基于PLC的交流異步電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于PLC的交流異步電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成績(jī)：姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：日期：PLC技能考核設(shè)計(jì)訓(xùn)練任務(wù)書學(xué)生姓名專業(yè)年級(jí)學(xué)號(hào)設(shè)計(jì)日期：年月日至年月日設(shè)計(jì)題目：基于PLC的交流異步電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：本次設(shè)計(jì)基于可編程控制器（PLC）硬件平臺(tái)的異步電動(dòng)機(jī)綜合控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過可編程邏輯控制器（PLC）來控制變頻器，最終實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制。并通過HMI面板直觀的顯示出來。具體設(shè)計(jì)是P、I調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。經(jīng)過多次參數(shù)設(shè)定比較后，系統(tǒng)能得到比較滿意的控制效果，最大超調(diào)只有兩度多，穩(wěn)定后能保持在10r/ｓ以內(nèi)。負(fù)載改變后轉(zhuǎn)速可以很快的達(dá)到給定轉(zhuǎn)速。指導(dǎo)教師評(píng)語：指導(dǎo)教師簽字：日期：目錄167951緒論 須隨之作相應(yīng)的變動(dòng),所有布線和控制柜極有可能重新設(shè)計(jì),耗時(shí)且費(fèi)力然而是利用存儲(chǔ)在機(jī)內(nèi)的程序?qū)崿F(xiàn)各種控制功能的。因此當(dāng)工藝過程改變時(shí),只需修改程序即可,外部接線改動(dòng)極小,甚至可以不必改動(dòng),其靈活性和通用性是繼電器控制電路無法比擬的。第二,可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)"繼電器控制系統(tǒng)中,由于器件的老化、脫焊、觸點(diǎn)的抖動(dòng)以及觸點(diǎn)電弧等現(xiàn)象是不可避免的,大大降低了系統(tǒng)的可靠性。而在控制系統(tǒng)中,大量的開關(guān)動(dòng)作是由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成的,加之在硬件和軟件方面都采取了強(qiáng)有力的措施,使產(chǎn)品具有極高的可靠性和抗干擾能力可以直接安裝在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定地工作。PLC在硬件方面采取電磁屏蔽、光電隔離、多級(jí)濾波等措施在軟件方面采取警戒時(shí)鐘、故障診斷、自動(dòng)恢復(fù)等措施,并利用后備電池對(duì)程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù),因此被稱為“專為適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)”。第三,編程簡(jiǎn)單,使用方便。PLC采用面向過程,面向問題的“自然語言”編程方式,直觀易懂,主要采用梯形圖和語句表編寫程序,使得廣大電氣技術(shù)人員更容易接納和理解。同時(shí)設(shè)計(jì)人員也可根據(jù)自己的喜好和實(shí)際應(yīng)用的要求選擇其他編程語言。標(biāo)準(zhǔn)是編程語言的標(biāo)準(zhǔn),除了梯形圖!語句表之外,還存在順序流程圖!結(jié)構(gòu)化文本和功能塊圖三種編程語言的表達(dá)方式。一個(gè)程序的不同部分可用任何一種語言來描述,支持復(fù)雜的順序操作功能處理以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第四,功能強(qiáng)大,可擴(kuò)展。的主要功能包括開關(guān)量的邏輯控制、模擬量控制部分還具備控制或模糊控制功能、數(shù)字量智能控制、數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、通信、聯(lián)網(wǎng)及集散控制等功能。PLC的功能擴(kuò)展也極為方便,硬件配置相當(dāng)靈活,根據(jù)控制要求的改變,可以隨時(shí)變動(dòng)特殊功能單元的種類和個(gè)數(shù),再相應(yīng)修改用戶程序就可以達(dá)到變換和增加控制功能的目的。