后面要拥有自己的存储区，即后面要拥有自己的存储区，即后面要介绍的背景数据块，而介绍的背景数据块，而介绍的背景数据块，而介绍的背景数据块，而FCFCFCFC没有自己的没有自己的没有自己的没有自己的存存存存储储区。在区。在区。在区。在调调用任用任用任用任何一个何一个何一个何一个FBFBFBFB时时
37、，都必，都必，都必，都必须须指定一个背景数据指定一个背景数据指定一个背景数据指定一个背景数据块块。当。当。当。当调调用用用用FBFBFBFB时时，如果没有如果没有如果没有如果没有传传送送送送实实参，参，参，参，则则将使用背景数据将使用背景数据将使用背景数据将使用背景数据块块中保存的中保存的中保存的中保存的值值。 联为-稻草人自动化 1 1FBFB的创建的创建 创创创创建建建建一一一一个个个个FBFBFBFB的的的的方方方方法法法法为为为为：在在在在BlocksBlocksBlocksBlocks目目目目录录录录下下下下的的的的右右右右侧侧侧侧空空空空白白白白区区区区域域域域单单单单击击击击右右
38、右右键键键键，在在在在弹弹弹弹出出出出的的的的快快快快捷捷捷捷菜菜菜菜单单单单中中中中选选选选择择择择“ “Insert Insert Insert Insert New New New New ObjectObjectObjectObject” ”- - - -“ “Function Function Function Function BlockBlockBlockBlock” ”，如如如如图图图图4-54-54-54-5所所所所示示示示，即即即即插插插插入入入入了了了了一一一一个个个个FBFBFBFB，这这这这时时时时弹弹弹弹出出出出如如如如图图图图4-64-64-64-6所所所所示示示
39、示的的的的对对对对话话话话框框框框，只只只只要要要要填填填填入入入入FBFBFBFB的的的的名名名名称称称称如如如如FB1FB1FB1FB1、输输输输入入入入符符符符号号号号名名名名和和和和注注注注释释释释，并并并并选选选选择择择择编编编编程程程程语语语语言言言言，如如如如LADLADLADLAD，单击，单击，单击，单击OKOKOKOK，就完成了功能块，就完成了功能块，就完成了功能块，就完成了功能块FB1FB1FB1FB1的插入和属性设置。的插入和属性设置。的插入和属性设置。的插入和属性设置。 联为-稻草人自动化 图图 4-5 4-5 图图图图4-5 4-5 4-5 4-5 在在在在Block
40、sBlocksBlocksBlocks目录下插入一个目录下插入一个目录下插入一个目录下插入一个FBFBFBFB 联为-稻草人自动化 图图 4-64-6图图图图4-6 FB4-6 FB4-6 FB4-6 FB属性设置对话框属性设置对话框属性设置对话框属性设置对话框 联为-稻草人自动化 图图 4-74-7在在在在BlocksBlocksBlocksBlocks目目目目录录录录下下下下双双双双击击击击FB1FB1FB1FB1，打打打打开开开开如如如如图图图图4-74-74-74-7梯梯梯梯型型型型图图图图编编编编辑辑辑辑器器器器画画画画面面面面，右右右右上上上上半半半半部部部部分分分分是是是是变变变
41、变量量量量声声声声明明明明表表表表，右右右右下下下下半半半半部部部部分分分分是是是是程程程程序序序序指指指指令令令令区区区区，左左左左边边是是是是指指指指令令令令列列列列表表表表。变变量量量量声声声声明明明明表表表表示示示示出出出出了了了了FB1FB1FB1FB1的的的的参参参参数数数数和和和和变变量量量量类类型型型型设设置置置置界界界界面面面面，用用用用于于于于声声声声明明明明本本本本块块中中中中专专用用用用的的的的变变量量量量即即即即局局局局域域域域变变量量量量，包包包包括括括括块块的的的的形形形形参参参参和和和和参参参参数数数数的的的的属属属属性性性性。通通通通过过设设置置置置ININI
42、NIN（输输入入入入变变量量量量）、OUTOUTOUTOUT（输输出出出出变变量量量量）和和和和IN_OUTIN_OUTIN_OUTIN_OUT（输输入入入入/ / / /输输出出出出变变量量量量），声声声声 明明明明 块块 调调 用用用用 时时 的的的的 软软 件件件件 接接接接 口口口口 （ 即即即即 形形形形 参参参参 ） 。 临临 时时 变变 量量量量（TEMPTEMPTEMPTEMP）在在在在声声声声明明明明后后后后在在在在局局局局域域域域数数数数据据据据堆堆堆堆栈栈中中中中开开开开辟辟辟辟有有有有有有有有效效效效的的的的存存存存储储空空空空间间。STATSTATSTATSTAT（静
43、静静静态态变变量量量量）是是是是FBFBFBFB特特特特有有有有的的的的，是是是是为为配配配配合合合合使使使使用用用用背背背背景景景景数数数数据据据据块块而而而而保保保保留留留留的的的的空空空空间间。用用用用户户在在在在功功功功能能能能块块中中中中声声声声明明明明的的的的变变量量量量，除除除除临临时时变变量量量量外外外外，它它它它们们将将将将自自自自动动出出出出现现在在在在功功功功能能能能块块对对应应的的的的背背背背景景景景数数数数据据据据块块中。中。中。中。 联为-稻草人自动化 图图 4-74-7图图图图4-7 FB4-7 FB4-7 FB4-7 FB编辑器界面编辑器界面编辑器界面编辑器界面
44、 联为-稻草人自动化 2 2变量的创建变量的创建 在在在在图图图图4-74-74-74-7中中中中，变变变变量量量量声声声声明明明明表表表表左左左左边边边边给给给给出出出出了了了了该该该该表表表表的的的的总总总总体体体体结结结结构构构构，点点点点击击击击某某某某一一一一变变变变量量量量类类类类型型型型，例例例例如如如如ININININ，在在在在表表表表的的的的右右右右边边边边将将将将显显显显示示示示出出出出该该该该类类类类型型型型变变变变量量量量的的的的详详详详细细细细信信信信息息息息，用用用用户户户户可可可可以以以以在在在在这这这这里里里里创创创创建建建建变变变变量量量量。如如如如图图图图4
45、-4-4-4-8 8 8 8所所所所 示示示示 ， 在在在在 ININININ类类类类 型型型型 中中中中 建建建建 立立立立 了了了了 Motor_OnMotor_OnMotor_OnMotor_On、 Motor_OffMotor_OffMotor_OffMotor_Off、Motor_TimerMotor_TimerMotor_TimerMotor_Timer三三三三 个个个个 变变变变 量量量量 ， 在在在在 OUTOUTOUTOUT类类类类 型型型型 中中中中 建建建建 立立立立 了了了了 变变变变 量量量量Motor_WorkingMotor_WorkingMotor_Workin
46、gMotor_Working， 在在在在 STATSTATSTATSTAT类类类类 型型型型 中中中中 建建建建 立立立立 了了了了 静静静静 态态态态 变变变变 量量量量Delay_Time,Delay_Time,Delay_Time,Delay_Time,在在在在TEMPTEMPTEMPTEMP类类类类型型型型中中中中建建建建立立立立了了了了临临临临时时时时变变变变量量量量Temp_OffTemp_OffTemp_OffTemp_Off，所有变量均作了注释。所有变量均作了注释。所有变量均作了注释。所有变量均作了注释。 联为-稻草人自动化 图图 4-84-8（1-21-2）在变量声明表中建立
47、变量在变量声明表中建立变量在变量声明表中建立变量在变量声明表中建立变量 图图4-8-14-8-1图图4-8-24-8-2联为-稻草人自动化 图图 4-84-8（3-43-4）在变量声明表中建立变量在变量声明表中建立变量在变量声明表中建立变量在变量声明表中建立变量 图图4-8-34-8-3图图4-8-44-8-4联为-稻草人自动化 功能块的说明功能块的说明下面是对图下面是对图下面是对图下面是对图4-84-84-84-8中所示功能块中所示功能块中所示功能块中所示功能块5 5 5 5种类型变量的使用说明：种类型变量的使用说明：种类型变量的使用说明：种类型变量的使用说明：（1 1 1 1）INININ
48、IN（输入变量）：由调用（输入变量）：由调用（输入变量）：由调用（输入变量）：由调用FBFBFBFB的块提供的输入参数；的块提供的输入参数；的块提供的输入参数；的块提供的输入参数；（2 2 2 2）OUTOUTOUTOUT（输出变量）：返回给调用（输出变量）：返回给调用（输出变量）：返回给调用（输出变量）：返回给调用FBFBFBFB的块的输出参数；的块的输出参数；的块的输出参数；的块的输出参数；（3 3 3 3）IN_OUTIN_OUTIN_OUTIN_OUT（输输输输入入入入/ / / /输输输输出出出出变变变变量量量量）：初初初初值值值值由由由由调调调调用用用用FBFBFBFB的的的的块块
49、块块提提提提供供供供，被被被被FBFBFBFB修改后返回给调用它的块；修改后返回给调用它的块；修改后返回给调用它的块；修改后返回给调用它的块；（4 4 4 4）TEMPTEMPTEMPTEMP（临临临临时时时时变变变变量量量量）：暂暂暂暂时时时时保保保保存存存存在在在在局局局局域域域域数数数数据据据据区区区区中中中中的的的的变变变变量量量量，只只只只在使用块时使用临时变量，执行完后不再保存临时变量的数值。在使用块时使用临时变量，执行完后不再保存临时变量的数值。在使用块时使用临时变量，执行完后不再保存临时变量的数值。在使用块时使用临时变量，执行完后不再保存临时变量的数值。（5 5 5 5）STA
50、TSTATSTATSTAT（静静静静态态态态变变变变量量量量）：在在在在功功功功能能能能块块块块的的的的背背背背景景景景数数数数据据据据块块块块中中中中使使使使用用用用。关关关关闭闭闭闭功能块后，其静态数据保持不变。功能功能块后，其静态数据保持不变。功能功能块后，其静态数据保持不变。功能功能块后，其静态数据保持不变。功能FCFCFCFC没有静态变量。没有静态变量。没有静态变量。没有静态变量。需需需需要要要要注注注注意意意意的的的的是是是是，在在在在变变变变量量量量声声声声明明明明表表表表中中中中输输输输入入入入各各各各种种种种参参参参数数数数时时时时，不不不不需需需需要要要要指指指指定定定定存
51、存存存储储储储器器器器地地地地址址址址，只只只只要要要要选选选选择择择择了了了了各各各各变变变变量量量量的的的的数数数数据据据据类类类类型型型型，STEP7STEP7STEP7STEP7会会会会自自自自动动动动为为为为所所所所有局域变量指定存储器地址。有局域变量指定存储器地址。有局域变量指定存储器地址。有局域变量指定存储器地址。 联为-稻草人自动化 3 3编制编制FBFB程序程序在在在在图图图图4-7 4-7 4-7 4-7 FBFBFBFB编编编编辑辑辑辑器器器器界界界界面面面面的的的的右右右右下下下下半半半半部部部部分分分分是是是是程程程程序序序序指指指指令令令令区区区区，用用用用户户户户
52、可可可可以以以以在在在在这这这这里里里里输输输输入入入入程程程程序序序序。以以以以电电电电机机机机启启启启停停停停控控控控制制制制的的的的功功功功能能能能块块块块FB1FB1FB1FB1为为为为例例例例，要要要要求求求求输输输输入入入入启启启启动动动动信信信信号号号号后后后后电电电电机机机机运运运运行行行行状状状状态态态态为为为为TrueTrueTrueTrue，输输输输入入入入停停停停止止止止信信信信号号号号并并并并经经经经一一一一定定定定延延延延时时时时后后后后电电电电机机机机运运运运行行行行状状状状态态态态为为为为FalseFalseFalseFalse。功功功功能能能能块块块块中中中中
53、用用用用到到到到的的的的各各各各变变变变量量量量在在在在图图图图4-84-84-84-8中中中中都都都都已建立。已建立。已建立。已建立。LADLADLADLAD程序如下所示：程序如下所示：程序如下所示：程序如下所示：联为-稻草人自动化 Network(pg1)Network(pg1)联为-稻草人自动化 Network(pg2-3)Network(pg2-3)联为-稻草人自动化 3 3编制编制FBFB程序程序在在在在FBFBFBFB编编编编辑辑辑辑器器器器中中中中编编编编好好好好的的的的FBFBFBFB程程程程序序序序，可可可可以以以以在在在在其其其其它它它它程程程程序序序序中中中中进进进进行行
54、行行调调调调用用用用。图图图图4-94-94-94-9是是是是在在在在OB1OB1OB1OB1中中中中调调调调用用用用的的的的一一一一个个个个实实实实例例例例，可可可可以以以以在在在在图图图图形形形形编编编编辑辑辑辑器器器器左左左左侧侧侧侧指指指指令令令令列列列列表表表表的的的的“ “FB FB FB FB blocksblocksblocksblocks” ”下下下下找找找找到到到到“ “FB1 FB1 FB1 FB1 Motor Motor Motor Motor ControlControlControlControl” ”功功功功能能能能块块，把把把把它它它它直直直直接接接接拖拖拖拖到
55、到到到OB1OB1OB1OB1程程程程序序序序编编辑辑区区区区中中中中即即即即可可可可。注注注注意意意意要要要要指指指指定定定定背背背背景景景景数数数数据据据据块块，这这部分内容在部分内容在部分内容在部分内容在4.2.44.2.44.2.44.2.4背景数据背景数据背景数据背景数据块块中中中中进进行行行行讲讲解。解。解。解。联为-稻草人自动化 图图4-94-9FBFBFBFB的调用的调用的调用的调用 联为-稻草人自动化 4 42 22 2 系统功能系统功能 系统功能系统功能系统功能系统功能SFCSFCSFCSFC（System FunctionSystem FunctionSystem Fun
56、ctionSystem Function）是预先编好的固化在）是预先编好的固化在）是预先编好的固化在）是预先编好的固化在S7S7S7S7系列系列系列系列CPUCPUCPUCPU中的程序，是可供用户程序调用的中的程序，是可供用户程序调用的中的程序，是可供用户程序调用的中的程序，是可供用户程序调用的FCFCFCFC，因此称为，因此称为，因此称为，因此称为“ “系统功能系统功能系统功能系统功能” ”。与。与。与。与FCFCFCFC相同，相同，相同，相同，SFCSFCSFCSFC不具有存储能力。通常不具有存储能力。通常不具有存储能力。通常不具有存储能力。通常SFCSFCSFCSFC提供一些系统级的功能
57、调用，如通讯功能、时间功能、块提供一些系统级的功能调用，如通讯功能、时间功能、块提供一些系统级的功能调用，如通讯功能、时间功能、块提供一些系统级的功能调用，如通讯功能、时间功能、块传送功能等。传送功能等。传送功能等。传送功能等。SFCSFCSFCSFC与下面将要介绍的系统功能块与下面将要介绍的系统功能块与下面将要介绍的系统功能块与下面将要介绍的系统功能块SFBSFBSFBSFB的差别是，的差别是，的差别是，的差别是，SFCSFCSFCSFC没有没有没有没有存储功能。存储功能。存储功能。存储功能。各各各各种种种种具具具具体体体体的的的的CPUCPUCPUCPU支支支支持持持持的的的的SFCSFC
58、SFCSFC是是是是不不不不同同同同的的的的，用用用用户户户户可可可可以以以以通通通通过过过过查查查查阅阅阅阅相相相相关关关关CPUCPUCPUCPU技术文档了解这方面的详细信息和资料。技术文档了解这方面的详细信息和资料。技术文档了解这方面的详细信息和资料。技术文档了解这方面的详细信息和资料。联为-稻草人自动化 4 42 23 3 系统功能块系统功能块 系统功能块系统功能块系统功能块系统功能块SFBSFBSFBSFB（System Function BlockSystem Function BlockSystem Function BlockSystem Function Block）与系统功
59、能）与系统功能）与系统功能）与系统功能SFCSFCSFCSFC一样，是为用户提供的固化在一样，是为用户提供的固化在一样，是为用户提供的固化在一样，是为用户提供的固化在S7S7S7S7系列系列系列系列CPUCPUCPUCPU操作系统中的操作系统中的操作系统中的操作系统中的FBFBFBFB。SFBSFBSFBSFB作为操作系统的一部分，不占用户程序空间。在作为操作系统的一部分，不占用户程序空间。在作为操作系统的一部分，不占用户程序空间。在作为操作系统的一部分，不占用户程序空间。在用户程序中可以调用这些块，但用户不能进行修改。用户程序中可以调用这些块，但用户不能进行修改。用户程序中可以调用这些块，但
60、用户不能进行修改。用户程序中可以调用这些块，但用户不能进行修改。 与与与与FBFBFBFB相同，相同，相同，相同，SFBSFBSFBSFB也是也是也是也是“ “具有存储能力具有存储能力具有存储能力具有存储能力” ”的块。用户调用的块。用户调用的块。用户调用的块。用户调用SFBSFBSFBSFB时也必须为时也必须为时也必须为时也必须为SFBSFBSFBSFB生成背景数据块，或指定背景数据块名，生成背景数据块，或指定背景数据块名，生成背景数据块，或指定背景数据块名，生成背景数据块，或指定背景数据块名，由系统自动生成背景数据块。由系统自动生成背景数据块。由系统自动生成背景数据块。由系统自动生成背景数
61、据块。 SFBSFBSFBSFB提供一些系统级的功能调用，如提供一些系统级的功能调用，如提供一些系统级的功能调用，如提供一些系统级的功能调用，如PIDPIDPIDPID功能块功能块功能块功能块SFB41SFB41SFB41SFB41、SFB42SFB42SFB42SFB42、SFB43SFB43SFB43SFB43。关于。关于。关于。关于PIDPIDPIDPID部分内容将在本章后部分内容中部分内容将在本章后部分内容中部分内容将在本章后部分内容中部分内容将在本章后部分内容中作详细介绍，关于其它作详细介绍，关于其它作详细介绍，关于其它作详细介绍，关于其它SFBSFBSFBSFB，可通过查阅相关，可
