西门子6ES7214-1AF40-0XB0型号规格

现用到西门子S7-300（CPU315）做整流系统的PID控制，具体是由AI模块输入4-20MA信号（既A柜/B柜饱和电抗器控制电流信号反馈和机组A柜/B柜直流电流信号反馈），通过CPU调用PID功能块，实现自动闭环控制，zui后由AO模块输出一个4-20MA的信号给稳流系统（既A柜/B柜电流给定反馈）。

    　发现问题：

    1、具体应调用S7的PID中的哪些功能块。直接在OB1里边调用FB41，不知可否。

    2、PID标准块FB41的输入输出参数如何整定，PV_PER、SP_INT、PV_IN有何区别。

    3、GAIN、TI、TD如何整定。

    4、MAN_ON、PVPER_ON怎么用，是直接在FB41的输入端写吗？

    原理上，PID的调节节奏应该与其采样周期*，这是数学模型应与物理过程*的要求。这也就是FB41要在OB35中周期调用且OB35的周期要与FB41采样周期*的原因。

    当然，在OB1或其他FC、FB中调用FB41也是可以的，此时将OB1参数区中扫描周期作为FB41的采样周期。在管道恒流恒压的PID过程控制中，也曾在FC中无条件连续调用FB41，PID效果也还令人满意。我个人认为，精度要求不高的应用中，简单调用也是可以的。

    FB41参数的设置很灵活，可根据自己的习惯或应用的方便选择。下面是一种方式。

    MAN_ON：激活PID手动调节给定值MAN的使能位，可用PID手自动转换位来触发。

    PVPER_ON：是PID输入输出参数“PERIPHERAL化”的使能位，即将参数看成0~27648之间的整数。换个说法，就是PID的反馈值直接取自相应AIW通道，而PID输出则直接给出到AQW通道。参数整定由FB41完成。可用调节装置的启动标志来触发本位。

    MAN：PID手动调节给定值，当“MAN_ON=1”时有效。

    CYCLE：采样周期。根据物理量变化快慢定，一般要求与FB41执行的周期*。

    SP_INT：PID的设定值。注意设定值与反馈值的单位*。为了避免错误，建议将SP_INT转换为-100.0~100.0%之间无量纲的百分数，输入到FB41时，注意只取百分号之前的数即可。

    PV_PER：PID过程的反馈值，直接取自反馈量的AIW通道的A/D码。仅在“PVPER_ON=1”时有效。

    GAIN：比例系数。

    TI：积分时间。

    TD：微分时间。

    LMN_PER：PID的调节输出，直接对应调节输出AQW通道。

    设置了上述参数，基本的PID调节就可以实现了。根据需要再完善其他参数的设置，比如死区的设定等。

    利用STEP7中的PID赋值工具可形象快捷地完成参数设置，结果直接存入相应背景数据块，FB41调用时无须再赋值。

作为通用工业控制计算机，30年来，可编程控制器从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务的跨越。的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用。

    1. 可编程控制器的定义

    可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：

    “PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”

    2. PLC的特点

    2.1可靠性高，抗干扰能力强

    高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了**的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均*时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均*工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有*的可靠性也就不奇怪了。

    2.2配套齐全，功能完善，适用性强

    PLC发展到，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

    2.3易学易用，深受工程技术人员欢迎

    PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。

    2.4系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造

西门子S7-200系列PLC局部存储器区的使用方法

S7-200PLC有64个字节的局部存储器，其中60个可以用作暂时存储器或者给子程序传递参数。

　　局部存储器和变量存储器很相似，主要区别是变量存储器是全局有效的，而局部存储器是局部有效的。全局是指同一个存储器可以被任何程序存取（例如，主程序、子程序或中断程序）。局部是指导存储器区和特定的程序相关联。