1.3HMIHMI是HumanMachineInterface的縮寫，“人機(jī)接口”，也叫人機(jī)界面。人機(jī)界面是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，它實(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。凡參與人機(jī)信息交流的領(lǐng)域都存在著人機(jī)界面。人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元等，其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元。根據(jù)HMI的產(chǎn)品等級(jí)不同，處理器可分別選用8位、16位、32位的處理器。HMI軟件一般分為兩部分，即運(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件（本次設(shè)計(jì)用的是WinCCflexible）。使用者都必須先使用HMI的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過PC機(jī)和HMI產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運(yùn)行。本次設(shè)計(jì)采用的是西門子Smart700。1.4組態(tài)軟件組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。WinCCflexible是一種前瞻性的面向及其自動(dòng)化的HMI設(shè)備組態(tài)軟件，它能夠提供舒適而高效的設(shè)計(jì)。WinCCflexible的優(yōu)點(diǎn)：一是多功能，通用的應(yīng)用程序，適合所有工業(yè)領(lǐng)域的解決方案；多語言支持，全球通用；可以集成到所有自動(dòng)化解決方案內(nèi)；內(nèi)置所有操作和管理功能，可簡(jiǎn)單、有效地進(jìn)行組態(tài)；可基于Web持續(xù)延展，采用開放性標(biāo)準(zhǔn)，集成簡(jiǎn)便；集成的Historian系統(tǒng)作為IT和商務(wù)集成的平臺(tái)；可用選件和附加件進(jìn)行擴(kuò)展；“全集成自動(dòng)化”的組成部分，適用于所有工業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域的解決方案。二是實(shí)例證明，WinCC集生產(chǎn)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化于一體，實(shí)現(xiàn)了相互之間的整合，這在大量應(yīng)用和各種工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例中業(yè)已證明，包括：汽車工業(yè)、化工和制藥行業(yè)、印刷行業(yè)、能源供應(yīng)和分配、貿(mào)易和服務(wù)行業(yè)、塑料和橡膠行業(yè)、機(jī)械和設(shè)備成套工程、金屬加工業(yè)、食品、飲料和煙草行業(yè)、造紙和紙品加工、鋼鐵行業(yè)、運(yùn)輸行業(yè)、水處理和污水凈化。WinCCflexible組態(tài)包括IO域組態(tài)、按鈕組態(tài)、文本列表和圖形列表組態(tài)、動(dòng)畫組態(tài)、報(bào)警組態(tài)。2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的對(duì)于控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，開環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制電壓直接控制電機(jī)觸發(fā)電路。但系統(tǒng)靜特性差，在轉(zhuǎn)矩變化的情況下轉(zhuǎn)速變化很大。閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是調(diào)速性能好，系統(tǒng)特性曲線較硬，轉(zhuǎn)矩變化對(duì)系統(tǒng)速度擾動(dòng)幾乎不記。在許多工業(yè)場(chǎng)合，需要電機(jī)轉(zhuǎn)速能夠很好地跟隨給定轉(zhuǎn)速，因此采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)就是基于PLC的變頻器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。2.2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)主要由三個(gè)部分構(gòu)成，即可編程邏輯控制器件PLC、變頻器和電機(jī)。