西门子6ES7215-1AG40-0XB0型号介绍

西门子6ES7215-1AG40-0XB0型号介绍

PID控制的难点在于整定控制器的参数。为了学习整定PID控制器参数的方法，必须做闭环实验，开环运行PID程序没有任何意义。用硬件组成一个闭环需要PLC的CPU模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块，此外还需要被控对象、检测元件、变送器和执行机构。例如可以用电热水壶作为被控对象，用热电阻检测温度，用温度变送器将温度转换为标准电压，用移相控制的交流固态调压器作执行机构。
 有没有比较简单的实现PID闭环控制的方法呢？
 在控制理论中，用传递函数来描述被控对象、检测元件、执行机构和PID控制器。
 被控对象一般是串联的惯性环节和积分环节的组合。在实验室可以用以运算放大器为核心的模拟电路来模拟广义的被控对象（包括检测元件和执行机构）的传递函数。我曾将这种运放电路用于S7-200和S7-1200的PID参数自动调节实验。
 用运算放大器模拟被控对象一般需要做印刷电路板，还是比较麻烦。有没有更简单的方法呢？
 除了用运算放大器来模拟被控对象的传递函数，也可以用PLC的程序来模拟。为此我编写了用来模拟被控对象的S7-200的子程序，它也可以用于S7-200 SMART。使用模拟的被控对象的PID闭环示意图如下图所示，虚线右边是被控对象，DISV是系统的扰动输入值。虚线左边是PLC的PID控制程序。
 

被控对象的数学模型为3个串联的惯性环节，其增益为GAIN，3个惯性环节的时间常数分别为TIM1～TIM3。其传递函数为
  

 分母中的“s”为自动控制理论中拉普拉斯变换的拉普拉斯算子。将某一时间常数设为0，可以减少惯性环节的个数。图中被控对象的输入值INV是PID控制器的输出值。被控对象的输出值OUTV作为PID控制器的过程变量（反馈值）PV。
 下图是模拟被控对象的子程序，实际上只用了两个惯性环节，其时间常数分别为5000ms和2000ms。用与PID的采样周期相同的定时中断时间间隔来调用这个子程序。
 

下图是用来监视PID回路运行情况的STEP 7-Micro/WIN的PID调节控制面板，可以用它进行PID参数自整定或手动调节PID参数的实验。标有PV（即被控量）的是过程变量的阶跃响应曲线。
 

 将上图中的积分时间由0.03min（分钟）增大到0.12min，下图的超调量有明显的减小。通过修改PID的参数，观察被控量阶跃响应曲线给出的超调量和调节时间等特征量的变化情况，可以形象直观、快速地学习和掌握PID参数的整定方法。
 

1、定时器功能介绍
2、脚本中定时器介绍
3、使用脚本实现更多定时器功能
3．1 整点归档
3．2 WinCC 项目激活时避免脚本初次执行及延迟执行脚本1 定时器功能介绍
    WinCC 中定时器的使用可以使 WinCC按照指定的周期或者时间点去执行任务，比如周期执行变量归档、在指定的时间点执行全局脚本或条件满足时打印报表。WinCC 已经提供了一些简单的定时器，可以满足大部分定时功能。但是在有些情况下，WinCC 提供的定时器不能满足我们需求，这时我们就可以通过 WinCC 提供的脚本接口通过编程的方式实现定时的功能，因为脚本本身既可以直接 调用 WinCC其他功能，比如报表打印，也可以通过中间变量来控制其他功能的执行，比如通过置位/复位归档控制变量来触发变量记录的执行。WinCC 提供了 C 脚本和 VBS 脚 本，本文主要以全局 C 脚本编程为例介绍定时功能的实现。
2 脚本中定时器介绍     既然在全局脚本中可以编程控制其他功能的执行，那么首先看看全局脚本的触发：

                                                    图1   脚本触发器分类 

如图1所示： 脚本触发器分为使用定时器和使用变量， 定时器又分为周期执行和非周期执行一次，比如每分钟执行一次脚本属于周期执行，指定2012年10月1日执行一次属于非周期执行。 使用变量触发脚本，即在变量发生变化时，脚本就执行一次， 而变量的采集可以根据指定周期循环采集，或者根据变化采集，根据变化实际是1秒 钟采集变量一次。
3使用脚本实现更多定时器功能
   利用脚本自身的定时器， 可以通过在脚本中编程的方式实现更多其它定时功能。

