6ES7290-6AA20-0XA0 西門子PLC代理商 6ES7290-6AA20-0XA0 西門子PLC代理商
在實際控制過程中，無論是給定量還是過程量都是工程實際值，它們的取值范圍都是不相同的。因此在進行PID運算前，必須將工程實際值標準化。PLC 在對模擬量進行PID運算后，對輸出產生的控制作用是在［0.0，1］范圍的標準值，不能驅動實際的驅動裝置，必須將其轉換成工程實際值。
由于電加熱爐具有較大的延時性，所以采輸出值，0.0～1.012 Kc數正數雙字，實數I 回路增益，正、負常數16 Ts I 采樣時間，單位為s，正20 TI I 積分時間常數，單位為min，24 Td I 微分時間常數，單位為min，正數式控制。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，等到溫度達到一定值轉為PID控制; 第三段，接近設定點時置電源開度為0，提供一個保溫階段，以適應溫度的滯后溫升。程序流程圖如圖3 所示，圖中X，Y根據實際設定。
PID參數的調節是很重要的，調節方法有很多，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，控制系統難以建立起精確的數學模型，所以一般采用工程整定法。PID參數的工程整定法主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。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。
4 PLC 與計算機通訊的設計
由于VB具有強大的圖形處理功能，界面可視化性強，而且操作簡單，容易實現，故采用VB來實現上位機和下位機的通信。其下位急是S7-200系列PLC，上位機是通過RS-232 串行口與PLC 相連的計算機。
4.1 PLC程序部分
S7-200 支持多種通訊模式，其中在自由口通訊方式下，用戶可以利用梯形圖程序中的接收完成中斷、發送完成中斷、發送指令和接收指令完成S7-200 系列PLC 與上位機的通訊。
PLC 的CPU 處于STOP 模式時，自由口通訊被禁止，只有當CPU 處于RUN 模式時，才可使用自由口通訊。SMB30（這里選擇端口0）是自由口模式控制字節，用來設定校驗方式、通訊協議、波特率等通訊參數。發送指令XMT 啟動自由端口模式下數據緩沖區中的數據發送，它可以方便地發送1~255 個字符，如果有中斷程序連接到發送結束事件上，在發送完成后，端口0 會產生中斷事件9，也可以監視發送完成狀態位SM45 的變化。接收指令RCV 可以初始化接收信息服務，通過的通訊端口接收信息并存儲在數據緩沖區內。在接收完后一個字符時，端口0 產生中斷事件23.
4.2上位機程序部分
VB 帶有專門管理串行通訊的MSComm 控件，利用它只需設置幾個主要參數就可以實現PLC與計算機串行通訊。計算機采用VB編程，主要有監控界面、當前溫度顯示、動態溫度曲線顯示、參數設置以及與PLC通信等方面的設計。通信參數設置程序如下：
MSComm1.PortOpen= True//打開通信端口。計算機端的VB程序利用MSComm 控件與S7-200交換數據，通過自由口通訊程序從現場采集溫度信號。并且上位機程序可以設定初始溫度和PID參數、顯示動態溫度曲線。
5 結束語
本文介紹了由西門子公司S7-200系列PLC構成的溫度控制器，并闡述了VB環境下計算機與PLC溫控系統的串行通信技術，給出了部分程序，通過實例表明，該系統可靠性高，監控方便。