首先通過設(shè)置給定輸入給PLC，再通過PLC控制變頻器，再經(jīng)由變頻器來控制電機(jī)，隨后將電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋給PLC，經(jīng)比較后輸出給變頻器從而實(shí)現(xiàn)無靜差調(diào)速。閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖：圖2-1閉環(huán)控制的結(jié)構(gòu)控制圖圖2-1閉環(huán)控制的結(jié)構(gòu)控制圖-速度給定速度反饋信號(hào)+PLC（PID）變頻調(diào)速系統(tǒng)PID控制器結(jié)構(gòu)圖：圖2-2PID控制結(jié)構(gòu)圖圖2-2PID控制結(jié)構(gòu)圖PID控制器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)過程控制中不可替代的主要技術(shù)之一。PID控制分為三個(gè)環(huán)節(jié)，分別是比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)。 比例調(diào)節(jié)作用是按比例反應(yīng)系統(tǒng)的偏差，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差，比例調(diào)節(jié)立即產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用以減小偏差。比例作用大，可以加快調(diào)節(jié)時(shí)間；但是過大的比例，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。 積分調(diào)節(jié)作用是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高無差度。因?yàn)橛姓`差，積分調(diào)節(jié)就進(jìn)行，直至消除誤差。積分作用的強(qiáng)弱取決于積分時(shí)間常數(shù)Ti，Ti越小，積分作用就越強(qiáng)；反之積分作用就越弱。加入積分調(diào)節(jié)可使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)變慢。積分作用常與另兩種調(diào)節(jié)規(guī)律結(jié)合，組成PI調(diào)節(jié)器或PID調(diào)節(jié)器。PI調(diào)節(jié)器是最常用的調(diào)節(jié)器。 微分調(diào)節(jié)作用反應(yīng)系統(tǒng)偏差信號(hào)的變化率，具有預(yù)見性，能預(yù)見偏差變化的趨勢(shì)，因此能產(chǎn)生超前的控制作用，在偏差還沒形成之前，已被積分作用消除。因此，可以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。在微分時(shí)間選擇合適情況下，可以減少超調(diào)和調(diào)節(jié)時(shí)間。微分作用對(duì)噪聲干擾有放大作用，因此過強(qiáng)的微分調(diào)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)抗干擾不利。 變頻調(diào)速原理：異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速n可以表示為式中，n2為同步轉(zhuǎn)速，Δn1為轉(zhuǎn)差損失的轉(zhuǎn)速，p為磁極對(duì)數(shù)，s為轉(zhuǎn)差率，f為電源的頻率?？梢?，改變電源頻率就可以改變同步轉(zhuǎn)速和電機(jī)轉(zhuǎn)速。

頻率的下降會(huì)導(dǎo)致磁通的增加，造成磁路飽和，勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)下降，鐵心和線圈過熱。顯然這是不允許的。為此，要在降頻的同時(shí)還要降壓。這就要求頻率與電壓協(xié)調(diào)控制。此外，在許多場(chǎng)合，為了保持在調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩不變，亦需要維持磁通不變，這亦由頻率和電壓協(xié)調(diào)控制來實(shí)現(xiàn)，故稱為可變頻率可變電壓調(diào)速，簡(jiǎn)稱變頻調(diào)速。實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路以及控制器（MCU／DSP）等部分組成。