62、通过查阅相关，可通过查阅相关，可通过查阅相关CPUCPUCPUCPU技术文档技术文档技术文档技术文档了解这方面的详细信息和资料。了解这方面的详细信息和资料。了解这方面的详细信息和资料。了解这方面的详细信息和资料。联为-稻草人自动化 4 42 24 4 背景数据块背景数据块 S7 S7 S7 S7系列系列系列系列PLCPLCPLCPLC具有强大的数据块功能。数据块是用于存放具有强大的数据块功能。数据块是用于存放具有强大的数据块功能。数据块是用于存放具有强大的数据块功能。数据块是用于存放执行用户程序所需变量的数据区，分为背景数据块执行用户程序所需变量的数据区，分为背景数据块执行用户程序所需变量的数
63、据区，分为背景数据块执行用户程序所需变量的数据区，分为背景数据块IDBIDBIDBIDB（Instance Data BlockInstance Data BlockInstance Data BlockInstance Data Block）和共享数据块）和共享数据块）和共享数据块）和共享数据块SDBSDBSDBSDB（Shared Shared Shared Shared Data BlockData BlockData BlockData Block）。）。）。）。STEP 7STEP 7STEP 7STEP 7按数据生成的顺序自动为数据块中按数据生成的顺序自动为数据块中按数据生成的顺序
64、自动为数据块中按数据生成的顺序自动为数据块中的变量分配地址。的变量分配地址。的变量分配地址。的变量分配地址。IDBIDBIDBIDB是与是与是与是与FBFBFBFB相关联的，只能用来被指定相关联的，只能用来被指定相关联的，只能用来被指定相关联的，只能用来被指定的的的的FBFBFBFB访问，因此在创建访问，因此在创建访问，因此在创建访问，因此在创建IDBIDBIDBIDB时，必须指定它所属的时，必须指定它所属的时，必须指定它所属的时，必须指定它所属的FBFBFBFB，并，并，并，并且该且该且该且该FBFBFBFB必须已经存在。在调用一个必须已经存在。在调用一个必须已经存在。在调用一个必须已经存在
65、。在调用一个FBFBFBFB时，也必须指明时，也必须指明时，也必须指明时，也必须指明IDBIDBIDBIDB的编号或符号。的编号或符号。的编号或符号。的编号或符号。 联为-稻草人自动化 1 1在在BlocksBlocks目录下创建背景数据块目录下创建背景数据块IDBIDB 背背背背景景景景数数数数据据据据块块块块IDBIDBIDBIDB中中中中的的的的数数数数据据据据信信信信息息息息是是是是自自自自动动动动生生生生成成成成的的的的，它它它它们们们们是是是是FBFBFBFB变变变变量量量量声声声声明明明明表表表表中中中中的的的的内内内内容容容容（不不不不包包包包括括括括临临临临时时时时变变变变量
66、量量量TEMPTEMPTEMPTEMP），也也也也即即即即应应应应首首首首先先先先生生生生成成成成功功功功能能能能块块块块FBFBFBFB，然然然然后后后后生生生生成成成成它它它它的的的的的的的的背背背背景景景景数数数数据据据据块块块块。功功功功能能能能块块块块FBFBFBFB建建建建好后，创建背景数据块的方法为：好后，创建背景数据块的方法为：好后，创建背景数据块的方法为：好后，创建背景数据块的方法为：在在在在BlocksBlocksBlocksBlocks目录下的右侧空白区域单击右键，在弹出的快捷目录下的右侧空白区域单击右键，在弹出的快捷目录下的右侧空白区域单击右键，在弹出的快捷目录下的右侧
67、空白区域单击右键，在弹出的快捷菜单中选择菜单中选择菜单中选择菜单中选择“ “Insert New ObjectInsert New ObjectInsert New ObjectInsert New Object” ”- - - -“ “Data BlockData BlockData BlockData Block” ”插入插入插入插入一个一个一个一个DBDBDBDB，弹出如图，弹出如图，弹出如图，弹出如图4-104-104-104-10所示的对话框。在所示的对话框。在所示的对话框。在所示的对话框。在“ “Name and Name and Name and Name and typetyp
68、etypetype” ”中填入名称为中填入名称为中填入名称为中填入名称为DB4DB4DB4DB4、选择背景数据块、选择背景数据块、选择背景数据块、选择背景数据块“ “Instance Instance Instance Instance DBDBDBDB” ”和上面已经建立的功能块和上面已经建立的功能块和上面已经建立的功能块和上面已经建立的功能块“ “FB1FB1FB1FB1” ”，单击，单击，单击，单击OKOKOKOK，即完成，即完成，即完成，即完成背景数据块的插入和属性设置。背景数据块的插入和属性设置。背景数据块的插入和属性设置。背景数据块的插入和属性设置。 联为-稻草人自动化 1 1在在
69、BlocksBlocks目录下创建背景数据块目录下创建背景数据块IDBIDB 这这这这时时时时双双双双击击击击BlocksBlocksBlocksBlocks中中中中已已已已生生生生成成成成的的的的DB4DB4DB4DB4，可可可可以以以以看看看看到到到到DB4DB4DB4DB4中中中中已已已已经经经经自自自自动动动动生生生生成成成成了了了了数数数数据据据据，如如如如图图图图4-114-114-114-11所所所所示示示示。注注注注意意意意，DB4DB4DB4DB4中中中中的的的的内内内内容容容容与与与与功功功功能能能能块块块块FB1FB1FB1FB1变变变变量量量量声声声声明明明明表表表表中
70、中中中定定定定义义义义的的的的内内内内容容容容完完完完全全全全一一一一致致致致（临临临临时时时时变变变变量量量量TEMPTEMPTEMPTEMP除外）。除外）。除外）。除外）。 可可可可以以以以对对对对图图图图4-114-114-114-11中中中中的的的的参参参参数数数数进进进进行行行行修修修修改改改改。背背背背景景景景数数数数据据据据块块块块有有有有两两两两种种种种显显显显示示示示方方方方式式式式：数数数数据据据据显显显显示示示示“ “Data Data Data Data ViewViewViewView” ”方方方方式式式式和和和和声声声声明明明明表表表表显显显显示示示示“ “Decl
71、aration Declaration Declaration Declaration ViewViewViewView” ”方方方方式式式式。点点点点击击击击菜菜菜菜单单单单ViewViewViewView，若若若若选选选选中中中中数数数数据据据据显显显显示示示示方方方方式式式式“ “Data Data Data Data ViewViewViewView” ”选选选选项项项项，可可可可对对对对参参参参数数数数进进进进行行行行修修修修改改改改，如如如如可可可可把把把把定定定定时时时时器器器器的的的的参参参参数数数数“ “Actual Actual Actual Actual ValueVal
72、ueValueValue” ”改改改改为为为为1000mS1000mS1000mS1000mS；若若若若选选选选中中中中声声声声明明明明表表表表显显显显示示示示方方方方式式式式“ “Declaration Declaration Declaration Declaration ViewViewViewView” ”选选选选项项项项，则则则则不不不不能能能能修修修修改改改改数数数数据据据据. . . .。联为-稻草人自动化 2 2调用调用FBFB时自动创建背景数据块时自动创建背景数据块IDBIDB 除除除除了了了了按按按按以以以以上上上上方方方方法法法法在在在在BlocksBlocksBlock
73、sBlocks文文文文件件件件夹夹夹夹中中中中创创创创建建建建IDBIDBIDBIDB，也也也也可可可可以以以以在在在在调调调调用用用用FBFBFBFB时时时时自自自自动动动动创创创创建建建建IDBIDBIDBIDB。在在在在图图图图4-94-94-94-9调调调调用用用用FB1FB1FB1FB1时时时时输输输输入入入入背背背背景景景景数数数数据据据据块块块块名名名名称称称称为为为为DB5DB5DB5DB5，而而而而这这这这时时时时在在在在BlocksBlocksBlocksBlocks目目目目录录录录中中中中并并并并没没没没有有有有名名名名为为为为DB5DB5DB5DB5的的的的背背背背景景
74、景景数数数数据据据据块块块块，因因因因此此此此这这这这时时时时系系系系统统统统提提提提示示示示是是是是否否否否自自自自动动动动创创创创建建建建背背背背景景景景数数数数据据据据块块块块，选选选选择择择择自自自自动动动动创创创创建建建建，则则则则在在在在BlocksBlocksBlocksBlocks目目目目录录录录中中中中就就就就自自自自动动动动创创创创建建建建了了了了一一一一个个个个背背背背景景景景数数数数据据据据块块块块FB5FB5FB5FB5。双双双双击击击击把把把把它它它它打打打打开开开开，并并并并把把把把定定定定时时时时器器器器的的的的参参参参数数数数“ “Actual Actual
75、Actual Actual ValueValueValueValue” ”改为改为改为改为2000mS2000mS2000mS2000mS。其内容如图。其内容如图。其内容如图。其内容如图4-124-124-124-12所示。所示。所示。所示。 联为-稻草人自动化 图图 4-104-10 创建背景数据块创建背景数据块创建背景数据块创建背景数据块 联为-稻草人自动化 图图 4-(11-12)4-(11-12)背景数据块背景数据块背景数据块背景数据块DB4DB4DB4DB4中的数据中的数据中的数据中的数据 背景数据块背景数据块背景数据块背景数据块DB5DB5DB5DB5中的数据中的数据中的数据中的数
76、据 联为-稻草人自动化 图图4-134-13一一一一个个个个FBFBFBFB可可可可以以以以和和和和多多多多个个个个背背背背景景景景数数数数据据据据块块块块相相相相对对对对应应应应，这这这这非非非非常常常常适适适适合合合合于于于于生生生生产产产产工工工工艺艺艺艺相相相相同同同同但但但但配配配配方方方方或或或或生生生生产产产产过过过过程程程程不不不不同同同同的的的的场场场场合合合合。如如如如上上上上例例例例，背背背背景景景景数数数数据据据据块块块块DB4DB4DB4DB4和和和和DB5DB5DB5DB5的的的的定定定定时时时时器器器器参参参参数数数数不不不不同同同同，调调调调用用用用背背背背景景
77、景景数数数数据据据据DB5DB5DB5DB5如如如如图图图图4-94-94-94-9，调调调调用用用用背背背背景景景景数数数数据据据据DB4DB4DB4DB4如如如如图图图图4-134-134-134-13，两两两两者者者者实实实实现现现现的的的的电电电电机机机机停停停停止止止止延延延延时控制过程是不一样的。时控制过程是不一样的。时控制过程是不一样的。时控制过程是不一样的。需需需需要要要要注注注注意意意意的的的的是是是是，SFBSFBSFBSFB虽虽虽虽然然然然是是是是由由由由操操操操作作作作系系系系统统统统提提提提供供供供的的的的，但但但但其其其其背背背背景景景景数数数数据据据据块块块块仍仍
78、仍仍需需需需由由由由用用用用户户户户生生生生成成成成。可可可可以以以以采采采采用用用用上上上上面面面面介介介介绍绍绍绍的的的的两两两两种种种种方方方方法法法法之之之之一。一。一。一。联为-稻草人自动化 图图 4-134-13背景数据块背景数据块背景数据块背景数据块DB4DB4DB4DB4的调用的调用的调用的调用联为-稻草人自动化 4 42 25 5 共享数据块共享数据块共共共共享享享享数数数数据据据据块块块块SDBSDBSDBSDB存存存存储储储储的的的的是是是是全全全全局局局局数数数数据据据据，可可可可被被被被所所所所有有有有的的的的OBOBOBOB、FCFCFCFC、FBFBFBFB读读读
79、读取取取取或或或或将将将将数数数数据据据据写写写写入入入入到到到到SDBSDBSDBSDB。与与与与IDBIDBIDBIDB一一一一样样样样，SDBSDBSDBSDB中中中中的的的的数数数数据据据据是是是是不不不不会会会会被被被被删删删删除除除除的的的的，即即即即具具具具有有有有数数数数据据据据保保保保存存存存功功功功能能能能，其其其其数数数数据据据据的的的的容容容容量量量量与与与与具具具具体的体的体的体的PLCPLCPLCPLC有关。有关。有关。有关。SDBSDBSDBSDB的的的的生生生生成成成成步步步步骤骤骤骤与与与与IDBIDBIDBIDB基基基基本本本本相相相相同同同同。在在在在Bl
80、ocksBlocksBlocksBlocks目目目目录录录录下下下下的的的的右右右右侧侧侧侧空空空空白白白白区区区区域域域域单单单单击击击击右右右右键键键键，在在在在弹弹弹弹出出出出的的的的快快快快捷捷捷捷菜菜菜菜单单单单中中中中选选选选择择择择“ “Insert Insert Insert Insert New New New New ObjectObjectObjectObject” ”- - - -“ “Data Data Data Data BlockBlockBlockBlock” ”插插插插入入入入一一一一个个个个DBDBDBDB，弹弹弹弹出出出出如如如如图图图图4-144-144
81、-144-14所所所所示示示示的的的的对对对对话话话话框框框框，在在在在“ “Name Name Name Name and and and and typetypetypetype” ”中中中中填填填填入入入入名名名名称称称称为为为为SDB1SDB1SDB1SDB1，选选选选择择择择Shared Data BlockShared Data BlockShared Data BlockShared Data Block，则，则，则，则FBFBFBFB选项框自动变灰不能选择。选项框自动变灰不能选择。选项框自动变灰不能选择。选项框自动变灰不能选择。联为-稻草人自动化 图图 4-144-14创建共享
82、数据块创建共享数据块创建共享数据块创建共享数据块SDBSDBSDBSDB联为-稻草人自动化 说明说明(1)(1)双双双双击击击击SDB1SDB1SDB1SDB1，自自自自动动动动打打打打开开开开数数数数据据据据编编编编辑辑辑辑器器器器。共共共共享享享享数数数数据据据据块块块块与与与与背背背背景景景景数数数数据据据据块块块块不不不不同同同同，数数数数据据据据不不不不会会会会自自自自动动动动生生生生成成成成，变变变变量量量量名名名名和和和和数数数数据据据据类类类类型型型型必必必必须须须须一一一一一一一一输输输输入入入入，地地地地址址址址则则则则是是是是自自自自动动动动生生生生成成成成；为为为为提提
83、提提高高高高效效效效率率率率，也也也也可可可可以以以以采采采采用用用用ARRAYARRAYARRAYARRAY等等等等 复复复复 杂杂杂杂 数数数数 据据据据 类类类类 型型型型 。 在在在在 菜菜菜菜 单单单单 ViewViewViewView中中中中 可可可可 采采采采 用用用用 “ “Declaration Declaration Declaration Declaration ViewViewViewView” ” 声声声声明明明明表表表表显显显显示示示示和和和和 “ “Data Data Data Data ViewViewViewView” ” 数数数数据显示两种方式显示数据，分别
84、如图据显示两种方式显示数据，分别如图据显示两种方式显示数据，分别如图据显示两种方式显示数据，分别如图4-154-154-154-15和和和和4-164-164-164-16所示。所示。所示。所示。 联为-稻草人自动化 说明说明(2)(2)声声声声明明明明表表表表显显显显示示示示方方方方式式式式用用用用于于于于定定定定义义义义和和和和修修修修改改改改共共共共享享享享数数数数据据据据块块块块中中中中的的的的变变变变量量量量，指指指指定定定定它它它它们们们们的的的的名名名名称称称称、类类类类型型型型和和和和初初初初值值值值并并并并可可可可输输输输入入入入注注注注释释释释，STEP STEP STEP
85、 STEP 7 7 7 7根根根根据据据据数数数数据据据据类类类类型型型型给给给给出出出出默默默默认认认认的的的的初初初初值值值值，用用用用户户户户可可可可以以以以修修修修改改改改，地地地地址址址址由由由由CPUCPUCPUCPU自自自自动动动动指指指指定定定定。图图图图中中中中采采采采用用用用了了了了数数数数组组组组ARRAY1.20ARRAY1.20ARRAY1.20ARRAY1.20，其其其其创创创创建建建建方方方方法法法法为为为为：先先先先在在在在“ “NameNameNameName” ”列列列列输输输输入入入入名名名名称称称称，再再再再在在在在“ “TypeTypeTypeType
86、” ”中中中中选选选选择择择择ARRAYARRAYARRAYARRAY类类类类型型型型，在在在在“ “” ”中中中中输输输输入入入入数数数数组组组组的的的的大大大大小小小小，并并并并在在在在下下下下一一一一行行行行紧紧紧紧接接接接着着着着选选选选择择择择数数数数据据据据类型，如类型，如类型，如类型，如INTINTINTINT。数数数数据据据据显显显显示示示示方方方方式式式式下下下下显显显显示示示示声声声声明明明明表表表表中中中中的的的的全全全全部部部部信信信信息息息息和和和和变变变变量量量量的的的的实实实实际际际际值值值值，用用用用户户户户只只只只能能能能改改改改变变变变每每每每个个个个元元元
87、元素素素素的的的的实实实实际际际际值值值值。复复复复杂杂杂杂数数数数据据据据类类类类型型型型变变变变量量量量的的的的元元元元素素素素如如如如数数数数组组组组中中中中的的的的各各各各元元元元素素素素用用用用全全全全名名名名列列列列出出出出。在在在在数数数数据据据据显显显显示示示示状状状状态态态态下下下下用用用用菜菜菜菜单单单单“ “EditEditEditEdit” ”下下下下的的的的“ “Inicialize Inicialize Inicialize Inicialize Data Data Data Data BlockBlockBlockBlock” ”可可可可使使使使变变变变量量量量恢