　　几种程序之间不能互访。

　　局部存储器区是S7-200CPU为局部变量数据建立的一个存储区，用L表示。该区域的数据可以用位、字节、字、双字四种方式来存取。

　　（1）按“位”方式：从L0.0~L63.7，共有512点。

　　（2）按“字节”方式：从LB0~LB63，共有64个字节

　　（3）按“字”方式：从LW0~LW62，共有32个字

　　（4）按“双字”方式：从LD0~LD60，共有16个双字

PLC在工作中少不了需要计时，定时器就是实现PLC具有计时功能的计时设备。定时器的编号：

　　T0、T1、……、T255

　　S7-200有256个定时器。

　　西门子S7-200系列PLC计数器存储器区的使用方法

　　PLC在工作中有时不仅需要计时，还可能需要计数功能。计数器就是PLC具有计数功能的计数设备。

　　计数器的编号：

　　C0、C1、……、C255

西门子S7-200系列PLC子程序调用的作用及方法

　　调用子程序的好处

　　子程序可以把整个用户程序按照功能进行结构化的组织。一个“好”的程序总是把全部的控制功能分为几个符合工艺控制规律的子功能块，每个子功能块可以由一个或多个子程序组成。这样的结构也非常有利于分步调试，以免许多功能综合在一起无法判断问题的所在；而且，几个类似的项目也只需要对同一个程序作不多的修改就能适用。

　　调用子程序的规则

　　。子程序在调用时会保持当前的逻辑运算结果，但是不保存累加器（ACx）的内容 。

　　。子程序在执行到末尾时自动返回，不必加返回指令；在子程序中间也可以使用条件返回指令 。

　　。子程序不能使用跳转语句跳入、跳出 。

　　。子程序返回时，回到调用子程序的指令后面，继续执行上一级程序

　　。西门子S7-200 CPU多可以调用64个子程序（CPU226为128个） 。

　　。子程序可以嵌套调用，即子程序中再调用子程序，一共可以嵌套8层 。

　　。在中断服务程序中不能欠套调用子程序，被中断服务程序调用的。..。

　　。子程序中不能再出现子程序调用 。

　　。子程序可以带参数调用，在子程序的局部变量表中设置参数的类型；一共可以带16个参数（形式参数）。

　西门子S7-300系列PLC搜索地址的查询方法

　　问：比如我要查找 I0.0在哪几块里或哪几个程序段了使用是怎样查的？

　　答：1。打开Simatic 管理器，并打开你的程序，依次展开子目录，直至找到Bausteine（块），然后随便双击任何一个快，如OB1；

　　2。在大开的OB1块中，选择Options / Reference Data / Displays（选项/参考数据/显示），在出现的“Display S7 Reference data（显示S7参考数据）中选择”Regenerated“（重新产生），点击“是”，出现“顾客化”对话框，选择*项“交叉参考”；建立参考数据表；

　　3。在产生的交叉参考数据表中*列“地址”中双击I0.0，就会找到I0.0在哪几块里或哪几个程序段被使用。

1：将操作模式开关转换从STOP位置到MRES 位置并保持至少3 秒钟，直到红色的“STOP”发光二极管开始慢闪为止。请释放开关，并且多在3 秒内将开关再次转到MRES 位置。当“STOP”LED 快闪时，CPU 已经被复位。如果“STOP” 发光二极管没有开始快闪，请重复执行此过程。

　　复位存储器的方法：将操作模式开关转换从STOP位置到MRES 位置，STOP LED 熄灭1s，亮1s，再熄灭1s后保持亮。放开开关，使它回到

　　STOP位置，3s内把开关又回到MRES，STOP LED以2Hz的频率至少闪动3s，表示正在复位，后STOP LED一直亮，可以松动模式开关，完成。

　　步骤 复位CPU 存储器

　　1. 将钥匙转至STOP 位置。

　　2. 将钥匙转至MRES 位置并保持在此位置，直至STOP LED 第二次点亮并持续处于点亮状态（需要3 秒）。现在释放钥匙。

　　3. 必须在3 秒内再次将钥匙转至MRES 位置并保持不动，直至STOP LED 闪烁（频率为2 Hz）。现在即可释放开关。CPU 完成存储器复位后，STOP LED 会停止闪烁并始终亮起。CPU 已完成对存储器的复位。

