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《DCS与现场总线控制系统应用》之DCS温度（液位）控制实验 实验三 S7－200PLC　PID温度调节实验一 一、实验目的 1、定性掌握PID控制原理，在此基础上理解PID各调分量的调节作用； 2、掌握S7－200PLC中PID调节指令的使用及编程（以温度调节为例，学习使用向导和不使用向导两种编程，本实验不使用向导），并初步学会PID参数定方法。 二、实验内容 1、S7－200PLC　与模块的硬件接线、S7－200PLC　PID指令应用 2、掌握S7－200　PLC　PID编程步骤 3、掌握输入输出参数的标准化及PID回路表的使用 4、观察PID自动调节与手动调节效果图（趋势曲线），并学习PID参数整定方法 5、以温度控制为例进行PID调节模拟，观察效果（有模拟量扩展模块的话，掌握EM231或者EM232或者EM235的连接及使用） 6、改变设定值、积分时间、采样时间、微分时间，观察调节效果曲线，学会分析曲线图，定性掌握PID参数整定方法 三、实验步骤 1、硬件连接：S7－200CPU与模拟量扩展模块的正确连接 以EM235为例，连接图如下：（EM235是最常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出功能） 左图演示了模拟量扩展模块的接线方法，对于电压信号，按正、负极直接接入X＋和X－；对于电流信号，将RX和X＋短接后接入电流输入信号的“＋”端；未连接传感器的通道要将X＋和X－短接。 对于某一模块，只能将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量程和分辨率。EM235的常用技术参数： 模拟量输入特性 模拟量输入点数 4 输入范围 电压（单极性）0～10V 0～5V 0～1V 0～500mV 0～100mV 0～50mV 电压（双极性）±10V ±5V ±2.5V ±1V ±500mV ±250mV ±100mV ±50mV ±25mV 电流0～20mA 数据字格式 双极性 全量程范围-32000～+32000　单极性 全量程范围0～32000 20%偏移量6400-32000 分辨率 12位A/D转换器 模拟量输出特性 模拟量输出点数 1 信号范围 电压输出 ±10V电流输出0～20mA 数据字格式 电压-32000～+32000电流0～32000 分辨率电流 电压12位　电流11位 下表说明如何用DIP开关设置EM235扩展模块，开关1到6可选择输入模拟量单/双极性、增益和衰减。EM235开关 单/双极性选择 增益选择 衰减选择 SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 ? ? ? ? ? ON 单极性 ? ? ? ? ? ? ? OFF 双极性 ? ? ? ? ? OFF OFF ? ? X1 ? ? ? ? OFF ON ? ? X10 ? ? ? ? ON OFF ? ? X100 ? ? ? ? ON ON ? ? 无效 ? ON OFF OFF ? ? ? ? ? 0.8 OFF ON OFF ? ? ? ? ? 0.4 OFF OFF ON ? ? ? ? ? 0.2 由上表可知，DIP开关SW6决定模拟量输入的单双极性，当SW6为ON时，模拟量输入为单极性输入，SW6为OFF时，模拟量输入为双极性输入。SW4和SW5决定输入模拟量的增益选择，而SW1，SW2，SW3共同决定了模拟量的衰减选择。6个DIP开关决定了所有的输入设置。在Micro/WIN 中的命令菜单中选择 指令向导，然后在指令向导窗口中选择PID 指令如果你的项目中已经配置了一个PID 回路，则向导会指出已经存在的PID 回路，并让你选择是配置修改已有的回路，还是配置一个新的回路第一步：定义需要配置的PID 回路号第二步：设定PID 回路参数a. 定义回路设定值（SP，即给定）的范围：在低限（Low Range）和高限（High Range）输入域中输入实数，缺省值为0.0 和100.0，表示给定值的取值范围占过程反馈量程的百分比。这个范围是给定值的取值范围。它也可以用实际的工程单位数值表示。参见：设置给定－反馈的量程范围。以下定义PID 回路参数，这些参数都应当是实数：b.增益： 即比例常数。c.积分时间：如果不想要积分作用，可以把积分时间设为无穷大d.微分时间：如果不想要微分回路，可以把微分时间设为0 。e.采样时间：是PID 控制回路对反馈采样和重新计算输出值的时间间隔。在向导完成后，若想要修改此数，则必须返回向导中修改，不可在程序中或状态表中修改。注意：关于具体的PID 参数值，每一个项目都不一样，需要现场调试来定，没有所谓经验参数。第三步：设定回路输入输出值a. 指定输入类型单极性，即输入的信号为