88、恢恢恢复为初始值。复为初始值。复为初始值。复为初始值。 联为-稻草人自动化 图图 4-154-15声明表显示方式下的共享数据块声明表显示方式下的共享数据块声明表显示方式下的共享数据块声明表显示方式下的共享数据块SDB1SDB1SDB1SDB1 联为-稻草人自动化 图图 4-164-16数据显示方式下的共享数据块数据显示方式下的共享数据块数据显示方式下的共享数据块数据显示方式下的共享数据块SDB1SDB1SDB1SDB1 联为-稻草人自动化 4 42 26 6 工程数工程数值换值换算功能算功能FC105FC105的的应应用用 工工工工程程程程数数数数值值值值换换换换算算算算功功功功能能能能FC1
89、05FC105FC105FC105用用用用来来来来将将将将一一一一个个个个输输输输入入入入的的的的整整整整型型型型值值值值（例例例例如如如如模模模模拟拟拟拟量量量量I/OI/OI/OI/O格格格格式式式式的的的的整整整整型型型型值值值值）转转转转换换换换为为为为实实实实型型型型值值值值，在在在在工工工工程程程程中中中中具具具具有有有有广泛的应用。广泛的应用。广泛的应用。广泛的应用。FC105FC105FC105FC105输入输出参数关系如表输入输出参数关系如表输入输出参数关系如表输入输出参数关系如表4-104-104-104-10。 联为-稻草人自动化 表表4-104-10 FC105 FC1
90、05 FC105 FC105输入输出参数关系输入输出参数关系输入输出参数关系输入输出参数关系 联为-稻草人自动化 4 42 26 6 工程数工程数值换值换算功能算功能FC105FC105的的应应用用 FC105FC105FC105FC105的数值换算公式为：的数值换算公式为：的数值换算公式为：的数值换算公式为：OUTOUTOUTOUT=(=(=(=(FLOAT FLOAT FLOAT FLOAT ) ) ) )IN IN IN IN - - - -K1K1K1K1)/()/()/()/(K2K2K2K2- - - -K1K1K1K1)*()*()*()*(HI_LIM-LO_LIM HI_LI
91、M-LO_LIM HI_LIM-LO_LIM HI_LIM-LO_LIM )+)+)+)+LO_LIMLO_LIMLO_LIMLO_LIM对对对对双双双双极极极极性性性性，输输输输入入入入值值值值范范范范围围围围为为为为-27648-27648-27648-27648到到到到27648276482764827648，对对对对应应应应K1 K1 K1 K1 =-27648=-27648=-27648=-27648，K2 K2 K2 K2 =+27648=+27648=+27648=+27648，对对对对 单单单单 极极极极 性性性性 ， 输输输输 入入入入 值值值值 范范范范 围围围围 为为为为
92、 0 0 0 0到到到到 27648276482764827648， 对对对对 应应应应K1 K1 K1 K1 =0=0=0=0，K2K2K2K2 =+27648=+27648=+27648=+27648。图图图图4-174-174-174-17是是是是用用用用FC105FC105FC105FC105进进进进行行行行室室室室温温温温温温温温度度度度转转转转换换换换的的的的一一一一个个个个实实实实例例例例，参参参参数数数数设设设设置置置置如下：如下：如下：如下：采用单极性，即采用单极性，即采用单极性，即采用单极性，即BIPOLAR=0BIPOLAR=0BIPOLAR=0BIPOLAR=0因此因此
93、因此因此K1 K1 K1 K1 =0=0=0=0，K2 K2 K2 K2 =+27648.0=+27648.0=+27648.0=+27648.0程序中设定程序中设定程序中设定程序中设定HI_LIM HI_LIM HI_LIM HI_LIM =2764.8=2764.8=2764.8=2764.8，LO_LLMLO_LLMLO_LLMLO_LLM =0 =0 =0 =0输输输输入入入入信信信信号号号号ININININ来来来来自自自自CPU313CCPU313CCPU313CCPU313C模模模模块块块块的的的的模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入第第第第4 4 4 4通通通通道道道道，为为
94、为为铂铂铂铂电电电电阻阻阻阻输输输输入入入入信信信信号号号号，采采采采样样样样的的的的是是是是环环环环境境境境温温温温度度度度值值值值，数数数数值值值值为为为为304304304304，通通通通过过过过FC105FC105FC105FC105变换后，得到实际温度值为变换后，得到实际温度值为变换后，得到实际温度值为变换后，得到实际温度值为30.430.430.430.4。联为-稻草人自动化 图图4-174-17 用用用用FC105FC105FC105FC105进行温度转换应用实例进行温度转换应用实例进行温度转换应用实例进行温度转换应用实例 联为-稻草人自动化 4 43 PID3 PID控制原理控
95、制原理4 4 4 43 3 3 31 PID1 PID1 PID1 PID控制器基本概念控制器基本概念控制器基本概念控制器基本概念在在在在过过过过程程程程控控控控制制制制中中中中，按按按按偏偏偏偏差差差差的的的的比比比比例例例例（P P P P）、积积积积分分分分（I I I I）和和和和微微微微分分分分（D D D D）进进进进行行行行控控控控制制制制的的的的PIDPIDPIDPID控控控控制制制制器器器器（亦亦亦亦称称称称PIDPIDPIDPID调调调调节节节节器器器器）是是是是应应应应用用用用最最最最广广广广泛泛泛泛的的的的一一一一种种种种自自自自动动动动控控控控制制制制器器器器。它它它
96、它具具具具有有有有原原原原理理理理简简简简单单单单，易易易易于于于于实实实实现现现现，适适适适用用用用面面面面广广广广，控控控控制制制制参参参参数数数数相相相相互互互互独独独独立立立立，参参参参数数数数选选选选定定定定比比比比较较较较简简简简单单单单，调调调调整整整整方方方方便便便便等等等等优优优优点点点点；而而而而且且且且在在在在理理理理论论论论上上上上可可可可以以以以证证证证明明明明，对对对对于于于于过过过过程程程程控控控控制制制制的的的的典典典典型型型型对对对对象象象象“ “一一一一阶阶阶阶滞滞滞滞后后后后纯纯纯纯滞滞滞滞后后后后” ”与与与与“ “二二二二阶阶阶阶滞滞滞滞后后后后纯纯纯
97、纯滞滞滞滞后后后后” ”的的的的控控控控制制制制对对对对象象象象，PIDPIDPIDPID控控控控制制制制器器器器是是是是一一一一种种种种最最最最优优优优控控控控制制制制。PIDPIDPIDPID调调调调节节节节规规规规律律律律是是是是连连连连续续续续系系系系统统统统动动动动态态态态品品品品质质质质校校校校正正正正的的的的一一一一种种种种有有有有效效效效方方方方法法法法，它它它它的的的的参参参参数数数数整整整整定定定定方方方方式式式式简简简简便便便便，结结结结构构构构改改改改变变变变灵灵灵灵活活活活（如如如如可可可可为为为为PIPIPIPI调调调调节节节节，PDPDPDPD调调调调节节节节，等
98、等等等）。长长长长期期期期以以以以来来来来，PIDPIDPIDPID控控控控制制制制器器器器被被被被广广广广大大大大科科科科技技技技人人人人员员员员及及及及现现现现场场场场操操操操作作作作人人人人员员员员所采用，并积累了大量的经验。所采用，并积累了大量的经验。所采用，并积累了大量的经验。所采用，并积累了大量的经验。PIDPIDPIDPID控控控控制制制制器器器器就就就就是是是是根根根根据据据据系系系系统统统统的的的的误误误误差差差差, , , ,利利利利用用用用比比比比例例例例、积积积积分分分分、微微微微分分分分计计计计算算算算出出出出控控控控制制制制量量量量来来来来进进进进行行行行控控控控制
99、制制制。当当当当被被被被控控控控对对对对象象象象的的的的结结结结构构构构和和和和参参参参数数数数不不不不能能能能完完完完全全全全掌掌掌掌握握握握，或或或或得得得得不不不不到到到到精精精精确确确确的的的的数数数数学学学学模模模模型型型型时时时时、控控控控制制制制理理理理论论论论的的的的其其其其它它它它技技技技术术术术难难难难以以以以采采采采用用用用时时时时, , , ,系系系系统统统统控控控控制制制制器器器器的的的的结结结结构构构构和和和和参参参参数数数数必必必必须须须须依依依依靠靠靠靠经经经经验验验验和和和和现现现现场场场场调调调调试试试试来来来来确确确确定定定定，这这这这时时时时应应应应用用
100、用用PIDPIDPIDPID控控控控制制制制技技技技术术术术最最最最为为为为方方方方便便便便。即即即即当当当当我我我我们们们们不不不不完完完完全全全全了了了了解解解解一一一一个个个个系系系系统统统统和和和和被被被被控控控控对对对对象象象象，或或或或不不不不能能能能通通通通过过过过有有有有效效效效的的的的测测测测量量量量手手手手段段段段来来来来获得系统参数时获得系统参数时获得系统参数时获得系统参数时, , , ,最适合采用最适合采用最适合采用最适合采用PIDPIDPIDPID控制技术。控制技术。控制技术。控制技术。联为-稻草人自动化 4 43 31 PID1 PID控制器基本概念控制器基本概念1
101、 1比例（比例（比例（比例（P P）控制）控制）控制）控制比比比比例例例例控控控控制制制制是是是是一一一一种种种种最最最最简简简简单单单单的的的的控控控控制制制制方方方方式式式式。其其其其控控控控制制制制器器器器的的的的输输输输出出出出与与与与输输输输入入入入误误误误差差差差信信信信号号号号成成成成比比比比例例例例关关关关系系系系。当当当当仅仅仅仅有有有有比比比比例例例例控控控控制制制制时时时时系系系系统统统统输输输输出出出出存存存存在在在在稳稳稳稳态态态态误差（误差（误差（误差（Steady-state errorSteady-state errorSteady-state errorSte
102、ady-state error）。）。）。）。2 2积分（积分（积分（积分（I I）控制）控制）控制）控制在在在在积积积积分分分分控控控控制制制制中中中中, , , ,控控控控制制制制器器器器的的的的输输输输出出出出与与与与输输输输入入入入误误误误差差差差信信信信号号号号的的的的积积积积分分分分成成成成正正正正比比比比关关关关系系系系。对对对对一一一一个个个个自自自自动动动动控控控控制制制制系系系系统统统统, , , ,如如如如果果果果在在在在进进进进入入入入稳稳稳稳态态态态后后后后存存存存在在在在稳稳稳稳态态态态误误误误差差差差, , , ,则则则则称称称称这这这这个个个个控控控控制制制制系
103、系系系统统统统是是是是有有有有稳稳稳稳态态态态误误误误差差差差的的的的或或或或简简简简称称称称有有有有差差差差系系系系统统统统（System System System System with with with with Steady-state Steady-state Steady-state Steady-state ErrorErrorErrorError）。为为为为了了了了消消消消除除除除稳稳稳稳态态态态误误误误差差差差, , , ,在在在在控控控控制制制制器器器器中中中中必必必必须须须须引引引引入入入入“ “积积积积分分分分项项项项” ”。积积积积分分分分项项项项对对对对误误误误
104、差差差差的的的的运运运运算算算算取取取取决决决决于于于于时时时时间间间间的的的的积积积积分分分分，随随随随着着着着时时时时间间间间的的的的增增增增加加加加，积积积积分分分分项项项项会会会会增增增增大大大大。这这这这样样样样，即即即即便便便便误误误误差差差差很很很很小小小小，积积积积分分分分项项项项也也也也会会会会随随随随着着着着时时时时间间间间的的的的增增增增加加加加而而而而加加加加大大大大，它它它它推推推推动动动动控控控控制制制制器器器器的的的的输输输输出出出出增增增增大大大大，使使使使稳稳稳稳态态态态误误误误差差差差进进进进一一一一步步步步减减减减小小小小，直直直直到到到到等等等等于于于于
105、零零零零。因因因因此此此此，采采采采用用用用比比比比例例例例+ + + +积积积积分分分分(PI)(PI)(PI)(PI)控控控控制制制制器器器器, , , ,可可可可以以以以使使使使系系系系统统统统在在在在进进进进入入入入稳稳稳稳态后无稳态误差。态后无稳态误差。态后无稳态误差。态后无稳态误差。联为-稻草人自动化 4 43 31 PID1 PID控制器基本概念控制器基本概念3 3微分（微分（微分（微分（D D）控制）控制）控制）控制 在在在在微微微微分分分分控控控控制制制制中中中中, , , ,控控控控制制制制器器器器的的的的输输输输出出出出与与与与输输输输入入入入误误误误差差差差信信信信号号
106、号号的的的的微微微微分分分分（即即即即误误误误差差差差的的的的变变变变化化化化率率率率）成成成成正正正正比比比比关关关关系系系系。 自自自自动动动动控控控控制制制制系系系系统统统统在在在在克克克克服服服服误误误误差差差差的的的的调调调调节节节节过过过过程程程程中中中中可可可可能能能能会会会会出出出出现现现现振振振振荡荡荡荡甚甚甚甚至至至至失失失失稳稳稳稳。其其其其原原原原因因因因是是是是由由由由于于于于存存存存在在在在有有有有较较较较大大大大的的的的惯惯惯惯性性性性组组组组件件件件（环环环环节节节节）或或或或有有有有滞滞滞滞后后后后(delay)(delay)(delay)(delay)组组组
107、组件件件件，具具具具有有有有抑抑抑抑制制制制误误误误差差差差的的的的作作作作用用用用，其其其其变变变变化化化化总总总总是是是是落落落落后后后后于于于于误误误误差差差差的的的的变变变变化化化化。解解解解决决决决的的的的办办办办法法法法是是是是使使使使抑抑抑抑制制制制误误误误差差差差的的的的作作作作用用用用的的的的变变变变化化化化“ “超超超超前前前前” ”，即即即即在在在在误误误误差差差差接接接接近近近近零零零零时时时时，抑抑抑抑制制制制误误误误差差差差的的的的作作作作用用用用就就就就应应应应该该该该是是是是零零零零。这这这这就就就就是是是是说说说说，在在在在控控控控制制制制器器器器中中中中仅仅
108、仅仅引引引引入入入入“ “比比比比例例例例” ”项项项项往往往往往往往往是是是是不不不不够够够够的的的的，比比比比例例例例项项项项的的的的作作作作用用用用仅仅仅仅是是是是放放放放大大大大误误误误差差差差的的的的幅幅幅幅值值值值，而而而而目目目目前前前前需需需需要要要要增增增增加加加加的的的的是是是是“ “微微微微分分分分项项项项” ”，它它它它能能能能预预预预测测测测误误误误差差差差变变变变化化化化的的的的趋趋趋趋势势势势，这这这这样样样样，具具具具有有有有比比比比例例例例+ + + +微微微微分分分分的的的的控控控控制制制制器器器器就就就就能能能能够够够够提提提提前前前前使使使使抑抑抑抑制制
109、制制误误误误差差差差的的的的控控控控制制制制作作作作用用用用等等等等于于于于零零零零，甚甚甚甚至至至至为为为为负负负负值值值值，从从从从而而而而避避避避免免免免被被被被控控控控量量量量的的的的严严严严重重重重超超超超调调调调。所所所所以以以以对对对对有有有有较较较较大大大大惯惯惯惯性性性性或或或或滞滞滞滞后后后后的的的的被被被被控控控控对对对对象象象象, , , ,比比比比例例例例+ + + +微微微微分分分分(PD)(PD)(PD)(PD)控控控控制制制制器器器器能能能能改改改改善系统在调节过程中的动态特性。善系统在调节过程中的动态特性。善系统在调节过程中的动态特性。善系统在调节过程中的动态
110、特性。联为-稻草人自动化 4 43 32 2闭环闭环控制系控制系统统特点特点 控控控控制制制制系系系系统统统统一一一一般般般般包包包包括括括括开开开开环环环环控控控控制制制制系系系系统统统统和和和和闭闭闭闭环环环环控控控控制制制制系系系系统统统统。开开开开环环环环控控控控制制制制系系系系统统统统(Open-loop (Open-loop (Open-loop (Open-loop Control Control Control Control System)System)System)System)是是是是指指指指被被被被控控控控对对对对象象象象的的的的输输输输出出出出( ( ( (被被被被控
111、控控控制制制制量量量量) ) ) )对对对对控控控控制制制制器器器器(controller)(controller)(controller)(controller)的的的的输输输输出出出出没没没没有有有有影影影影响响响响，在在在在这这这这种种种种控控控控制制制制系系系系统统统统中中中中, , , ,不不不不依依依依赖赖赖赖将将将将被被被被控控控控制制制制量量量量反反反反送送送送回回回回来来来来以以以以形形形形成成成成任任任任何何何何闭闭闭闭环环环环回回回回路路路路。闭闭闭闭环环环环控控控控制制制制系系系系统统统统(Closed-loop (Closed-loop (Closed-loop (C
112、losed-loop Control Control Control Control System)System)System)System)的的的的特特特特点点点点是是是是系系系系统统统统被被被被控控控控对对对对象象象象的的的的输输输输出出出出( ( ( (被被被被控控控控制制制制量量量量) ) ) )会会会会反反反反送送送送回回回回来来来来影影影影响响响响控控控控制制制制器器器器的的的的输输输输出出出出, , , ,形形形形成成成成一一一一个个个个或或或或多多多多个个个个闭闭闭闭环环环环。闭闭闭闭环环环环控控控控制制制制系系系系统统统统有有有有正正正正反反反反馈馈馈馈和和和和负负负负反反反
113、反馈馈馈馈, , , ,若若若若反反反反馈馈馈馈信信信信号号号号 与与与与 系系系系 统统统统 给给给给 定定定定 值值值值 信信信信 号号号号 相相相相 反反反反 , , , ,则则则则 称称称称 为为为为 负负负负 反反反反 馈馈馈馈 ( ( ( ( Negative Negative Negative Negative Feedback)Feedback)Feedback)Feedback)；若若若若极极极极性性性性相相相相同同同同，则则则则称称称称为为为为正正正正反反反反馈馈馈馈。一一一一般般般般闭闭闭闭环环环环控控控控制制制制系系系系统统统统均均均均采采采采用用用用负负负负反反反反馈