2.3硬件選型 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的硬件組成：觸摸屏：西門子Smart700，為觸屏中的中低端產(chǎn)品，但性價(jià)比較高。適用于單機(jī)場(chǎng)合，可以實(shí)現(xiàn)與S7-200的簡(jiǎn)單無縫連接。其屏幕大小為7寸，顯示類型為L(zhǎng)CD,分辨率為800*480，256色亮度可調(diào)，直流24V供電，帶一個(gè)RS485通信接口，最大通訊速率為187.5kbps?？梢灾С峙c第三方PLC通信，如三菱FN系列，歐姆龍CP1系列等?？芍С肿疃?00個(gè)變量，50個(gè)畫面，200個(gè)報(bào)警，32個(gè)報(bào)警等級(jí)，5個(gè)配方，支持趨勢(shì)視圖、報(bào)警消息及斷電保持。其組態(tài)基于軟件WinCCflexible。圖2-3西門子圖2-3西門子Smart700PLC：S7-200是一種小型的可編程序控制器，適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性能/價(jià)格比。S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：極高的可靠性、極豐富的指令集、易于掌握、便捷的操作、豐富的內(nèi)置集成功能、實(shí)時(shí)特性、強(qiáng)勁的通訊能力、豐富的擴(kuò)展模塊。變頻器MM420：變頻器的工作原理是把市電（380V、50Hz）通過整流器變成平滑直流，然后利用半導(dǎo)體器件（GTO、GTR或IGBT）組成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電。根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的。如果變頻器參數(shù)為出廠初始參數(shù)，則需要對(duì)它進(jìn)行快速調(diào)試。圖2-4變頻器MM420圖2-4變頻器MM420電機(jī)機(jī)組：鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、工作可靠；不能人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。直流電機(jī)：直流電機(jī)分為直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)兩大類。本設(shè)計(jì)用直流發(fā)電機(jī)，外接電阻，相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載，另端接碼盤測(cè)速。碼盤：碼盤分為絕對(duì)式編碼器和增量編碼器兩種，前者能直接給出與角位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼；后者利用計(jì)算系統(tǒng)將旋轉(zhuǎn)碼盤產(chǎn)生的脈沖增量針對(duì)某個(gè)基準(zhǔn)數(shù)進(jìn)行加減以求得角位移。常用的碼盤是接觸編碼器和光學(xué)編碼器。接觸編碼器是絕對(duì)式編碼器中的一種，它由編碼盤、電刷和電路組成。編碼盤按二進(jìn)制碼制成，與旋轉(zhuǎn)軸固定在一起。碼盤上有6條碼道，每條碼道上有許多扇形導(dǎo)電區(qū)和不導(dǎo)電區(qū)，全部導(dǎo)電區(qū)連在一起接到一個(gè)公共電源上。6個(gè)電刷沿一個(gè)固定的徑向安裝，分別與6條碼道接觸。每個(gè)電刷與一單根導(dǎo)線相連，輸出6個(gè)電信號(hào),其電平由碼盤的位置控制。當(dāng)電刷與導(dǎo)電區(qū)接觸時(shí)，輸出為“1”電平；與不導(dǎo)電區(qū)接觸時(shí)，輸出為“0”電平。隨著轉(zhuǎn)角的不同，輸出相應(yīng)的碼。編碼器的精度取決于碼盤本身的精度，分辨率則取決于碼道的數(shù)目。10條碼道的碼盤，其分辨率為1/1024，采用多個(gè)碼盤和裝上內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)可達(dá)1/105。另一種絕對(duì)式編碼器是光學(xué)編碼器，是依照光學(xué)和光電原理制成的器件。它由光源、碼盤、光學(xué)系統(tǒng)及電路4部分組成。碼盤是在不透明的基底上按二進(jìn)制碼制成透明區(qū)圖案，相當(dāng)于接觸編碼器的導(dǎo)電區(qū)和不導(dǎo)電區(qū)。光線通過碼盤由光電元件轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。光學(xué)編碼器的精度高于1/108，徑向分度線的精度為0.067弧秒。已制出的標(biāo)準(zhǔn)碼盤有偽隨機(jī)碼、素?cái)?shù)碼、循環(huán)碼、正弦余弦碼、對(duì)數(shù)碼和二進(jìn)十進(jìn)碼等。