S7-200PID组态监控设计.doc

《DCS与现场总线控制系统应用》之DCS温度（液位）控制实验 实验四 S7－200PLC　PID温度调节实验二 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，本实验可使用向导），并初步学会PID参数定方法。 3、进一步熟悉组态王监控设计。 二、实验内容 1、S7－200PLC　与模拟量模块的硬件接线、S7－200PLC　PID指令应用，同上次。 2、掌握S7－200　PLC　PID向导编程步骤 3、设计PID监控画面。 4、在画面中改变设定值、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 2、PLC编程，如右所示。 将上次程序的主程序改为子程序SBR2，主程序改为一个起保停程序，引入M20.0、M20.1、M20.2作为控制调用PID子程序SBR2的开关量，用IX.X作为在PLC上手工操作启动停止调用PID子程序SBR2的开关量，停止的开关量同时复位Q0.0和Q0.1。SBR2内容同上次实验。 3、 建立应用程序集合语言如下：（启动时、运行时，间隔200ms） \本站点\温度测量值1=\\本站点\温度测量值*100;//因为要转为实际值 \\本站点\PID输出值1=\\本站点\PID输出值*100;//同上 参考画面： 要求：当前状态后面有“加热”（红色字体）、“冷却”（黑色字体）两个文本框，受I/O离散变量“加热”、“冷却”控制隐含与显示，设定温度的文本框动画连接到模拟量“温度给定值1（实际值）”的输入和输出，PID输出值、当前温度的显示要求为实际值，分别连接到相关模拟量，下位机PLC中PID运算所需的测量值、设定值、PID输出值为0.0-1.0之间的数，需转为实际值，其余类推；按钮“启动PID调节”“停止PID调节”“退出”分别连接到相关变量上，以达到控制PLC的PID调启停目的；比例增益、积分时间、微分时间三个文本框分别连接到相关变量的输入和输出上，以达到通过鼠标点击输入改变PID参数的目的。当前温度的游标设计要求主刻度为11个，副刻度为4个，并有1位小数；时序曲线设计与以前要求相似。并有退出按钮。比例增益、积分时间、微分时间的文本框要求同时有输出模拟量值和输入模拟量值的功能。单击后，可出现如下的输入窗口，输入不同的值可在趋势图中观察ｐｉｄ调节效果。 四、实验思考题 1、从曲线图上我们看到在测量值PV远低于或者远高于设定值SP的一定时间内，“当前状态”会一直显示“加热”或者“冷却”，请定性分析此时VW0和VW2值的变化情况（定性画出矩形波来）。 2、PID控制指令回路表的含义是什么？有何作用？ 3、总结本实验中用组态王控制PLC所程序启动停止的方法。 4、结合本实验，上网有哪些信誉好的足球投注网站回答以下问题： 1）什么是模拟量信号？它与数字信号相比有何不同？什么是模拟量信号的分辨率？ 2）以EM235为例，解释模拟量模块整定的要点（提示：消除共模电压干扰方面、设置模拟量输入滤波：平均值滤波、中值滤波，在STEPMicro/WinV4.0中设置采样数和死区：系统块/输入滤波器）。 3）在S7－200中如何实现PID控制编程？ 4）DCS系统中采用的PID控制算法与常规模拟仪表中采用的控制算法有什么区别？ 5）为什么前馈控制常与反馈控制结合起来使用？实现前馈控制时要注意什么问题？ 五、实验报告 实验报告包括实验目的、实验内容、步骤、设计说明、实验体会、实验思考题。 4 / 4