114、馈馈馈，又又又又称称称称负负负负反反反反馈馈馈馈控控控控制制制制系系系系统统统统。可可可可见见见见，闭闭闭闭环环环环控控控控制制制制系系系系统统统统性能远优于开环控制系统。性能远优于开环控制系统。性能远优于开环控制系统。性能远优于开环控制系统。 联为-稻草人自动化 4 43 32 2闭环闭环控制系控制系统统特点特点 PIDPIDPIDPID就就就就是是是是应应应应用用用用最最最最广广广广泛泛泛泛的的的的闭闭闭闭环环环环控控控控制制制制器器器器。如如如如图图图图4-184-184-184-18所所所所示示示示系系系系统统统统是是是是用用用用于于于于电电电电厂厂厂厂化化化化学学学学水水水水加加加加
115、药药药药系系系系统统统统的的的的PIDPIDPIDPID闭闭闭闭环环环环控控控控制制制制系系系系统统统统，常常常常用用用用的的的的有有有有加加加加氨氨氨氨、加加加加联联联联氨氨氨氨、加加加加磷磷磷磷酸酸酸酸盐盐盐盐等等等等多多多多种种种种方方方方法法法法。以以以以加加加加磷磷磷磷酸酸酸酸盐盐盐盐进进进进行行行行协协协协调调调调磷磷磷磷酸酸酸酸盐盐盐盐处处处处理理理理的的的的闭闭闭闭环环环环控控控控制制制制系系系系统统统统为为为为例例例例，系系系系统统统统目目目目标标标标设设设设定定定定值值值值为为为为期期期期望望望望的的的的磷磷磷磷酸酸酸酸盐盐盐盐指指指指标标标标，闭闭闭闭环环环环控控控控制制
116、制制器器器器的的的的反反反反馈馈馈馈值值值值通通通通过过过过化化化化学学学学仪仪仪仪表表表表（磷磷磷磷表表表表）测测测测得得得得，并并并并经经经经A/DA/DA/DA/D变变变变换换换换转转转转换换换换为为为为数数数数字字字字量量量量；目目目目标标标标设设设设定定定定值值值值与与与与磷磷磷磷表表表表的的的的反反反反馈馈馈馈信信信信号号号号相相相相减减减减，其其其其差差差差送送送送入入入入PIDPIDPIDPID控控控控制制制制器器器器，经经经经比比比比例例例例、积积积积分分分分、微微微微分分分分运运运运算算算算，得得得得到到到到叠叠叠叠加加加加的的的的一一一一个个个个数数数数字字字字量量量量；
117、该该该该数数数数字字字字量量量量经经经经过过过过上上上上限限限限、下下下下限限限限限限限限位位位位处处处处理理理理后后后后进进进进行行行行D/AD/AD/AD/A变变变变换换换换，输输输输出出出出一一一一个个个个电电电电流流流流信信信信号号号号去去去去控控控控制制制制加加加加药药药药变变变变频频频频器器器器的的的的输输输输入入入入频频频频率率率率，并并并并进进进进而而而而控控控控制制制制加加加加药药药药电电电电机机机机的的的的转转转转速速速速，以以以以控控控控制制制制加加加加药药药药泵泵泵泵的的的的输输输输出出出出流流流流量量量量。该该该该系系系系统统统统的的的的PIDPIDPIDPID控控控
118、控制制制制器器器器一一一一般般般般采采采采用用用用PLCPLCPLCPLC提提提提供供供供的的的的专专专专用用用用模模模模块块块块，也也也也可可可可以以以以采采采采用用用用编编编编程程程程的的的的方方方方法法法法（如如如如PLCPLCPLCPLC编编编编程程程程、高高高高级级级级语语语语言言言言编编编编程程程程或或或或组组组组态态态态软软软软件件件件编编编编程程程程等等等等）生生生生成成成成一一一一个个个个数数数数字字字字PIDPIDPIDPID控控控控制制制制器器器器。同同同同时时时时，其其其其它它它它功功功功能能能能如如如如A/DA/DA/DA/D、D/AD/AD/AD/A都都都都由由由由
119、PLCPLCPLCPLC实实实实现现现现，磷磷磷磷表表表表的的的的反反反反馈馈馈馈信信信信号号号号直直直直接接接接送送送送PLCPLCPLCPLC采采采采集集集集，控控控控制制制制加加加加药药药药变变变变频频频频器器器器的的的的电电电电流流流流信信信信号号号号也也也也由由由由PLCPLCPLCPLC送送送送出出出出，去去去去控控控控制制制制加加加加药药药药变变变变频频频频器器器器的的的的频频频频率率率率，进进进进而而而而控控控控制制制制加加加加药药药药泵泵泵泵的的的的输输输输出出出出量量量量，从从从从而而而而达到控制磷酸盐加药量的目的。达到控制磷酸盐加药量的目的。达到控制磷酸盐加药量的目的。达
120、到控制磷酸盐加药量的目的。 联为-稻草人自动化 图图4-184-18 电厂化学水加药系统的闭环控制系统应用实例电厂化学水加药系统的闭环控制系统应用实例电厂化学水加药系统的闭环控制系统应用实例电厂化学水加药系统的闭环控制系统应用实例联为-稻草人自动化 4 43 33 PID3 PID控制器的参数整定控制器的参数整定 PIDPIDPIDPID控控控控制制制制器器器器的的的的参参参参数数数数整整整整定定定定是是是是控控控控制制制制系系系系统统统统设设设设计计计计的的的的核核核核心心心心内内内内容容容容。它它它它是是是是根根根根据据据据被被被被控控控控过过过过程程程程的的的的特特特特性性性性，确确确确
121、定定定定PIDPIDPIDPID控控控控制制制制器器器器的的的的比比比比例例例例系系系系数数数数、积积积积分分分分时时时时间间间间和和和和微微微微分分分分时时时时间间间间的的的的大大大大小小小小。PIDPIDPIDPID控制器参数整定的方法很多控制器参数整定的方法很多控制器参数整定的方法很多控制器参数整定的方法很多, , , ,概括起来有如下两大类：概括起来有如下两大类：概括起来有如下两大类：概括起来有如下两大类：一一一一是是是是理理理理论论论论计计计计算算算算整整整整定定定定法法法法。它它它它主主主主要要要要依依依依据据据据系系系系统统统统的的的的数数数数学学学学模模模模型型型型，经经经经过
122、过过过理理理理论论论论计计计计算算算算确确确确定定定定控控控控制制制制器器器器参参参参数数数数。这这这这种种种种方方方方法法法法所所所所得得得得到到到到的的的的计计计计算算算算数数数数据据据据未未未未必必必必可可可可以以以以直直直直接接接接使使使使用用用用, , , ,还还还还必必必必须须须须通通通通过过过过工程实际进行调整和修改。工程实际进行调整和修改。工程实际进行调整和修改。工程实际进行调整和修改。二二二二是是是是工工工工程程程程整整整整定定定定法法法法。它它它它主主主主要要要要依依依依赖赖赖赖于于于于工工工工程程程程经经经经验验验验，直直直直接接接接在在在在控控控控制制制制系系系系统统统
123、统的的的的试试试试验验验验中中中中进进进进行行行行，且且且且方方方方法法法法简简简简单单单单、易易易易于于于于掌掌掌掌握握握握，在在在在工工工工程程程程实实实实际际际际中中中中被被被被广广广广泛泛泛泛采采采采用用用用。PIDPIDPIDPID控控控控制制制制器器器器参参参参数数数数的的的的工工工工程程程程整整整整定定定定方方方方法法法法，主主主主要要要要有有有有临临临临界界界界比比比比例例例例法法法法、反反反反应应应应曲曲曲曲线线线线法法法法和和和和衰衰衰衰减减减减法法法法。这这这这三三三三种种种种方方方方法法法法各各各各有有有有其其其其特特特特点点点点，其其其其共共共共同同同同点点点点都都都
124、都是是是是通通通通过过过过试试试试验验验验，然然然然后后后后按按按按照照照照工工工工程程程程经经经经验验验验公公公公式式式式对对对对控控控控制制制制器器器器参参参参数数数数进进进进行行行行整整整整定定定定。但但但但无无无无论论论论采采采采用用用用哪哪哪哪一一一一种种种种方方方方法法法法所所所所得得得得到到到到的的的的控控控控制制制制器器器器参参参参数数数数，都都都都需需需需要要要要在实际运行中进行最后的调整与完善。在实际运行中进行最后的调整与完善。在实际运行中进行最后的调整与完善。在实际运行中进行最后的调整与完善。现现现现在在在在一一一一般般般般采采采采用用用用的的的的是是是是临临临临界界界界
125、比比比比例例例例法法法法。利利利利用用用用该该该该方方方方法法法法进进进进行行行行PIDPIDPIDPID控控控控制制制制器器器器参参参参数数数数的的的的整整整整定定定定步步步步骤如下：骤如下：骤如下：骤如下：(1)(1)(1)(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；(2)(2)(2)(2)仅仅仅仅加加加加入入入入比比比比例例例例控控控控制制制制环环环环节节节节, , , ,直直直直到到到到系系系系统统统统对对对对输输输输入入入入的的的的阶阶阶阶跃跃跃跃响响响响
126、应应应应出出出出现现现现临临临临界界界界振振振振荡荡荡荡, , , ,记记记记下下下下这时的比例放大系数和临界振荡周期；这时的比例放大系数和临界振荡周期；这时的比例放大系数和临界振荡周期；这时的比例放大系数和临界振荡周期；(3)(3)(3)(3)在一定的控制度下通过公式计算得到在一定的控制度下通过公式计算得到在一定的控制度下通过公式计算得到在一定的控制度下通过公式计算得到PIDPIDPIDPID控制器的参数控制器的参数控制器的参数控制器的参数。联为-稻草人自动化 4 43 33 PID3 PID控制器的参数整定控制器的参数整定 连续系统连续系统连续系统连续系统PIDPIDPIDPID控制器的输
127、出为：控制器的输出为：控制器的输出为：控制器的输出为：U(s)=K.(1+1/T1s+TDs)E(s)U(s)=K.(1+1/T1s+TDs)E(s)U(s)=K.(1+1/T1s+TDs)E(s)U(s)=K.(1+1/T1s+TDs)E(s)增量式数字增量式数字增量式数字增量式数字PIDPIDPIDPID控制算式为：控制算式为：控制算式为：控制算式为：其中，其中，其中，其中，为采样周期。，为采样周期。，为采样周期。，为采样周期。比比比比例例例例调调调调节节节节器器器器对对对对于于于于偏偏偏偏差差差差是是是是及及及及时时时时反反反反应应应应的的的的，一一一一旦旦旦旦偏偏偏偏差差差差产产产产生
128、生生生，调调调调节节节节器器器器立立立立即即即即产产产产生生生生控控控控制制制制作作作作用用用用，使使使使被被被被控控控控量量量量朝朝朝朝着着着着减减减减小小小小偏偏偏偏差差差差的的的的方方方方向向向向变变变变化化化化，控控控控制制制制作作作作用用用用的的的的强强强强弱弱弱弱取取取取决决决决于于于于比比比比例例例例系系系系数数数数。比比比比例例例例调调调调节节节节器器器器虽虽虽虽然然然然简简简简单单单单快快快快速速速速，但但但但是是是是对对对对于于于于具具具具有有有有自自自自平平平平衡衡衡衡性性性性的的的的控控控控制制制制对对对对象象象象存存存存在在在在静静静静差差差差。加加加加大大大大比比比
129、比例例例例系系系系数数数数可可可可以以以以减减减减小小小小静静静静差差差差，但但但但过过过过大大大大的的的的比比比比例系数可能导致系统动荡而处于闭环不稳定状态。例系数可能导致系统动荡而处于闭环不稳定状态。例系数可能导致系统动荡而处于闭环不稳定状态。例系数可能导致系统动荡而处于闭环不稳定状态。为为为为了了了了消消消消除除除除比比比比例例例例调调调调节节节节器器器器中中中中的的的的残残残残存存存存的的的的静静静静差差差差，可可可可以以以以在在在在比比比比例例例例调调调调节节节节的的的的基基基基础础础础上上上上加加加加入入入入积积积积分分分分调调调调节节节节。积积积积分分分分时时时时间间间间大大大大
130、，则则则则积积积积分分分分作作作作用用用用弱弱弱弱，反反反反之之之之积积积积分分分分作作作作用用用用强强强强。积积积积分分分分时时时时间间间间越越越越大大大大，消消消消除除除除静静静静差差差差越越越越慢慢慢慢，但但但但可可可可以以以以减减减减小小小小超超超超调调调调，提提提提高高高高系系系系统统统统的的的的稳稳稳稳定定定定性性性性。但但但但它它它它的的的的不不不不足足足足之之之之处处处处在在在在于于于于积积积积分分分分作作作作用用用用存存存存在在在在滞滞滞滞后后后后特特特特性性性性，积积积积分分分分控控控控制制制制作作作作用用用用太太太太强强强强会会会会使控制的动态性能变差，以至于使系统不稳定
131、。使控制的动态性能变差，以至于使系统不稳定。使控制的动态性能变差，以至于使系统不稳定。使控制的动态性能变差，以至于使系统不稳定。 联为-稻草人自动化 4 43 33 PID3 PID控制器的参数整定控制器的参数整定 加加加加入入入入积积积积分分分分调调调调节节节节环环环环节节节节，虽虽虽虽然然然然减减减减小小小小了了了了静静静静差差差差，但但但但是是是是降降降降低低低低了了了了系系系系统统统统的的的的响响响响应应应应速速速速度度度度。加加加加入入入入微微微微分分分分环环环环节节节节，能能能能敏敏敏敏感感感感出出出出误误误误差差差差的的的的变变变变化化化化趋趋趋趋势势势势，将将将将有有有有助助助
132、助于于于于减减减减小小小小超超超超调调调调，克克克克服服服服系系系系统统统统震震震震荡荡荡荡，使使使使系系系系统统统统趋趋趋趋于于于于稳稳稳稳定定定定，能能能能改改改改善善善善系系系系统统统统的的的的动动动动态态态态性性性性能能能能。它它它它的的的的缺缺缺缺点点点点是是是是对对对对干干干干扰扰扰扰同同同同样样样样敏敏敏敏感感感感，使使使使系系系系统统统统抑抑抑抑制制制制干干干干扰扰扰扰的的的的能能能能力力力力降降降降低低低低。根根根根据据据据不不不不同同同同的的的的控控控控制制制制对对对对象象象象适适适适当当当当地地地地整整整整定定定定PIDPIDPIDPID的的的的三三三三个个个个参参参参数
133、数数数，可可可可以以以以获获获获得得得得比比比比较较较较满满满满意意意意的的的的控控控控制制制制效效效效果果果果。实实实实践践践践证证证证明明明明，这这这这种种种种参参参参数数数数整整整整定定定定的的的的过过过过程程程程，实实实实际际际际上上上上是是是是对对对对比比比比例例例例、积积积积分分分分、微微微微分分分分三三三三部部部部分分分分控控控控制制制制作作作作用用用用的的的的折折折折衷衷衷衷。但但但但是是是是，PIDPIDPIDPID本本本本质质质质上上上上是是是是一一一一种种种种线线线线性性性性控控控控制制制制器器器器，并并并并且且且且上上上上面面面面讨讨讨讨论论论论时时时时是是是是忽忽忽忽
134、略略略略了了了了纯纯纯纯滞滞滞滞后后后后时时时时间间间间的的的的，实实实实际际际际系系系系统统统统中中中中，如如如如果果果果（是是是是纯纯纯纯滞滞滞滞后后后后时时时时间间间间，是是是是系系系系统统统统总总总总的的的的惯惯惯惯性性性性时时时时间间间间常常常常数数数数），用用用用PIDPIDPIDPID控控控控制制制制器器器器的的的的效效效效果果果果就就就就不不不不理理理理想想想想了了了了。而而而而实实实实际际际际工工工工业业业业对对对对象象象象具具具具有有有有较较较较大大大大的的的的惯惯惯惯性性性性和和和和纯纯纯纯滞滞滞滞后后后后特特特特性性性性，以以以以及及及及其其其其动动动动力力力力学学学学
135、系系系系统统统统的的的的内内内内部部部部不不不不确确确确定定定定性性性性和和和和外外外外部部部部干干干干扰扰扰扰的的的的不不不不确确确确定定定定性性性性，所所所所有有有有这这这这些都给些都给些都给些都给PIDPIDPIDPID控制带来了困难和复杂性。控制带来了困难和复杂性。控制带来了困难和复杂性。控制带来了困难和复杂性。一一一一般般般般来来来来说说说说，要要要要获获获获得得得得满满满满意意意意的的的的控控控控制制制制性性性性能能能能，单单单单纯纯纯纯采采采采用用用用线线线线性性性性控控控控制制制制方方方方式式式式还还还还是是是是不不不不够够够够的的的的，还还还还必必必必须须须须引引引引进进进进
136、一一一一些些些些非非非非线线线线性性性性控控控控制制制制方方方方式式式式，采采采采取取取取灵灵灵灵活活活活有有有有效效效效的的的的手手手手段段段段，如如如如变变变变增增增增益益益益、智智智智能能能能积积积积分分分分、智智智智能能能能采采采采样样样样等等等等多多多多种种种种途途途途径径径径，主主主主要要要要依依依依靠靠靠靠专专专专家家家家经经经经验验验验、启启启启发发发发式式式式直直直直观观观观判判判判断断断断、直直直直觉觉觉觉推推推推理理理理等等等等智智智智能能能能控控控控制制制制方方方方法法法法，有有有有利利利利于于于于解解解解决决决决系系系系统统统统控控控控制制制制中中中中的的的的稳稳稳稳
137、定定定定性性性性和和和和准准准准确确确确性性性性的的的的矛盾。可以说智能矛盾。可以说智能矛盾。可以说智能矛盾。可以说智能PIDPIDPIDPID赋予传统赋予传统赋予传统赋予传统PIDPIDPIDPID以新的生命。以新的生命。以新的生命。以新的生命。 联为-稻草人自动化 4 43 35 PID5 PID控制器的主要控制器的主要优优点点 PIDPIDPIDPID控制器成为应用最广泛的控制器，它具有以下优点：控制器成为应用最广泛的控制器，它具有以下优点：控制器成为应用最广泛的控制器，它具有以下优点：控制器成为应用最广泛的控制器，它具有以下优点：（1 1 1 1）PIDPIDPIDPID算算算算法法法
138、法蕴蕴蕴蕴涵涵涵涵了了了了动动动动态态态态控控控控制制制制过过过过程程程程中中中中过过过过去去去去、现现现现在在在在、将将将将来来来来的的的的主主主主要要要要信信信信息息息息，而而而而且且且且其其其其配配配配置置置置几几几几乎乎乎乎最最最最优优优优。其其其其中中中中，比比比比例例例例（P P P P）代代代代表表表表了了了了当当当当前前前前的的的的信信信信息息息息，起起起起纠纠纠纠正正正正偏偏偏偏差差差差的的的的作作作作用用用用，使使使使过过过过程程程程反反反反应应应应迅迅迅迅速速速速。微微微微分分分分（D D D D）在在在在信信信信号号号号变变变变化化化化时时时时有有有有超超超超前前前前控
139、控控控制制制制作作作作用用用用，代代代代表表表表将将将将来来来来的的的的信信信信息息息息。在在在在过过过过程程程程开开开开始始始始时时时时强强强强迫迫迫迫过过过过程程程程进进进进行行行行，过过过过程程程程结结结结束束束束时时时时减减减减小小小小超超超超调调调调，克克克克服服服服振振振振荡荡荡荡，提提提提高高高高系系系系统统统统的的的的稳稳稳稳定定定定性性性性，加加加加快快快快系系系系统统统统的的的的过过过过渡渡渡渡过过过过程程程程。积积积积分分分分（I I I I）代代代代表表表表了了了了过过过过去去去去积积积积累累累累的的的的信信信信息息息息，它它它它能能能能消消消消除除除除静静静静差差差差