本次設(shè)計(jì)采用的是接觸編碼器，把輸入模擬量轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并用0-10的電壓輸出。由于有誤差存在，實(shí)驗(yàn)測(cè)得碼盤最大輸出電壓為7.2V。2.4硬件接線系統(tǒng)接線圖：圖2-5系統(tǒng)接線圖圖2-5系統(tǒng)接線圖電機(jī)機(jī)組為異步電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)同軸相連，對(duì)于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組為△型接法，需將A-Z、B-X、C-Y分別短接，他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)由實(shí)驗(yàn)臺(tái)DC220V電源進(jìn)行勵(lì)磁，電樞繞組串接實(shí)驗(yàn)臺(tái)0-1000歐可變電阻。3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)3.1變頻器參數(shù)序號(hào)變頻器參數(shù)出廠值設(shè)定值功能說明1P000312用戶訪問級(jí)別2P0304230220電動(dòng)機(jī)的額定電壓(220V)3P03053.250.5電動(dòng)機(jī)的額定電流(0.5A)4P03070.750.1電動(dòng)機(jī)的額定功率(100W)5P031050.0050.00電動(dòng)機(jī)的額定頻率(50Hz)6P031101420電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速(1420r/min)7P070021或2選擇命令源（由BOP/端子排輸入）8P100021或2用BOP/端子排輸入控制頻率的升降9P108000電動(dòng)機(jī)的最小頻率(0Hz)10P10825050.00電動(dòng)機(jī)的最大頻率(50Hz)11P11201010斜坡上升時(shí)間(10S)12P11211010斜坡下降時(shí)間(10S)在通過PLC控制變頻器時(shí)需將P0700和P1000設(shè)定值改為2。3.2觸摸屏組態(tài)畫面圖3-1觸摸屏設(shè)計(jì)畫面圖3-1觸摸屏設(shè)計(jì)畫面圖3-2變量定義圖3-2變量定義圖3-3連接設(shè)置圖3-3連接設(shè)置當(dāng)前轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的IO域和棒圖組態(tài)的地址為VD404；給定轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的IO域和棒圖組態(tài)的地址為VD400；啟動(dòng)、停止按鈕對(duì)應(yīng)的變量為bool型，組態(tài)的地址為M0.0。3.3PLC編程 3.3.1PID向?qū)?、指定回路號(hào)碼：指定配置哪一個(gè)PID回路。如果項(xiàng)目包含使用STEP7Micro/WIN3.2版建立的現(xiàn)有PID配置，必須在繼續(xù)執(zhí)行步驟1之前選擇編輯其中一個(gè)現(xiàn)有配置或建立一個(gè)新配置。2、設(shè)置回路參數(shù)：回路給定是為向?qū)傻淖映绦蛱峁┑囊粋€(gè)參數(shù)。指定回路給定(SP)應(yīng)當(dāng)如何標(biāo)定。為“范圍低限”和“范圍高限”選擇任何實(shí)數(shù)；指定下列回路參數(shù)：比例增益、采樣時(shí)間、積分時(shí)間、微分時(shí)間?；芈份斎牒洼敵鲞x項(xiàng)：回路過程變量（PV）是您為向?qū)傻淖映绦蛑付ǖ囊粋€(gè)參數(shù)。指定回路過程變量（PV）應(yīng)當(dāng)如何標(biāo)定?？梢赃x擇：?jiǎn)螛O性(0至32000)、雙極性(-32000至32000)、20%偏移量(6400至32000，不可變更)。在環(huán)路設(shè)定值(SP)的下限必須對(duì)應(yīng)于過程變量(PV)的下限，環(huán)路設(shè)定值的上限必須對(duì)應(yīng)于過程變量的上限，以便PID算法能正確按比例縮放。本次設(shè)計(jì)計(jì)算的上限值為23040。圖3-4圖3-4回路參數(shù)設(shè)置圖3-5圖3-5回路輸入和輸出選項(xiàng)4、為計(jì)算指定存儲(chǔ)區(qū)：PID指令使用V存儲(chǔ)區(qū)中的一個(gè)36個(gè)字節(jié)的參數(shù)表，存儲(chǔ)用于控制回路操作的參數(shù)。PID計(jì)算還要求一個(gè)“暫存區(qū)”，用于存儲(chǔ)臨時(shí)結(jié)果。