　　使用以下步骤格式化MMC

　　如果CPU 请求存储器复位（STOP LED 缓慢闪烁），则可以通过对选择器开关进行如下设置来格式化MMC：

　　1. 将开关切换至MRES 位置并保持不动，直至STOP LED 点亮并保持亮起（大约9 秒后）。

　　2. 在随后的三秒内，释放开关并再次将其切换至MRES 位置。STOP LED 闪烁，指示正在进行格式化。

问：西门子S7-300编程必须要用到SCL吗，只用LAD怎么样？

　　答：S7 SCL是符合EN 61131-3（IEC 61131-3）标准的文本语言，也就是说支持该标准的任意厂家的PLC均可以使用与之相似的语言编程，支持强大的数据处理运算功能，一般深受IT人员的喜爱。SCL是STEP 7软件的一个可选附件包，标准版的只有 LAD，STL，FBD三种编程工具。它同STL、LAD、FBD属于同一个作用， SCL需要用单独的程序块来编写，需要编译后才能下载到CPU执行；LAD和STL可以在同一个程序块里编写。在STEP7没有安装SCL时，用其编辑的块都会以STL格式打开并显示。

　　S7 SCL 包含的语言结构与编程语言Pascal和C相类似，所以只要接触过Pascal、Delphi、vb等编程语言者，实现S7-SCL语言的快速入门是非常容易的，不必了解继电器原理，而且，即使是做逻辑控制也只需简单的编程语句就可以完成，所以S7 SCL特别适合于习惯于使用编程语言的人使用。这种语言适合于处理复杂的逻辑和大量的数学运算，由于其具有语言的编程结构，因此和S7的STL语句表编程方式比较起来有着更加方便的控制方式，可以这样说，只要是必须使用语句表的地方，我们均可以考虑使用SCL。

　　也许STL在执行时比SCL更加高效，但事实上也不一定，首先SCL可以编译成STL，同时 SCL设计时可以优化编程，而STL若运用不当，可能还会将低效率。当然在目前的这种系列的PLC上，效率对于我们来说已是次要的，我们更关心的是编程结构。就像在PC机上，舍弃了汇编语言，而主要采用C/C++等语言。总体来说，SCL适合于编写标准功能块，由于在维护中，它和STL一样，不象 Lad一样利于维护，因此这些标准功能块都应该有文档说明，以便用户了解其功能。STL源文件由文本组成，使用关键字在源文件中设定块结构、声明变量表和程序网络段，为将其编译成块，必须按一定规则编写其结构及语句。

　　当使用LAD（梯形图）/FBD（功能图）编程时，系统会自动添加严格的语法结构。而STL并不自动添加完整的语法结构（数据类型匹配，系统堆栈处理等）。应此LAD/FBD格式的程序可以转换为STL格式，而STL格式的程序并不一定可以转换为LAD/FBD。

　　SCL可以编译成STL。如果想再把STL*转换成LAD，难度很大，或者说不可能。把STL程序按功能组拆成逐个网络，然后或许大部分可以转换成LAD，但是无法保持程序的完整性，零零散散无法阅读。

　　做 PCS7项目，如果不学会SCL语言，做项目难度比较大，单纯使用CFC和SFC编程，由于工艺控制的复杂性和多样性，CFC图表会有大量的块，程序可读性不高，技术保密不了；用SCL编程可以把工艺联锁、工艺核心控制程序和工艺数据处理包装成一个FB块，CFC程序就简单多了。 PCS7是DCS系统，模拟量很多，而且程序一般都比较大。这种大型的程序通常都用语言工具来编写，例如SCL，CFC和SFC。他们编译以后生成STL，但是没有注释，阅读难度会非常大，一年都未必看的明白。工业控制软件发展到现在，大型程序通常都是用语言来编写，如SCL，CFC和SFC这样工作量会小很多很多。所以建议大家直接阅读学习SCL语言编写的程序。

　　对于STL、LAD、SCL等语言之间进行转换的问题，的确有些STL变成LAD是转不过来的。反过来行。LAD可以直接转SCL，但反过来不一定行，需要严格的按一定的格式写才能转回来，因为SCL是结构化编程语言，比LAD复杂。

　　总的来说，SCL适合软件工程师，LAD适合电气工程师，STL兼有优缺点，FBD适合电子工程师。