140、，改改改改善善善善系系系系统统统统的的的的静静静静态态态态特特特特性性性性。此此此此三三三三种种种种作作作作用用用用配配配配合合合合得得得得当当当当，可可可可使使使使动态过程快速、平稳、准确，收到良好的效果。动态过程快速、平稳、准确，收到良好的效果。动态过程快速、平稳、准确，收到良好的效果。动态过程快速、平稳、准确，收到良好的效果。（2 2 2 2）PIDPIDPIDPID控控控控制制制制适适适适应应应应性性性性好好好好，有有有有较较较较强强强强的的的的鲁鲁鲁鲁棒棒棒棒性性性性，对对对对各各各各种种种种工工工工业业业业应应应应用用用用场场场场合合合合，都都都都可可可可在在在在不不不不同同同同的
141、的的的程程程程度度度度上上上上应应应应用用用用。特特特特别别别别适适适适于于于于“ “一一一一阶阶阶阶惯惯惯惯性性性性环环环环节节节节+ + + +纯纯纯纯滞滞滞滞后后后后” ”和和和和“ “二阶惯性环节二阶惯性环节二阶惯性环节二阶惯性环节+ + + +纯滞后纯滞后纯滞后纯滞后” ”的过程控制对象。的过程控制对象。的过程控制对象。的过程控制对象。（3 3 3 3）PIDPIDPIDPID算算算算法法法法简简简简单单单单明明明明了了了了，各各各各个个个个控控控控制制制制参参参参数数数数相相相相对对对对较较较较为为为为独独独独立立立立，参参参参数数数数的的的的选选选选定定定定较较较较为为为为简简简
142、简单单单单，形形形形成成成成了了了了完完完完整整整整的的的的设设设设计计计计和和和和参参参参数数数数调调调调整整整整方方方方法法法法，很很很很容容容容易易易易为为为为工程技术人员所掌握。工程技术人员所掌握。工程技术人员所掌握。工程技术人员所掌握。 联为-稻草人自动化 4 43 35 PID5 PID控制器的主要控制器的主要优优点点 （4 4 4 4）PIDPIDPIDPID控控控控制制制制根根根根据据据据不不不不同同同同的的的的要要要要求求求求，针针针针对对对对自自自自身身身身的的的的缺缺缺缺陷陷陷陷进进进进行行行行了了了了不不不不少少少少改改改改进进进进，形形形形成成成成了了了了一一一一系系
143、系系列列列列改改改改进进进进的的的的PIDPIDPIDPID算算算算法法法法。例例例例如如如如，为为为为了了了了克克克克服服服服微微微微分分分分带带带带来来来来的的的的高高高高频频频频干干干干扰扰扰扰的的的的滤滤滤滤波波波波PIDPIDPIDPID控控控控制制制制，为为为为克克克克服服服服大大大大偏偏偏偏差差差差时时时时出出出出现现现现饱饱饱饱和和和和超超超超调调调调的的的的PIDPIDPIDPID积积积积分分分分分分分分离离离离控控控控制制制制，为为为为补补补补偿偿偿偿控控控控制制制制对对对对象象象象非非非非线线线线性性性性因因因因素素素素的的的的可可可可变变变变增增增增益益益益PIDPID
144、PIDPID控控控控制制制制，等等等等。这这这这些些些些改改改改进进进进算算算算法法法法在在在在一一一一些些些些应应应应用用用用场场场场合合合合取取取取得得得得了了了了很很很很好好好好的的的的效效效效果果果果。同同同同时时时时当当当当今智能控制理论的发展，又形成了许多智能今智能控制理论的发展，又形成了许多智能今智能控制理论的发展，又形成了许多智能今智能控制理论的发展，又形成了许多智能PIDPIDPIDPID控制方法。控制方法。控制方法。控制方法。联为-稻草人自动化 4 44 PID4 PID指令及应用指令及应用 S7-300S7-300S7-300S7-300及及及及400400400400提
145、提提提供供供供有有有有PIDPIDPIDPID控控控控制制制制功功功功能能能能块块块块来来来来实实实实现现现现PIDPIDPIDPID控控控控制制制制。STEP7STEP7STEP7STEP7提提提提供供供供了了了了系系系系统统统统功功功功能能能能块块块块SFB41SFB41SFB41SFB41、SFB42SFB42SFB42SFB42、SFB43SFB43SFB43SFB43实实实实现现现现PIDPIDPIDPID闭闭闭闭环环环环控控控控制制制制，其其其其中中中中SFB41SFB41SFB41SFB41“ “CONT_CCONT_CCONT_CCONT_C” ”用用用用于于于于连连连连续续续
146、续控控控控制制制制，SFB42SFB42SFB42SFB42“ “CONT_SCONT_SCONT_SCONT_S” ”用用用用于于于于步步步步进进进进控控控控制制制制，SFB43SFB43SFB43SFB43“ “PULSEGENPULSEGENPULSEGENPULSEGEN” ”用用用用于于于于脉脉脉脉冲冲冲冲宽宽宽宽度度度度调调调调制制制制，它它它它们们们们位位位位于于于于文文文文件件件件夹夹夹夹“ “LibrariesStandard LibrariesStandard LibrariesStandard LibrariesStandard LibraryPID LibraryPID
147、 LibraryPID LibraryPID ControllerControllerControllerController” ”中中中中。位位位位于于于于文文文文件件件件夹夹夹夹“ “LibrariesStandard LibrariesStandard LibrariesStandard LibrariesStandard LibraryPID LibraryPID LibraryPID LibraryPID ControllerControllerControllerController” ”的的的的FB41FB41FB41FB41、FB41FB41FB41FB41、FB43FB43F
148、B43FB43与与与与SFB41SFB41SFB41SFB41、SFB42SFB42SFB42SFB42、SFB43SFB43SFB43SFB43兼兼兼兼容容容容，FB58FB58FB58FB58、FB59FB59FB59FB59则则则则用用用用于于于于PIDPIDPIDPID温温温温度度度度控控控控制制制制。它它它它们们们们是是是是系系系系统统统统固固固固化化化化的的的的纯纯纯纯软软软软件件件件控控控控制制制制器器器器，运运运运行行行行过过过过程程程程中中中中循循循循环环环环扫扫扫扫描描描描、计计计计算算算算所所所所需需需需的的的的全全全全部部部部数数数数据据据据存存存存储储储储在在在在分分
149、分分配配配配给给给给FBFB或或或或SFBSFB的的的的背背背背景数据块里，因此可以无限次调用。景数据块里，因此可以无限次调用。景数据块里，因此可以无限次调用。景数据块里，因此可以无限次调用。本本本本章章章章以以以以连连连连续续续续PIDPIDPIDPID控控控控制制制制器器器器SFB41SFB41SFB41SFB41模模模模块块块块为为为为例例例例进进进进行行行行详详详详细细细细介介介介绍绍绍绍。其其其其它它它它PIDPIDPIDPID模模模模块的应用是相类似的。块的应用是相类似的。块的应用是相类似的。块的应用是相类似的。STEP7STEP7的在线帮助文档提供了各种的在线帮助文档提供了各种的
150、在线帮助文档提供了各种的在线帮助文档提供了各种PIDPID功能块应用的帮助信息。功能块应用的帮助信息。功能块应用的帮助信息。功能块应用的帮助信息。 联为-稻草人自动化 4 44 41 PID1 PID指令主要参数的意指令主要参数的意义义 SFB41SFB41SFB41SFB41的的的的输输输输入入入入参参参参数数数数和和和和输输输输出出出出参参参参数数数数及及及及其其其其意意意意义义义义说说说说明明明明分分分分别别别别在在在在表表表表4-114-114-114-11、4-124-124-124-12中列出中列出中列出中列出 联为-稻草人自动化 表表4-114-11 SFB41 SFB41 SF
151、B41 SFB41输入参数输入参数输入参数输入参数联为-稻草人自动化 表表4-11-24-11-2 SFB41 SFB41 SFB41 SFB41输入参数输入参数输入参数输入参数联为-稻草人自动化 表表4-11-34-11-3 SFB41 SFB41 SFB41 SFB41输入参数输入参数输入参数输入参数联为-稻草人自动化 表表4-124-12 SFB41SFB41SFB41SFB41输输出参数出参数出参数出参数 联为-稻草人自动化 4 44 42 SFB412 SFB41原理框图原理框图 SFC41 CONT_CSFC41 CONT_CSFC41 CONT_CSFC41 CONT_C的控制原
152、理框的控制原理框的控制原理框的控制原理框图图图图如如如如图图图图4-194-194-194-19所示。所示。所示。所示。 联为-稻草人自动化 4 44 43 PID3 PID指令的使用注意事项指令的使用注意事项1 1PIDPID控制器的选取控制器的选取控制器的选取控制器的选取PIDPID控控控控制制制制器器器器的的的的性性性性能能能能和和和和处处处处理理理理速速速速度度度度只只只只与与与与所所所所采采采采用用用用的的的的CPUCPU的的的的性性性性能能能能有有有有关关关关。对对对对于于于于任任任任意意意意给给给给定定定定的的的的CPUCPU，控控控控制制制制器器器器的的的的数数数数量量量量和和
153、和和每每每每个个个个控控控控制制制制器器器器被被被被调调调调用用用用的的的的频频频频率率率率是是是是相相相相互互互互矛矛矛矛盾盾盾盾的的的的。控控控控制制制制环环环环执执执执行行行行的的的的速速速速度度度度，也也也也即即即即在在在在每每每每个个个个时时时时间间间间单单单单元元元元内内内内操操操操作作作作值值值值必必必必须须须须被被被被更更更更新新新新的的的的频频频频率率率率决决决决定定定定了了了了可可可可以以以以安安安安装装装装的的的的控控控控制制制制器器器器的的的的数数数数量量量量。对对对对要要要要控控控控制制制制的的的的过过过过程程程程类类类类型型型型没没没没有有有有限限限限制制制制，迟迟
154、迟迟延延延延系系系系统统统统（温温温温度度度度、液液液液位位位位等等等等）和和和和快快快快速速速速系系系系统统统统（流流流流量量量量、电电电电机机机机转转转转速速速速等等等等）都都都都可可可可以以以以作为被控对象。作为被控对象。作为被控对象。作为被控对象。过过过过程程程程分分分分析析析析时时时时应应应应注注注注意意意意：控控控控制制制制过过过过程程程程的的的的静静静静态态态态性性性性能能能能（比比比比例例例例）和和和和动动动动态态态态性性性性能能能能（时时时时间间间间延延延延迟迟迟迟、死死死死区区区区和和和和重重重重设设设设时时时时间间间间等等等等）对对对对被被被被控控控控过过过过程程程程控控
155、控控制制制制器器器器的的的的构构构构造造造造和和和和设设设设计计计计以以以以及及及及静静静静态态态态（比比比比例例例例）和和和和动动动动态态态态参参参参量量量量（积积积积分分分分和和和和微微微微分分分分）的的的的维维维维数数数数选选选选取取取取有有有有着着着着很很很很大大大大的的的的影影影影响响响响。准准准准确地了解控制过程的类型和特性数据是非常必要的。确地了解控制过程的类型和特性数据是非常必要的。确地了解控制过程的类型和特性数据是非常必要的。确地了解控制过程的类型和特性数据是非常必要的。控控控控制制制制器器器器选选选选取取取取时时时时应应应应注注注注意意意意：控控控控制制制制环环环环的的的的
156、特特特特性性性性由由由由被被被被控控控控过过过过程程程程或或或或被被被被控控控控机机机机械械械械的的的的物物物物理理理理特特特特性性性性决决决决定定定定，并并并并且且且且设设设设计计计计中中中中可可可可以以以以改改改改变变变变的的的的程程程程度度度度不不不不是是是是很很很很大大大大。只只只只有有有有选选选选用用用用了了了了最最最最适适适适合合合合被被被被控控控控对对对对象象象象的的的的控控控控制制制制器器器器并并并并使使使使其其其其适适适适应应应应过过过过程程程程的的的的响响响响应应应应时时时时间间间间，才才才才能能能能得得得得到到到到较较较较高高高高的的的的控控控控制制制制质质质质量量量量。
157、不不不不用用用用通通通通过过过过编编编编程程程程就就就就可可可可以以以以生生生生成成成成控控控控制制制制器器器器的的的的大大大大部部部部分分分分功功功功能能能能（构构构构造造造造、参参参参数数数数设设设设置置置置和在程序中的调用等），前提是必须已经掌握和在程序中的调用等），前提是必须已经掌握和在程序中的调用等），前提是必须已经掌握和在程序中的调用等），前提是必须已经掌握STEP7STEP7的编程基础知识。的编程基础知识。的编程基础知识。的编程基础知识。联为-稻草人自动化 4 44 43 PID3 PID指令的使用注意事项指令的使用注意事项2 2SFB41SFB41各子功能的详细描述各子功能的详
158、细描述各子功能的详细描述各子功能的详细描述 （1 1）设定值的输入）设定值的输入）设定值的输入）设定值的输入如如如如图图图图4-194-19，设设设设定定定定点点点点的的的的值值值值以以以以浮浮浮浮点点点点数数数数格格格格式式式式在在在在SP_INTSP_INT（内内内内部部部部设设设设定定定定值值值值）处输入。处输入。处输入。处输入。（2 2）过程变量的输入过程变量即反馈值可以用两种方法输入：）过程变量的输入过程变量即反馈值可以用两种方法输入：）过程变量的输入过程变量即反馈值可以用两种方法输入：）过程变量的输入过程变量即反馈值可以用两种方法输入：一一一一种种种种中中中中用用用用PV-INPV
159、-IN浮浮浮浮点点点点数数数数格格格格式式式式输输输输入入入入过过过过程程程程变变变变量量量量，这这这这时时时时控控控控制制制制I/OI/OI/OI/O输输输输入入入入过程变量的开关量过程变量的开关量过程变量的开关量过程变量的开关量PVPEPVPEPVPEPVPER_ONR_ON应处于应处于应处于应处于OffOff状态。状态。状态。状态。另另另另一一一一种种种种是是是是从从从从外外外外设设设设直直直直接接接接输输输输入入入入I/OI/O量量量量到到到到PV_PERPV_PER，功功功功能能能能CRP_INCRP_IN将将将将从从从从外外外外设设设设来来来来的的的的模模模模拟拟拟拟量量量量输输输
160、输入入入入模模模模块块块块采采采采样样样样的的的的数数数数字字字字值值值值PV_PERPV_PER转转转转化化化化成成成成范范范范围围围围在在在在-100%-100%100%100%之之之之间间间间的的的的浮浮浮浮点点点点数数数数格格格格式式式式。这这这这时时时时控控控控制制制制I/OI/OI/OI/O输输输输入入入入过过过过程变量的开关量程变量的开关量程变量的开关量程变量的开关量PVPEPVPEPVPEPVPER_ONR_ON应处于应处于应处于应处于OnOn状态。状态。状态。状态。 联为-稻草人自动化 4 44 43 PID3 PID指令的使用注意事项指令的使用注意事项（3 3）外设输入过程
161、变量的值转换为浮点数格式）外设输入过程变量的值转换为浮点数格式）外设输入过程变量的值转换为浮点数格式）外设输入过程变量的值转换为浮点数格式模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入模模模模块块块块采采采采样样样样的的的的数数数数字字字字值值值值的的的的最最最最大大大大值值值值为为为为2764827648（十十十十六六六六进进进进制制制制表表表表示示示示为为为为6C00H6C00H），功功功功能能能能CRP_INCRP_IN根根根根据据据据下下下下面面面面的的的的公公公公式式式式将将将将PV_PERPV_PER转转转转换换换换为为为为-100%-100%100%100%之间的浮点数格式数值：之间的
162、浮点数格式数值：之间的浮点数格式数值：之间的浮点数格式数值：CRP_INCRP_IN的输出的输出的输出的输出=PV_PERPV_PER*100/27648*100/27648（4 4）外设输入过程变量值的标准化）外设输入过程变量值的标准化）外设输入过程变量值的标准化）外设输入过程变量值的标准化功能功能功能功能PV_NORMPV_NORM根据下面的公式使根据下面的公式使根据下面的公式使根据下面的公式使CRP_INCRP_IN的输出标准化：的输出标准化：的输出标准化：的输出标准化：PV_NORMPV_NORM的输出的输出的输出的输出 =(=( CRP_IN CRP_IN的输出的输出的输出的输出)*
163、)*PV_FACPV_FAC+PV_OFFPV_OFF式式式式中中中中，PV_FACPV_FAC为为为为过过过过程程程程变变变变量量量量的的的的系系系系数数数数，PV_OFFPV_OFF为为为为过过过过程程程程变变变变量量量量的的的的偏偏偏偏移移移移量量量量，默认值分别为默认值分别为默认值分别为默认值分别为1.01.0和和和和0 0。它们用来调节过程输入的范围。它们用来调节过程输入的范围。它们用来调节过程输入的范围。它们用来调节过程输入的范围。如如如如果果果果内内内内部部部部设设设设定定定定值值值值SP_INTSP_INT是是是是有有有有物物物物理理理理意意意意义义义义的的的的，则则则则通通通
164、通过过过过上上上上面面面面的的的的转转转转换换换换就就就就可可可可将将将将外外外外设设设设输输输输入入入入过过过过程程程程变变变变量量量量（即即即即反反反反馈馈馈馈值值值值）的的的的值值值值转转转转换换换换为为为为该该该该物物物物理理理理值值值值。图图图图4-194-19中中中中PVPV为过程变量格式化后的输出值，它是一个中间变量。为过程变量格式化后的输出值，它是一个中间变量。为过程变量格式化后的输出值，它是一个中间变量。为过程变量格式化后的输出值，它是一个中间变量。 联为-稻草人自动化 4 44 43 PID3 PID指令的使用注意事项指令的使用注意事项（5 5）误差信号及死区处理）误差信号