需要指定該計(jì)算區(qū)開始的V存儲(chǔ)區(qū)字節(jié)地址。一般選擇建議地址就行。5、指定初始化子程序和中斷程序：如果項(xiàng)目中包含一個(gè)激活PID配置，已經(jīng)建立的中斷程序名被設(shè)為只讀。因?yàn)轫?xiàng)目中的所有配置共享一個(gè)公用中斷程序，項(xiàng)目中增加的任何新配置不得改變公用中斷程序的名稱。向?qū)槌跏蓟映绦蚝椭袛喑绦蛑付四J(rèn)名稱?？梢跃庉嬆J(rèn)名稱。6、生成代碼該屏幕顯示PID向?qū)傻腜OU列表，并對(duì)如何把它們集成進(jìn)用戶程序作出簡(jiǎn)要說明。7、經(jīng)過以上PID向?qū)渲?，點(diǎn)擊“完成”，S7-200指令向?qū)橹付ǖ呐渲蒙沙绦虼a和數(shù)據(jù)塊代碼。由向?qū)Ы⒌淖映绦蚝椭袛喑绦虺蔀轫?xiàng)目的一部分。要在程序中使能該配置，每次掃描周期時(shí)，使用SM0.0從主程序塊調(diào)用該子程序。該代碼配置PID0。該子程序初始化PID控制邏輯使用的變量，并啟動(dòng)PID中斷“PID_EXE”程序。根據(jù)PID采樣時(shí)間循環(huán)調(diào)用PID中斷程序。通過PID向?qū)Х椒ǖ拇a如下：圖3-6PID程序1圖3-6PID程序1圖3-7PID程序2圖3-7PID程序2圖3-8PID程序3圖3-8PID程序3圖3-9PID程序4圖3-9PID程序4在PC與S7200通訊時(shí)需要把波特率改為和HMI相同的波特率。圖3-10波特率設(shè)置圖3-10波特率設(shè)置刷新出與PC的連接。圖3-11通信設(shè)置圖3-11通信設(shè)置可以通過PID調(diào)節(jié)控制面板改變P、I參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)無差度。PID參數(shù)確定的步驟：PID控制器參數(shù)選擇的方法很多，例如試湊法、臨界比例度法、擴(kuò)充臨界比例度法等。但是，對(duì)于PID控制而言，參數(shù)的選擇始終是一件非常煩雜的工作，需要經(jīng)過不斷的調(diào)整才能得到較為滿意的控制效果。(1)確定比例系數(shù)Kp：確定比例系數(shù)Kp時(shí)，首先去掉PID的積分項(xiàng)和微分項(xiàng)，可以令Ti=0、Td=0，使之成為純比例調(diào)節(jié)。輸入設(shè)定為系統(tǒng)允許輸出最大值的60％～70％，比例系數(shù)Kp由0開始逐漸增大，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩；再反過來，從此時(shí)的比例系數(shù)Kp逐漸減小，直至系統(tǒng)振蕩消失。記錄此時(shí)的比例系數(shù)Kp，設(shè)定PID的比例系數(shù)Kp為當(dāng)前值的60％～70％。(2)確定積分時(shí)間常數(shù)Ti：比例系數(shù)Kp確定之后，設(shè)定一個(gè)較大的積分時(shí)間常數(shù)Ti，然后逐漸減小Ti，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩，然后再反過來，逐漸增大Ti，直至系統(tǒng)振蕩消失。記錄此時(shí)的Ti，設(shè)定PID的積分時(shí)間常數(shù)Ti為當(dāng)前值的150％～180％。(3)確定微分時(shí)間常數(shù)Td：微分時(shí)間常數(shù)Td一般不用設(shè)定，為0即可，此時(shí)PID調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換為PI調(diào)節(jié)。如果需要設(shè)定，則與確定Kp的方法相同，取不振蕩時(shí)其值的30％。(4)系統(tǒng)空載、帶載聯(lián)調(diào)。(5)對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，直到滿足性能要求。圖3-12PID調(diào)節(jié)控制面板圖3-12PID調(diào)節(jié)控制面板圖3-13PID調(diào)節(jié)控制面板2圖3-13PID調(diào)節(jié)控制面板23.3.2PID指令主程序：圖3-14主程序圖3-14主程序子程序：圖3-15子程序圖3-15子程序圖3-16子程序圖3-16子程序中斷程序：圖3-17中斷程序1圖3-17中斷程序1圖3-18中斷程序2圖3-18中斷程序2圖3-19中斷程序3圖3-19中斷程序34系統(tǒng)調(diào)試此次設(shè)計(jì)是P、I調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。經(jīng)過多次參數(shù)設(shè)定比較后，當(dāng)設(shè)定比例系數(shù)