3．1整 点归档

    WinCC提供了变量归档，变量归档分为周期归档和非周期归档，不管是周期归档或非周期的归档，都又可以通过一些 变量或脚本返回值来控制归档， 比如：整点归档。下面的设置结合WinCC脚本，实现了在 整点开始归档，归档五分种后停止归档，即每个小时仅归档前五分钟的数据。
    软件环境：bbbbbbs 7 Professional Service Pack1 , WinCC V7.0 SP3
    归档名称：ProcessValueArchive
    归档变量：NewTag
    归档周期：1 分钟
    归档控制变量  startarchive
    C脚本触发周期：10秒
    脚本代码：
#include "apdefap.h"
intgscbbbbbb( void )
{
    #pragma option(mbcs)
    #pragma code ("kernel32.dll"); 
    void GetLocalTime (SYSTEMTIME* lpst); 
    #pragma code(); 
      SYSTEMTIME time;
      int  t1; 
      GetLocalTime(&time); 
      t1=time.wMinute; 
if(t1==00) 
      { 
                  SetTagBit("startarchive",1);  
       } 
     if(t1==05) 
      { 
                  SetTagBit("startarchive",0);    
 } 
return0;
}
归档设置如图2：

                     图2   归档设置
    同理，在以上脚本的基础上做修改，可以实现在某个指定的时间点打印报表，只要在满足触发条件时调用下列函数：    
       RPTJobPrint(" Myprintjob")；
      Myprintjob为 事先创建好的打印作业。 
       脚 本主要部分在于获取系统当前时间，下 面的脚本实现了获取当前时间并分别获取年、月、日、时、分、秒、毫秒，星期几的功能。
 
    Varname1 到 Varname8 为 WinCC 内部变量。若在 WinCC画面上显示时，由于默认 I/O 域的 格式为999.99， 要把 Varname1 的显示格式改为9999。 
  #include "apdefap.h"
intgscbbbbbb( void )
{
          #pragma option(mbcs)
 
          #pragma code ("kernel32.dll"); 
             void GetLocalTime (SYSTEMTIME* lpst); 
         #pragma code(); 
         SYSTEMTIME time;
            GetLocalTime(&time); 
             SetTagWord("Varname1",time.wYear);
           SetTagWord("Varname2",time.wMonth);
           SetTagWord("Varname3",time.wDayOfWeek);
           SetTagWord("Varname4",time.wDay);
           SetTagWord("Varname5",time.wHour);
           SetTagWord("Varname6",time.wMinute);
           SetTagWord("Varname7",time.wSecond);
           SetTagWord("Varname8",time.wMilliseconds);
  return 0;
}
    设置或读取系统时间的函数如下： 
        SetSystemTime
        SetLocalTime
        GetSystemTime
        GetLocalTime 
    系统中本地计算机时间和格林威治时间是有区别的。函数“SetSystemTime / GetSystemTime”用于设置或读取格林威治时间。
   函数“SetLocalTime / GetLocalTime”用于设置或读取本地计算机时间。
  两种时间会因地理的时区不同而改变。两个函数使用方法相 同。
  3．2 WinCC 项目激活时避免脚本初次执行及延迟执行脚本
    全局脚本在项目激活时，是要执行一次的，在有些情况下，需要避免脚本执行，就采用在脚本中去判断。比如 可以创建 WinCC 内部布尔型变量 flag，脚本如下：
  #include "apdefap.h"
intgscbbbbbb( void )
{
      #pragma option(mbcs)
 
      if ( GetTagBit("flag")==1) 
              SetTagWord("NewTag",1);//根据自己的需求编写对应代码.
     else
              SetTagBit("flag",1);    //Return-Type: BOOL
return0;
}
    除了避免项目运行激活时触发脚本执行，我们 还可以通过 Sleep() 延迟脚步功能执行，比如开机后五分钟开始执行脚本具体功能，代码如下：
  #include "apdefap.h"
intgscbbbbbb( void )
{
        #pragma option(mbcs)

        #pragma option(mbcs)
        #pragma code("Kernel32.dll");
        voidSleep(int milliseconds);
        #pragma code()
             Sleep(300000); //延迟300秒即五分钟
          int temp;
      //根据自己的需求编写对应代码. 
         temp=GetTagWord("NewTag");//Return-Type: WORD
         temp++;
         SetTagWord("NewTag",temp);
            return 0;
} 
        不管是整点归档或者延迟执行脚本，脚本中的参数都可以在运行期间通过 WinCC 的画面动态设定。
注意事项
  应用示例与所示电路、设备及任何可能结果没有必然联系，并不完全相关。应用示例不表示客户的具体解决方案。它们仅对典型应用提供支持。用户负责确保所述产品 的正确使用。这些应用示例不能免除用户在确保安全、使用、安装、操作和维护设备方面的责任。当使用这些应用示例时，应意识到西门子不对在所述责任条款 范围之外的任何损坏/索赔承担责任。我们保留随时修改这些应用示例的权利，恕不另行通知。如果这些应用示例与其它西门子出版 物(例如，目录)给出的建议不同，则以其它文档的内容为准。