165、及死区处理）误差信号及死区处理）误差信号及死区处理误误误误差差差差是是是是设设设设定定定定值值值值点点点点SP_INTSP_INT和和和和过过过过程程程程变变变变量量量量之之之之间间间间的的的的差差差差值值值值。为为为为了了了了抑抑抑抑制制制制由由由由于于于于控控控控制制制制量量量量量量量量化化化化而而而而引引引引起起起起的的的的小小小小扰扰扰扰动动动动，可可可可将将将将死死死死区区区区功功功功能能能能DEADBANDDEADBAND运运运运用用用用在在在在误误误误差差差差信号上。如果将信号上。如果将信号上。如果将信号上。如果将DEADB_WDEADB_W设为设为设为设为0 0，则死区将不起作
166、用。，则死区将不起作用。，则死区将不起作用。，则死区将不起作用。（6 6）PIDPID运算运算运算运算在在在在这这这这里里里里PIDPID控控控控制制制制算算算算法法法法是是是是位位位位置置置置式式式式的的的的，比比比比例例例例、积积积积分分分分和和和和微微微微分分分分作作作作用用用用并并并并联联联联并并并并且且且且可可可可以以以以通通通通过过过过开开开开关关关关量量量量P_SELP_SEL、I_SELI_SEL、D_SELD_SEL分分分分别别别别激激激激活活活活或或或或取取取取消消消消激激激激活活活活。这这这这样样样样就就就就可可可可以以以以分分分分别别别别构构构构造造造造P P、PIPI
167、、PDPD以以以以及及及及PIDPID控控控控制制制制器器器器，纯纯纯纯积积积积分分分分控控控控制制制制或或或或纯纯纯纯微微微微分控制也是可以的。分控制也是可以的。分控制也是可以的。分控制也是可以的。（7 7）手动值控制）手动值控制）手动值控制）手动值控制通通通通过过过过MAN_ONMAN_ON变变变变量量量量可可可可以以以以在在在在手手手手动动动动和和和和自自自自动动动动模模模模式式式式之之之之间间间间进进进进行行行行切切切切换换换换。在在在在手手手手动动动动模模模模式式式式（MAN_ON=1MAN_ON=1）下下下下，操操操操作作作作值值值值可可可可以以以以设设设设定定定定为为为为一一一一
168、个个个个手手手手动动动动选选选选择择择择值值值值，积积积积分分分分器器器器在在在在内内内内部部部部设设设设定定定定为为为为LMNLMN（操操操操作作作作值值值值）、LMN_PLMN_P（比比比比例例例例操操操操作作作作值值值值）、DISVDISV（扰扰扰扰动动动动）， 微微微微分分分分器器器器设设设设定定定定为为为为0 0，并并并并且且且且在在在在内内内内部部部部进进进进行行行行同同同同步步步步，这这这这意意意意味味味味着着着着当当当当转转转转换换换换到到到到自自自自动动动动模模模模式式式式（MAN_ON=0MAN_ON=0）后后后后，不不不不会会会会引引引引起起起起操操操操作作作作值值值值的
169、的的的突突突突然然然然改变。改变。改变。改变。 联为-稻草人自动化 4 44 43 PID3 PID指令的使用注意事项指令的使用注意事项（8 8）输出限幅）输出限幅）输出限幅）输出限幅利利利利用用用用功功功功能能能能LMNLIMITLMNLIMIT可可可可以以以以将将将将输输输输出出出出值值值值限限限限定定定定在在在在所所所所选选选选择择择择的的的的范范范范围围围围内内内内，即即即即上上上上限限限限值值值值为为为为 LMN_HLMLMN_HLM， 下下下下 限限限限 值值值值 为为为为 LMN_LLMLMN_LLM， 输输输输 出出出出 超超超超 界界界界 情情情情 况况况况 会会会会 在在在
170、在QLMN_HLMQLMN_HLM（超超超超上上上上限限限限）和和和和QLMN_LLMQLMN_LLM（超超超超下下下下限限限限）信信信信号号号号输输输输出出出出位位位位上上上上表表表表现出来。现出来。现出来。现出来。（9 9）控制器输出值的格式化）控制器输出值的格式化）控制器输出值的格式化）控制器输出值的格式化功功功功能能能能LMN_NORMLMN_NORM根根根根据据据据下下下下面面面面的的的的公公公公式式式式将将将将输输输输出出出出限限限限幅幅幅幅后后后后的的的的LMNLIMITLMNLIMIT的的的的输输输输出出出出进行格式化后输出进行格式化后输出进行格式化后输出进行格式化后输出LMN
171、LMN：LMNLMN= =LMNLIMITLMNLIMIT的输出的输出的输出的输出 LMN_FACLMN_FAC+ +LMN_OFFLMN_OFFLMN_FACLMN_FAC为为为为输输输输出出出出系系系系数数数数，LMN_OFFLMN_OFF为为为为输输输输出出出出偏偏偏偏移移移移量量量量，其其其其默默默默认认认认值值值值分分分分别别别别为为为为1.01.0和和和和0 0。（1010）LMNLMN控制器输出值转换为控制器输出值转换为控制器输出值转换为控制器输出值转换为I/OI/O格式的输出值格式的输出值格式的输出值格式的输出值功功功功能能能能CRP_OUTCRP_OUT将将将将浮浮浮浮点点点
172、点数数数数格格格格式式式式的的的的输输输输出出出出值值值值LMNLMN根根根根据据据据下下下下面面面面的的的的公公公公式式式式转转转转化化化化成成成成能能能能直接输出到外设直接输出到外设直接输出到外设直接输出到外设I/OI/O的值：的值：的值：的值：LMN_PERLMN_PER=LMNLMN100/27648100/27648（1111）前馈控制）前馈控制）前馈控制）前馈控制扰动可以作为前馈信号从扰动可以作为前馈信号从扰动可以作为前馈信号从扰动可以作为前馈信号从DISVDISV处输入。处输入。处输入。处输入。联为-稻草人自动化 3 3PIDPID参数的设定参数的设定 PIDPID调调调调节节节
173、节器器器器参参参参数数数数是是是是根根根根据据据据控控控控制制制制对对对对象象象象的的的的惯惯惯惯量量量量来来来来确确确确定定定定的的的的。大大大大惯惯惯惯量量量量如如如如大大大大烘烘烘烘房房房房的的的的温温温温度度度度控控控控制制制制，一一一一般般般般P P可可可可在在在在1010以以以以上上上上，I=3-10I=3-10，D=1D=1左左左左右右右右。小小小小惯惯惯惯量量量量如如如如一一一一个个个个小小小小电电电电机机机机带带带带一一一一个个个个水水水水泵泵泵泵进进进进行行行行压压压压力力力力闭闭闭闭环环环环控控控控制制制制，一一一一般般般般只只只只用用用用PIPI控控控控制制制制，P=1
174、-10P=1-10，I=0.1-1I=0.1-1，D=0D=0，这这这这些些些些要要要要在在在在现现现现场场场场调调调调试试试试时时时时进进进进行行行行修修修修正正正正，主主主主要要要要是是是是靠靠靠靠经经经经验验验验及及及及对对对对生生生生产产产产工工工工艺艺艺艺的的的的熟熟熟熟悉悉悉悉，参参参参考考考考对对对对测测测测量量量量值值值值的跟踪与设定值的曲线，从而调整的跟踪与设定值的曲线，从而调整的跟踪与设定值的曲线，从而调整的跟踪与设定值的曲线，从而调整P P、I I、D D的大小。的大小。的大小。的大小。下面具体说明经验法的整定步骤：下面具体说明经验法的整定步骤：下面具体说明经验法的整定步
175、骤：下面具体说明经验法的整定步骤：（1 1）让让让让调调调调节节节节器器器器参参参参数数数数的的的的积积积积分分分分系系系系数数数数I=0I=0，微微微微分分分分系系系系数数数数D=0D=0，控控控控制制制制系系系系统统统统投投投投入入入入闭闭闭闭环环环环运运运运行行行行，由由由由小小小小到到到到大大大大改改改改变变变变比比比比例例例例系系系系数数数数P P，让让让让扰扰扰扰动动动动信信信信号号号号作作作作阶阶阶阶跃变化，观察控制过程，直到获得满意的控制过程为止。跃变化，观察控制过程，直到获得满意的控制过程为止。跃变化，观察控制过程，直到获得满意的控制过程为止。跃变化，观察控制过程，直到获得满
176、意的控制过程为止。（2 2）取取取取比比比比例例例例系系系系数数数数P P为为为为当当当当前前前前的的的的值值值值乘乘乘乘以以以以0.830.83，由由由由小小小小到到到到大大大大增增增增加加加加积积积积分分分分系系系系数数数数I I，同同同同样样样样让让让让扰扰扰扰动动动动信信信信号号号号作作作作阶阶阶阶跃跃跃跃变变变变化化化化，直直直直至至至至得得得得到到到到满满满满意意意意的的的的控控控控制制制制过过过过程。程。程。程。联为-稻草人自动化 3 3PIDPID参数的设定参数的设定 （3 3）积积积积分分分分系系系系数数数数I I保保保保持持持持不不不不变变变变，改改改改变变变变比比比比例例
177、例例系系系系数数数数P P，观观观观察察察察控控控控制制制制过过过过程程程程有有有有无无无无改改改改善善善善，如如如如有有有有改改改改善善善善则则则则继继继继续续续续调调调调整整整整，直直直直到到到到满满满满意意意意为为为为止止止止。否否否否则则则则，将将将将原原原原比比比比例例例例系系系系数数数数P P增增增增大大大大一一一一些些些些，再再再再调调调调整整整整积积积积分分分分系系系系数数数数I I，力力力力求求求求改改改改善善善善控控控控制制制制过过过过程程程程。如如如如此此此此反复试凑，直到找到满意的比例系数反复试凑，直到找到满意的比例系数反复试凑，直到找到满意的比例系数反复试凑，直到找到
178、满意的比例系数P P和积分系数和积分系数和积分系数和积分系数I I为止。为止。为止。为止。（4 4）引引引引入入入入适适适适当当当当的的的的微微微微分分分分系系系系数数数数D D，此此此此时时时时可可可可适适适适当当当当增增增增大大大大比比比比例例例例系系系系数数数数P P和和和和积积积积分分分分系系系系数数数数I I。和和和和前前前前述述述述步步步步骤骤骤骤相相相相同同同同，微微微微分分分分系系系系数数数数的的的的整整整整定定定定也也也也需需需需反反反反复复复复调调调调整整整整，直直直直到控制过程满意为止。到控制过程满意为止。到控制过程满意为止。到控制过程满意为止。需需需需要要要要注注注注意
179、意意意的的的的是是是是：仿仿仿仿真真真真系系系系统统统统所所所所采采采采用用用用的的的的PIDPID调调调调节节节节器器器器与与与与传传传传统统统统的的的的工工工工业业业业PIDPID调调调调节节节节器器器器有有有有所所所所不不不不同同同同，其其其其各各各各个个个个参参参参数数数数之之之之间间间间是是是是相相相相互互互互隔隔隔隔离离离离的的的的，因因因因而而而而互互互互不不不不影影影影响，用其观察调节规律十分方便。响，用其观察调节规律十分方便。响，用其观察调节规律十分方便。响，用其观察调节规律十分方便。经经经经验验验验法法法法实实实实质质质质上上上上是是是是一一一一种种种种试试试试凑凑凑凑法法
180、法法，它它它它是是是是在在在在生生生生产产产产实实实实践践践践中中中中总总总总结结结结出出出出来来来来的的的的行行行行之之之之有有有有效效效效的的的的方方方方法法法法，并并并并在在在在现现现现场场场场中中中中得得得得到到到到了了了了广广广广泛泛泛泛的的的的应应应应用用用用。经经经经验验验验法法法法简简简简单单单单可可可可靠靠靠靠，但但但但需需需需要要要要有有有有一一一一定定定定的的的的现现现现场场场场运运运运行行行行经经经经验验验验，整整整整定定定定时时时时易易易易带带带带有有有有主主主主观观观观片片片片面面面面性性性性。当当当当采采采采用用用用PIDPID调调调调节节节节器器器器时时时时，由
181、由由由于于于于有有有有多多多多个个个个整整整整定定定定参参参参数数数数，反反反反复复复复试试试试凑凑凑凑的的的的次次次次数数数数增增增增多，因此增加了得到最佳整定参数的难度。多，因此增加了得到最佳整定参数的难度。多，因此增加了得到最佳整定参数的难度。多，因此增加了得到最佳整定参数的难度。联为-稻草人自动化 4 44 44 PID4 PID指令指令对对温度的控制温度的控制编编程程 PIDPIDPIDPID指指指指令令令令每每每每隔隔隔隔一一一一定定定定时时时时间间间间运运运运行行行行一一一一次次次次，其其其其间间间间隔隔隔隔时时时时间间间间根根根根据据据据工工工工程程程程运运运运行行行行情情情情
182、况可作修改，一般放在定时循环中断如况可作修改，一般放在定时循环中断如况可作修改，一般放在定时循环中断如况可作修改，一般放在定时循环中断如OB35OB35OB35OB35中调用。中调用。中调用。中调用。（1 1 1 1）在启动时执行的组织块）在启动时执行的组织块）在启动时执行的组织块）在启动时执行的组织块OB100OB100OB100OB100中调用初始化值，程序如下：中调用初始化值，程序如下：中调用初始化值，程序如下：中调用初始化值，程序如下：S DB2.DBX 0.0 /S DB2.DBX 0.0 /S DB2.DBX 0.0 /S DB2.DBX 0.0 /重启动重启动重启动重启动PIDP
183、IDPIDPID，复位，复位，复位，复位PIDPIDPIDPID内部参数内部参数内部参数内部参数R DB2.DBX 0.0 /R DB2.DBX 0.0 /R DB2.DBX 0.0 /R DB2.DBX 0.0 /进入正常运行进入正常运行进入正常运行进入正常运行（2 2 2 2）在在在在OB35OB35OB35OB35中中中中调调调调用用用用连连连连续续续续PIDPIDPIDPID控控控控制制制制功功功功能能能能块块块块SFB41SFB41SFB41SFB41。OB35OB35OB35OB35执执执执行行行行的的的的时时时时间间间间间间间间隔隔隔隔即即即即PIDPIDPIDPID控控控控制制
184、制制器器器器运运运运行行行行的的的的周周周周期期期期，在在在在CPUCPUCPUCPU属属属属性性性性设设设设置置置置对对对对话话话话框框框框的的的的循循循循环环环环中中中中断断断断选选选选项项项项卡卡卡卡中中中中设设设设置置置置，最最最最大大大大为为为为10000ms10000ms10000ms10000ms，如如如如图图图图4-204-204-204-20所所所所示示示示设设设设置置置置为为为为1S1S1S1S。调调用用用用SFB41SFB41SFB41SFB41应应指指指指定定定定相相相相应应的的的的背背背背景景景景数数数数据据据据块块，在在在在OB35OB35OB35OB35中中中中插
185、插插插入入入入SFB41SFB41SFB41SFB41时时指指指指定定定定背背背背景景景景数数数数据据据据块块为为DB2DB2DB2DB2，系系系系统统会会会会自自自自动动提提提提问问是是是是否否否否创创建建建建该该背背背背景景景景数数数数据据据据块块，选选择择建立。建立。建立。建立。背景数据背景数据背景数据背景数据块块DB2DB2DB2DB2的内容如的内容如的内容如的内容如图图4-214-214-214-21。 联为-稻草人自动化 图图4-204-20定定定定时时循循循循环环中断中断中断中断OB35OB35OB35OB35属性属性属性属性设设置置置置 联为-稻草人自动化 图图4-214-21
186、背景数据背景数据背景数据背景数据块块DB2DB2DB2DB2 联为-稻草人自动化 图图4-224-22OB35OB35OB35OB35组织块组织块中插入中插入中插入中插入SFB41SFB41SFB41SFB41并指定并指定并指定并指定输输入参数，如入参数，如入参数，如入参数，如图图4-224-224-224-22所示。所示。所示。所示。 联为-稻草人自动化 4 44 44 PID4 PID指令指令对对温度的控制温度的控制编编程程 SP_INTSP_INT设设设设定定定定为为为为浮浮浮浮点点点点数数数数格格格格式式式式的的的的温温温温度度度度控控控控制制制制目目目目标标标标值值值值。由由由由于于
187、于于模模模模拟拟拟拟量量量量模模模模块块块块采采采采集集集集的的的的是是是是I/OI/O格格格格式式式式的的的的整整整整型型型型数数数数，因因因因此此此此连连连连接接接接至至至至PV_PERPV_PER，将将将将开开开开关关关关PVPER_ONPVPER_ON置置置置为为为为ONON，这这这这样样样样通通通通过过过过功功功功能能能能CRP_INCRP_IN和和和和PV_NORMPV_NORM就就就就能能能能直直直直接接接接将将将将温温温温度度度度采采采采集集集集的的的的整整整整型型型型数数数数值值值值转转转转换换换换为为为为浮浮浮浮点点点点数数数数格格格格式式式式的的的的数数数数值值值值，该该
188、该该值值值值即即即即为为为为PVPV，请请请请参参参参阅阅阅阅图图图图4-194-19；也也也也可可可可以以以以通通通通过过过过专专专专门门门门的的的的功功功功能能能能如如如如FC105FC105进进进进行行行行数数数数值转换。值转换。值转换。值转换。 联为-稻草人自动化 4 45 5 实训九：利用实训九：利用PIDPID进行温度控制进行温度控制 4 4 4 45 5 5 51 1 1 1 温度控制系统的控制要求温度控制系统的控制要求温度控制系统的控制要求温度控制系统的控制要求本本本本温温温温度度度度控控控控制制制制系系系系统统实实现现对对如如如如图图4-234-234-234-23所所所所示
189、示示示的的的的实实验验水水水水箱箱箱箱进进行行行行恒恒恒恒温温温温控控控控制制制制，采采采采用用用用PIDPIDPIDPID闭闭环环控控控控制制制制方方方方式式式式。通通通通过过电电磁磁磁磁阀阀SV1SV1SV1SV1控控控控制制制制一一一一路路路路冷冷冷冷水水水水进进、SV2SV2SV2SV2控控控控制制制制一一一一路路路路热热水水水水出出出出，以以以以加加加加快快快快水水水水箱箱箱箱温温温温度度度度的的的的变变化化化化；搅搅拌拌拌拌电电机机机机M M M M使使使使水水水水箱箱箱箱中中中中水水水水的的的的温温温温度度度度保保保保持持持持均均均均匀匀匀匀，保保保保证证铂铂电电阻阻阻阻TSTS
190、TSTS测测温温温温的的的的准准准准确确确确；加加加加热热器器器器H H H H用用用用来来来来加加加加热热水水水水温温温温，其其其其工工工工作作作作功功功功率率率率受受受受PIDPIDPIDPID调调节节，具具具具体体体体地地地地受受受受双双双双向向向向晶晶晶晶闸闸管管管管的的的的调调节节。当当当当水水水水箱箱箱箱设设备备确确确确定定定定后后后后，PIDPIDPIDPID参参参参数数数数主主主主要要要要受受受受进进出出出出水水水水流量、水箱水温流量、水箱水温流量、水箱水温流量、水箱水温设设定控制温度、室温等因素影响。定控制温度、室温等因素影响。定控制温度、室温等因素影响。定控制温度、室温等因
191、素影响。联为-稻草人自动化 图图4-234-23实验实验水箱温度控制系水箱温度控制系水箱温度控制系水箱温度控制系统统联为-稻草人自动化 表表4-134-13 表表表表4-134-134-134-13实验实验水箱温度控制系水箱温度控制系水箱温度控制系水箱温度控制系统统符号描述符号描述符号描述符号描述联为-稻草人自动化 图图4-244-24 系系系系统统PIDPIDPIDPID闭环闭环控制的原理控制的原理控制的原理控制的原理图见图图见图4-244-244-244-24，温度，温度，温度，温度设设定定定定值值与与与与铂电铂电阻阻阻阻测测量的温度量的温度量的温度量的温度反反反反馈值馈值之差（之差（之差
192、（之差（errorerrorerrorerror）经经比例比例比例比例P P P P、积积分分分分I I I I、微分、微分、微分、微分D D D D运算后，运算后，运算后，运算后，输输出一个模出一个模出一个模出一个模拟拟信信信信号去控制加号去控制加号去控制加号去控制加热热器工作。器工作。器工作。器工作。 系统系统系统系统PIDPIDPIDPID闭环控制原理图闭环控制原理图闭环控制原理图闭环控制原理图联为-稻草人自动化 4 45 53 3温度控制系统的资源分配温度控制系统的资源分配本温度自动控制系统的核心是本温度自动控制系统的核心是本温度自动控制系统的核心是本温度自动控制系统的核心是PLCPL
193、CPLCPLC及其及其及其及其PIDPIDPIDPID自动控制，其自动控制，其自动控制，其自动控制，其PLCPLCPLCPLC配置为：配置为：配置为：配置为：硬硬硬硬 件件件件 ： SIEMENS SIEMENS SIEMENS SIEMENS S7-300S7-300S7-300S7-300系系系系 列列列列 之之之之 CPU313C CPU313C CPU313C CPU313C CPUCPUCPUCPU， 自自自自 带带带带 24242424路路路路DI/16DO/5AI/2AODI/16DO/5AI/2AODI/16DO/5AI/2AODI/16DO/5AI/2AO。软件：软件：软件：
194、软件：STEP 7STEP 7STEP 7STEP 7，V5.2V5.2V5.2V5.2。根根根根据据据据图图4-254-254-254-25温温温温度度度度控控控控制制制制系系系系统统所所所所示示示示，各各各各控控控控制制制制元元元元件件件件对对应应I/OI/OI/OI/O变变量量量量的的的的资资源源源源配配配配置如表置如表置如表置如表4-154-154-154-15。 联为-稻草人自动化 图图4-254-25温度控制系统的电气控制原理图温度控制系统的电气控制原理图温度控制系统的电气控制原理图温度控制系统的电气控制原理图图中符号意义除表图中符号意义除表图中符号意义除表图中符号意义除表4-13
195、4-13已注外，其余已注外，其余已注外，其余已注外，其余如表如表如表如表4-144-144-144-14。联为-稻草人自动化 表表4-144-14 实验实验水箱温度控制系水箱温度控制系水箱温度控制系水箱温度控制系统统电气控制原理图电气控制原理图电气控制原理图电气控制原理图符号描述符号描述符号描述符号描述联为-稻草人自动化 4 45 53 3温度控制系统的资源分配温度控制系统的资源分配本温度自动控制系统的核心是本温度自动控制系统的核心是本温度自动控制系统的核心是本温度自动控制系统的核心是PLCPLC及其及其及其及其PIDPID自动控自动控自动控自动控制，其制，其制，其制，其PLCPLC配置为：配
196、置为：配置为：配置为：硬件：硬件：硬件：硬件：SIEMENSS7-300SIEMENSS7-300系列之系列之系列之系列之CPU313CCPUCPU313CCPU，自，自，自，自带带带带2424路路路路DI/16DO/5AI/2AODI/16DO/5AI/2AO。软件：软件：软件：软件：STEP7STEP7，V5.2V5.2。根据图根据图根据图根据图4-254-254-254-25温度控制系统所示，各控制元件对应温度控制系统所示，各控制元件对应温度控制系统所示，各控制元件对应温度控制系统所示，各控制元件对应I/OI/OI/OI/O变量的资源配置如表变量的资源配置如表变量的资源配置如表变量的资源
197、配置如表4-154-154-154-15。 联为-稻草人自动化 表表4-154-15温度控制系温度控制系温度控制系温度控制系统统的的的的I/OI/OI/OI/O资资源配置表源配置表源配置表源配置表联为-稻草人自动化 4 45 54 STEP74 STEP7创建温度控制项目创建温度控制项目 本本本本节节节节主主主主要要要要讨讨讨讨论论论论在在在在STEP STEP STEP STEP 7 7 7 7环环环环境境境境中中中中创创创创建建建建上上上上面面面面的的的的温温温温度度度度控控控控制制制制项项项项目目目目，采用用户定制的方法，项目名称为采用用户定制的方法，项目名称为采用用户定制的方法，项目名
198、称为采用用户定制的方法，项目名称为ProTempCtrProTempCtrProTempCtrProTempCtr。创建步骤如下：创建步骤如下：创建步骤如下：创建步骤如下：（1 1 1 1）打开）打开）打开）打开SIMATIC ManagerSIMATIC ManagerSIMATIC ManagerSIMATIC Manager管理器，如果已有项目，则用管理器，如果已有项目，则用管理器，如果已有项目，则用管理器，如果已有项目，则用菜单菜单菜单菜单“ “FileFileFileFile” ”下的下的下的下的“ “CloseCloseCloseClose” ”命令将其关闭。在菜单命令将其关闭。在
199、菜单命令将其关闭。在菜单命令将其关闭。在菜单“ “FileFileFileFile” ”下选择下选择下选择下选择“ “NewNewNewNew” ”, , , ,打开打开打开打开“ “New ProjectNew ProjectNew ProjectNew Project” ”对话框，对话框，对话框，对话框，在在在在“ “NameNameNameName” ”中输入中输入中输入中输入ProTempCtrProTempCtrProTempCtrProTempCtr，“ “TypeTypeTypeType” ”中选择中选择中选择中选择“ “ProjectProjectProjectProject”
200、 ”, , , ,“ “Storage locationStorage locationStorage locationStorage location” ”中选择所建工程的存中选择所建工程的存中选择所建工程的存中选择所建工程的存放路径例如放路径例如放路径例如放路径例如D:TemCtrD:TemCtrD:TemCtrD:TemCtr，如图，如图，如图，如图4-264-264-264-26所示。单击所示。单击所示。单击所示。单击OKOKOKOK退出该对退出该对退出该对退出该对话框。话框。话框。话框。 联为-稻草人自动化 图图4-264-26 创创建温度控制建温度控制建温度控制建温度控制项项目工程
201、目工程目工程目工程 联为-稻草人自动化 4 45 54 STEP74 STEP7创建温度控制项目创建温度控制项目 （2 2 2 2）这这这这时时时时SIMATIC SIMATIC SIMATIC SIMATIC ManagerManagerManagerManager中中中中已已已已生生生生成成成成一一一一个个个个空空空空的的的的项项项项目目目目。右右右右击击击击空空空空白白白白处处处处，弹弹弹弹出出出出插插插插入入入入新新新新对对对对象象象象“ “Insert Insert Insert Insert New New New New ObjectObjectObjectObject” ”的的
202、的的弹弹弹弹出出出出式式式式菜菜菜菜单单单单，如如如如图图图图4-274-274-274-27，我我我我们们们们选选选选择择择择插插插插入入入入“ “SIMATIC SIMATIC SIMATIC SIMATIC 300 300 300 300 StationStationStationStation” ”。点点点点击击击击“ “+ + + +” ”号号号号 展展展展 开开开开 ， 这这这这 时时时时 项项项项 目目目目 ProTempCtrProTempCtrProTempCtrProTempCtr下下下下 多多多多 了了了了 一一一一 项项项项 SIMATIC SIMATIC SIMATI
203、C SIMATIC 300300300300（1 1 1 1），选选选选中中中中SIMATIC SIMATIC SIMATIC SIMATIC 300300300300（1 1 1 1），双双双双击击击击右右右右侧侧侧侧浏浏浏浏览览览览区区区区域域域域中中中中的的的的“ “HardwareHardwareHardwareHardware” ”，打开一个空白的，打开一个空白的，打开一个空白的，打开一个空白的“ “HW ConfigHW ConfigHW ConfigHW Config” ”对话框。对话框。对话框。对话框。（ 3 3 3 3） 在在在在 “ “HW HW HW HW ConfigC
204、onfigConfigConfig” ”对对对对 话话话话 框框框框 中中中中 展展展展 开开开开 右右右右 上上上上 角角角角 窗窗窗窗 口口口口 中中中中 的的的的“ “SIMATIC SIMATIC SIMATIC SIMATIC 300300300300” ”，再再再再展展展展开开开开“ “RACK RACK RACK RACK 300300300300” ”项项项项，将将将将RailRailRailRail拖拖拖拖至至至至左左左左边边边边空空空空白白白白区区区区，即即即即插插插插入入入入了了了了一一一一个个个个基基基基架架架架。接接接接着着着着依依依依次次次次展展展展开开开开“ “C
205、PU-300CPU-300CPU-300CPU-300” ”、“ “CPU CPU CPU CPU 313C313C313C313C” ”，将将将将“ “6ES7 6ES7 6ES7 6ES7 313-5BE00-0AB0313-5BE00-0AB0313-5BE00-0AB0313-5BE00-0AB0” ”拖拖拖拖至至至至基基基基架架架架第第第第二二二二行行行行，结结结结 果果果果 如如如如 图图图图 4-284-284-284-28。 在在在在 菜菜菜菜 单单单单 “ “StationStationStationStation” ”下下下下 选选选选 择择择择 “ “Save Save
206、Save Save and and and and CompileCompileCompileCompile” ”， 运运运运 行行行行 后后后后 系系系系 统统统统 自自自自 动动动动 在在在在 SIMATIC SIMATIC SIMATIC SIMATIC ManagerManagerManagerManager的的的的 项项项项 目目目目ProTempCtrProTempCtrProTempCtrProTempCtr下下下下生生生生成成成成了了了了CPU313CCPU313CCPU313CCPU313C项项项项，其其其其中中中中包包包包括括括括BlocksBlocksBlocksBloc
207、ks项项项项，见见见见图图图图4-4-4-4-29292929。联为-稻草人自动化 4 45 54 STEP74 STEP7创建温度控制项目创建温度控制项目 至此，项目就创建完成了。至此，项目就创建完成了。至此，项目就创建完成了。至此，项目就创建完成了。当然，完全可以采用向导等其它方法来创建项目。当然，完全可以采用向导等其它方法来创建项目。当然，完全可以采用向导等其它方法来创建项目。当然，完全可以采用向导等其它方法来创建项目。 联为-稻草人自动化 图图4-274-27 插入插入插入插入SIMATIC 300 StationSIMATIC 300 StationSIMATIC 300 Stati
208、onSIMATIC 300 Station对对象象象象 联为-稻草人自动化 图图4-284-28 插入插入插入插入CPU313CCPU313CCPU313CCPU313C对对象象象象联为-稻草人自动化 图图4-294-29图图4-29 4-29 4-29 4-29 含有含有含有含有BlocksBlocksBlocksBlocks项项的界面的界面的界面的界面联为-稻草人自动化 4 45 55 5 通过通过HW ConfigHW Config进行硬件组态进行硬件组态 如如如如图图图图4-284-284-284-28，我我我我们们们们可可可可以以以以对对对对S7-300 S7-300 S7-300
209、S7-300 PLCPLCPLCPLC进进进进行行行行硬硬硬硬件件件件组组组组态态态态，如如如如添添添添加加加加数数数数字字字字量量量量输输输输入入入入输输输输出出出出模模模模块块块块、模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入输输输输出出出出模模模模块块块块及及及及通通通通讯讯讯讯模模模模块块块块等等等等，方方方方法法法法同同同同上上上上面面面面添添添添加加加加CPU313CCPU313CCPU313CCPU313C模模模模块块块块的的的的方方方方法法法法相相相相同同同同，即即即即只只只只要要要要在在在在图图图图4-284-284-284-28右右右右侧侧侧侧的的的的设设设设备备备备库库库库中
210、中中中展展展展开开开开需需需需要要要要的的的的模模模模块块块块即即即即可可可可。也也也也可可可可以以以以对对对对CPUCPUCPUCPU及及及及输输输输入入入入输输输输出出出出模模模模块块块块的的的的属性进行设置。属性进行设置。属性进行设置。属性进行设置。本本本本系系系系统统统统采采采采用用用用的的的的CPUCPUCPUCPU模模模模块块块块本本本本身身身身已已已已具具具具有有有有24242424路路路路开开开开关关关关量量量量输输输输入入入入、16161616路路路路开开开开关关关关量量量量输输输输出出出出、5 5 5 5路路路路模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入和和和和2 2 2 2
211、路路路路模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输出出出出，完完完完全全全全可可可可以以以以完完完完成成成成系系系系统统统统控制功能的要求，因此不必再添加其它开关量及模拟量模块。控制功能的要求，因此不必再添加其它开关量及模拟量模块。控制功能的要求，因此不必再添加其它开关量及模拟量模块。控制功能的要求，因此不必再添加其它开关量及模拟量模块。CPU313CCPU313CCPU313CCPU313C模模模模块块块块的的的的具具具具体体体体I/OI/OI/OI/O配配配配置置置置为为为为：DI24DI24DI24DI24DC24V/16DODC24V/16DODC24V/16DODC24V/16DODC24V/
212、AI5DC24V/AI5DC24V/AI5DC24V/AI512Bit/AO212Bit/AO212Bit/AO212Bit/AO212Bit12Bit12Bit12Bit， AIAIAIAI第第第第 0-30-30-30-3通通通通道道道道为为为为电电电电压压压压或或或或电电电电流流流流输输输输入入入入，第第第第4 4 4 4通通通通道道道道为为为为二二二二线线线线制制制制的的的的R R R R或或或或RTDRTDRTDRTD（Pt100Pt100Pt100Pt100）方式。方式。方式。方式。根根根根据据据据表表表表4-154-154-154-15的的的的I/OI/OI/OI/O资资资资源源
213、源源分分分分配配配配表表表表，需需需需在在在在“ “HW HW HW HW ConfigConfigConfigConfig” ”对对对对话话话话框框框框中中中中对对对对CPU313CCPU313CCPU313CCPU313C模块进行组态，具体步骤如下：模块进行组态，具体步骤如下：模块进行组态，具体步骤如下：模块进行组态，具体步骤如下：联为-稻草人自动化 4 45 55 5 通过通过HW ConfigHW Config进行硬件组态进行硬件组态 （1 1 1 1）在在在在图图图图4-284-284-284-28对对对对话话话话框框框框中中中中双双双双击击击击“ “DI24/DO16DI24/DO
214、16DI24/DO16DI24/DO16” ”栏栏栏栏，弹弹弹弹出出出出属属属属性性性性对对对对话话话话框框框框，有有有有“ “GeneralGeneralGeneralGeneral” ”通通通通用用用用、“ “AddressesAddressesAddressesAddresses” ”地地地地址址址址、“ “InputsInputsInputsInputs” ”输输输输入入入入三三三三个个个个属属属属性性性性设设设设置置置置页页页页。在在在在通通通通用用用用页页页页中中中中可可可可以以以以更更更更改改改改名名名名称称称称，缺缺缺缺省省省省的的的的即即即即为为为为“ “DI24/DO16D
215、I24/DO16DI24/DO16DI24/DO16” ”，在在在在地地地地址址址址页页页页中中中中可可可可以以以以重重重重新新新新设设设设置置置置开开开开关关关关量量量量输输输输入入入入输输输输出出出出模模模模块块块块的的的的地地地地址址址址，在在在在输输输输入入入入页页页页面面面面可可可可以以以以对对对对硬硬硬硬件件件件中中中中断断断断触触触触发发发发方方方方式式式式、输输输输入入入入延延延延时时时时时时时时间间间间参参参参数数数数进进进进行行行行设设设设置置置置。图图图图4-304-304-304-30为为为为修修修修改改改改地地地地址址址址的的的的页页页页面面面面，系系系系统统统统缺缺
216、缺缺省省省省分分分分配配配配地地地地址址址址为为为为开开开开关关关关量量量量输输输输入入入入范范范范围围围围124-126124-126124-126124-126，开开开开关关关关量量量量输输输输出出出出范范范范围围围围124-125124-125124-125124-125，把把把把“ “System System System System selectionselectionselectionselection” ”复复复复 选选选选 框框框框 中中中中 的的的的 钩钩钩钩 去去去去 掉掉掉掉 ， 即即即即 可可可可 以以以以 在在在在“ “StartStartStartStart”
217、”中中中中对对对对地地地地址址址址进进进进行行行行修修修修改改改改，“ “EndEndEndEnd” ”中中中中的的的的内内内内容容容容自自自自动动动动生生生生成成成成。在在在在“ “InputsInputsInputsInputs” ”、“ “OutputsOutputsOutputsOutputs” ”中中中中的的的的“ “StartStartStartStart” ”框框框框中中中中分分分分别别别别输输输输入入入入地地地地址址址址0 0 0 0、0 0 0 0，则则则则地地地地址址址址自自自自动动动动生生生生成成成成为为为为：开开开开关关关关量量量量输输输输入入入入范范范范围围围围0-2
218、0-20-20-2，开开开开关关关关量量量量输输输输出出出出范范范范围围围围0-10-10-10-1。（2 2 2 2）双双双双击击击击“ “AI5/AO2AI5/AO2AI5/AO2AI5/AO2” ”栏栏栏栏，同同同同（1 1 1 1）的的的的方方方方法法法法将将将将系系系系统统统统缺缺缺缺省省省省分分分分配配配配的的的的地址修改为：模拟量输入范围地址修改为：模拟量输入范围地址修改为：模拟量输入范围地址修改为：模拟量输入范围3-123-123-123-12，模拟量输出范围，模拟量输出范围，模拟量输出范围，模拟量输出范围3-63-63-63-6。以上两步执行后的结果画面即如图以上两步执行后的
219、结果画面即如图以上两步执行后的结果画面即如图以上两步执行后的结果画面即如图4-14-14-14-1所示。所示。所示。所示。 联为-稻草人自动化 4 45 55 5 通过通过HW ConfigHW Config进行硬件组态进行硬件组态 （3 3 3 3）将将将将双双双双击击击击“ “AI5/AO2AI5/AO2AI5/AO2AI5/AO2” ”后后后后弹弹弹弹出出出出的的的的对对对对话话话话框框框框切切切切换换换换至至至至“ “InputsInputsInputsInputs” ”页页页页，在在在在温温温温度度度度单单单单元元元元选选选选择择择择为为为为“ “Degrees Degrees De
220、grees Degrees CelsiusCelsiusCelsiusCelsius” ”即即即即摄摄摄摄氏氏氏氏温温温温度度度度，第第第第4 4 4 4通通通通道道道道的的的的测测测测量量量量类类类类型型型型选选选选择择择择为为为为“ “RTD-2LRTD-2LRTD-2LRTD-2L” ”，测测测测量量量量范范范范围围围围自自自自动动动动调调调调整整整整为为为为“ “Pt100 Pt100 Pt100 Pt100 stdstdstdstd” ”且不可修改。如图且不可修改。如图且不可修改。如图且不可修改。如图4-314-314-314-31所示。所示。所示。所示。（4 4 4 4）将将将将上
221、上上上面面面面的的的的对对对对话话话话框框框框切切切切换换换换至至至至“ “OutputsOutputsOutputsOutputs” ”页页页页，将将将将第第第第0 0 0 0通通通通道道道道的的的的输输输输出量程修改为出量程修改为出量程修改为出量程修改为0-10V0-10V0-10V0-10V。联为-稻草人自动化 图图4-304-30设设置开关量置开关量置开关量置开关量输输入入入入输输出地址出地址出地址出地址联为-稻草人自动化 图图4-314-31修改模修改模修改模修改模拟拟量量量量输输入模入模入模入模块块的量程的量程的量程的量程 联为-稻草人自动化 4 45 55 5 通过通过HW Co
222、nfigHW Config进行硬件组态进行硬件组态 修改修改修改修改CPU313CCPU313CCPU313CCPU313C属性的步骤如下：属性的步骤如下：属性的步骤如下：属性的步骤如下：（1 1 1 1）在在在在图图图图4-284-284-284-28对对对对话话话话框框框框中中中中双双双双击击击击“ “CPU CPU CPU CPU 313C313C313C313C” ”，弹弹弹弹出出出出CPU CPU CPU CPU 313C313C313C313C的的的的属属属属性性性性对对对对话话话话框框框框，见见见见图图图图4-324-324-324-32。点点点点击击击击“ “Propertie
223、sPropertiesPropertiesProperties” ”，弹弹弹弹出出出出修修修修改改改改CPUCPUCPUCPU地地地地址址址址的的的的对对对对话话话话框框框框，如如如如图图图图4-334-334-334-33，在在在在“ “AddressAddressAddressAddress” ”中中中中可可可可选择地址，缺省的地址是选择地址，缺省的地址是选择地址，缺省的地址是选择地址，缺省的地址是2 2 2 2。（2 2 2 2）对对对对定定定定时时时时循循循循环环环环中中中中断断断断组组组组织织织织块块块块OB35OB35OB35OB35进进进进行行行行属属属属性性性性设设设设置置置置
224、，选选选选择择择择图图图图4-224-224-224-22中中中中“ “Cyclic Cyclic Cyclic Cyclic InterruptInterruptInterruptInterrupt” ”页页页页，中中中中断断断断时时时时间间间间设设设设置置置置为为为为10000100001000010000，单位为，单位为，单位为，单位为msmsmsms，如图，如图，如图，如图4-204-204-204-20所示。所示。所示。所示。（3 3 3 3）其它选项可根据需要进行设置。）其它选项可根据需要进行设置。）其它选项可根据需要进行设置。）其它选项可根据需要进行设置。最后需对组态的内容进行保
225、存。最后需对组态的内容进行保存。最后需对组态的内容进行保存。最后需对组态的内容进行保存。 联为-稻草人自动化 图图4-324-32修改修改修改修改CPU 313CCPU 313CCPU 313CCPU 313C的属性的属性的属性的属性 联为-稻草人自动化 图图4-334-33CPU 313CCPU 313CCPU 313CCPU 313C地址修改地址修改地址修改地址修改对话对话框框框框联为-稻草人自动化 4 45 56 6 通过通过LAD/STL/FBDLAD/STL/FBD进行编程进行编程 系系系系统统统统编编编编程程程程用用用用到到到到组组组组织织织织块块块块OB100OB100OB100
226、OB100、OB35OB35OB35OB35、OB1OB1OB1OB1。在在在在OB100OB100OB100OB100中中中中对对对对参参参参数数数数进进进进行行行行初初初初始始始始化化化化，如如如如对对对对PIDPIDPIDPID控控控控制制制制模模模模块块块块SFB41SFB41SFB41SFB41的的的的初初初初始始始始化化化化，循循循循环环环环定定定定时时时时中中中中断断断断OB35OB35OB35OB35主主主主要要要要对对对对SFB41SFB41SFB41SFB41进进进进行行行行操操操操作作作作，这这这这两两两两部部部部分分分分内内内内容容容容已已已已在在在在4.44.44.4
227、4.4节节节节温温温温度度度度控控控控制制制制编编编编程程程程部部部部分分分分作作作作了了了了介介介介绍绍绍绍。这这这这里里里里主主主主要要要要针针针针对对对对上上上上述述述述温温温温度度度度PIDPIDPIDPID闭环控制系统，在闭环控制系统，在闭环控制系统，在闭环控制系统，在4.44.44.44.4节内容的基础上进行补充。节内容的基础上进行补充。节内容的基础上进行补充。节内容的基础上进行补充。系系系系统统统统中中中中I0.0I0.0I0.0I0.0、I0.1I0.1I0.1I0.1、I0.2I0.2I0.2I0.2、I0.3I0.3I0.3I0.3、I0.4I0.4I0.4I0.4为为为为
228、运运运运行行行行状状状状态态态态或或或或故故故故障障障障信信信信号号号号，一一一一般般般般送送送送上上上上位位位位机机机机组组组组态态态态软软软软件件件件如如如如WinCCWinCCWinCCWinCC或或或或触触触触摸摸摸摸屏屏屏屏中中中中进进进进行行行行监监监监视视视视。I1.0I1.0I1.0I1.0、I1.1I1.1I1.1I1.1、I1.2I1.2I1.2I1.2、I1.3I1.3I1.3I1.3为为为为PLCPLCPLCPLC控控控控制制制制电电电电机机机机、加加加加热热热热器器器器、电电电电磁磁磁磁阀阀阀阀SV1SV1SV1SV1、SV2SV2SV2SV2等等等等工工工工作作作作
229、的的的的开开开开关关关关信信信信号号号号，当当当当采采采采用用用用WinCCWinCCWinCCWinCC或或或或触触触触摸摸摸摸屏控制时，可用内存变量代替。屏控制时，可用内存变量代替。屏控制时，可用内存变量代替。屏控制时，可用内存变量代替。联为-稻草人自动化 组织块组织块OB1OB1中的主程序中的主程序 联为-稻草人自动化 组织块组织块OB1OB1中的主程序中的主程序水箱水温测量值水箱水温测量值水箱水温测量值水箱水温测量值I/OI/OI/OI/O格式转换为浮点数格式，其中格式转换为浮点数格式，其中格式转换为浮点数格式，其中格式转换为浮点数格式，其中IW11IW11IW11IW11为铂电阻采集
230、的为铂电阻采集的为铂电阻采集的为铂电阻采集的模拟值，模拟值，模拟值，模拟值，DB2.DBD10DB2.DBD10DB2.DBD10DB2.DBD10为为为为SFB41SFB41SFB41SFB41背景数据块背景数据块背景数据块背景数据块DB2DB2DB2DB2的数据单元，对应的数据单元，对应的数据单元，对应的数据单元，对应PIDPIDPIDPID的输的输的输的输入入入入PV_INPV_INPV_INPV_IN。在组织块在组织块在组织块在组织块OB35OB35OB35OB35中中中中SFB41SFB41SFB41SFB41系统功能块的输出系统功能块的输出系统功能块的输出系统功能块的输出LMN_P
231、ERLMN_PERLMN_PERLMN_PER（DB2.DBD76DB2.DBD76DB2.DBD76DB2.DBD76）为）为）为）为I/OI/OI/OI/O格式的输出，数值范围为格式的输出，数值范围为格式的输出，数值范围为格式的输出，数值范围为0-276480-276480-276480-27648，可以直接赋值给模拟量输出，可以直接赋值给模拟量输出，可以直接赋值给模拟量输出，可以直接赋值给模拟量输出模块（地址模块（地址模块（地址模块（地址QW3QW3QW3QW3）, , , ,对应电压输出范围为对应电压输出范围为对应电压输出范围为对应电压输出范围为0-10V0-10V0-10V0-10V
232、，OB1OB1OB1OB1中的程序为：中的程序为：中的程序为：中的程序为：联为-稻草人自动化 组织块组织块OB1OB1中的主程序中的主程序以以以以上上上上是是是是基基基基本本本本的的的的LADLADLADLAD程程程程序序序序，可可可可根根根根据据据据系系系系统统统统功功功功能能能能的的的的要要要要求求求求，在在在在此此此此基基基基础础础础上上上上对对对对程程程程序序序序进行扩展。进行扩展。进行扩展。进行扩展。联为-稻草人自动化 4 45 57 7 下下载调试载调试 PLCPLCPLCPLC硬硬硬硬件件件件组组组组态态态态和和和和软软软软件件件件编编编编程程程程完完完完成成成成后后后后，必必必
233、必须须须须将将将将其其其其下下下下载载载载至至至至PLCPLCPLCPLC中中中中，PLCPLCPLCPLC才才才才能能能能运运运运行行行行。前前前前提提提提是是是是PLCPLCPLCPLC与与与与PCPCPCPC机机机机的的的的STEP STEP STEP STEP 7 7 7 7环环环环境境境境已已已已建建建建立立立立良良良良好好好好的的的的通通通通讯讯讯讯，特特特特别别别别要要要要注注注注意意意意STEP STEP STEP STEP 7 7 7 7与与与与PLCPLCPLCPLC中地址的一致。中地址的一致。中地址的一致。中地址的一致。（1 1 1 1）硬件下载）硬件下载）硬件下载）硬件
234、下载在在在在图图4-254-254-254-25中点中点中点中点击击 按提示即可将按提示即可将按提示即可将按提示即可将PLCPLCPLCPLC硬件信息下硬件信息下硬件信息下硬件信息下载载至至至至PLCPLCPLCPLC中。中。中。中。（2 2 2 2）软软件下件下件下件下载载本本本本系系系系统统中中中中软软件件件件下下下下载载包包包包括括括括下下下下载载组组织织块块OB1OB1OB1OB1、OB35OB35OB35OB35、OB100OB100OB100OB100，背背背背景景景景数数数数据据据据块块DB2DB2DB2DB2，功能，功能，功能，功能FC105FC105FC105FC105，系，
235、系，系，系统统功能功能功能功能块块SFB41SFB41SFB41SFB41等内容，如等内容，如等内容，如等内容，如图图4-314-314-314-31所示。所示。所示。所示。 联为-稻草人自动化 4 45 57 7 下下载调试载调试（图（图3-4) 3-4) 软件下载的内容软件下载的内容软件下载的内容软件下载的内容联为-稻草人自动化 4 45 57 7 下下载调试载调试 可可可可以以以以对对对对图图图图4-344-344-344-34中中中中的的的的对对对对象象象象一一一一个个个个一一一一个个个个下下下下载载载载，方方方方法法法法为为为为选选选选中中中中所所所所需需需需下下下下载载载载的的的的
236、对对对对象象象象后后后后点点点点击击击击 ，按按按按提提提提示示示示将将将将信信信信息息息息下下下下载载载载至至至至PLCPLCPLCPLC中中中中，也也也也可可可可以以以以单单单单击击击击鼠鼠鼠鼠标标标标右右右右键键键键，选中选中选中选中PLCPLCPLCPLC菜单下的菜单下的菜单下的菜单下的“ “DownloadDownloadDownloadDownload” ”进行下载。进行下载。进行下载。进行下载。也也也也可可可可以以以以一一一一次次次次将将将将所所所所有有有有程程程程序序序序下下下下载载载载至至至至PLCPLCPLCPLC中中中中，方方方方法法法法为为为为右右右右击击击击图图图图4
237、-344-344-344-34中中中中的的的的“ “BlocksBlocksBlocksBlocks” ”项项项项，然然然然后后后后点点点点击击击击 ，按按按按提提提提示示示示将将将将信信信信息息息息下下下下载载载载至至至至PLCPLCPLCPLC中中中中，也也也也可可可可以单击鼠标右键，选中以单击鼠标右键，选中以单击鼠标右键，选中以单击鼠标右键，选中PLCPLCPLCPLC菜单下的菜单下的菜单下的菜单下的“ “DownloadDownloadDownloadDownload” ”进行下载。进行下载。进行下载。进行下载。（3 3 3 3）系统调试）系统调试）系统调试）系统调试需需需需对对对对P
238、IDPIDPIDPID控控控控制制制制器器器器设设设设置置置置初初初初值值值值SP_INTSP_INTSP_INTSP_INT，即即即即水水水水箱箱箱箱期期期期望望望望控控控控制制制制的的的的温温温温度度度度值值值值，在在在在图图图图4-354-354-354-35的的的的DB2.DBD6DB2.DBD6DB2.DBD6DB2.DBD6单单单单元元元元中中中中进进进进行行行行设设设设置置置置。该该该该对对对对话话话话框框框框通通通通过过过过点点点点击击击击图图图图形形形形编编编编辑辑辑辑器器器器中中中中“ “PLCPLCPLCPLC” ”菜菜菜菜单单单单下下下下的的的的“ “Monitor/M
239、odify Monitor/Modify Monitor/Modify Monitor/Modify VariablesVariablesVariablesVariables” ”选选选选择择择择项项项项打打打打开。开。开。开。PIDPIDPIDPID参参参参数数数数的的的的设设设设置置置置可可可可参参参参照照照照.3.3.3.3节节节节中中中中的的的的方方方方法法法法进进进进行行行行，参参参参数数数数P P P P、I I I I、D D D D分分分分别别别别在在在在图图图图4-354-354-354-35的的的的DB2.DBD20DB2.DBD20DB2.DBD20DB2.DBD20、D
240、B2.DBD24DB2.DBD24DB2.DBD24DB2.DBD24、DB2.DBD28DB2.DBD28DB2.DBD28DB2.DBD28单单单单元元元元中中中中进进进进行行行行设设设设置置置置。当然，在本系统中，完全可以考虑采用当然，在本系统中，完全可以考虑采用当然，在本系统中，完全可以考虑采用当然，在本系统中，完全可以考虑采用PIPIPIPI调节的方式。调节的方式。调节的方式。调节的方式。 联为-稻草人自动化 图图4-354-35 调试参数的输入窗口调试参数的输入窗口调试参数的输入窗口调试参数的输入窗口 联为-稻草人自动化 图图4-354-35 当采用当采用当采用当采用WinCCWi
241、nCCWinCCWinCC或触摸屏对该温度控制系统进行监控时，期或触摸屏对该温度控制系统进行监控时，期或触摸屏对该温度控制系统进行监控时，期或触摸屏对该温度控制系统进行监控时，期望温度值、望温度值、望温度值、望温度值、PIDPIDPIDPID参数等的设定就可根据参数等的设定就可根据参数等的设定就可根据参数等的设定就可根据WinCCWinCCWinCCWinCC或触摸屏的或触摸屏的或触摸屏的或触摸屏的HMIHMIHMIHMI（Human Machine InterfaceHuman Machine InterfaceHuman Machine InterfaceHuman Machine Interface）人机操作界面进行设置）人机操作界面进行设置）人机操作界面进行设置）人机操作界面进行设置或更改，非常方便。或更改，非常方便。或更改，非常方便。或更改，非常方便。联为-稻草人自动化
