西门子模拟量控制.doc

西门子PLC应用集锦作者：TTPLC 提交日期：2009-8-4 14:44:00 | 分类: | 访问量：13 西门子PLC应用集锦西门子PLC发展史：1、西门子公司的产品最早是1975年投放市场的SIMATIC S3，它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器；2、1979年，S3系统被SIMATIC S5所取代，该系统广泛地使用了微处理器；3、20世纪80年代初，S5系统进一步升级U系列PLC，较常用机型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U4、1994年4月，S7系列诞生，它具有更国际化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势，其机型为：S7-200、300、4005、1996年，在过程控制领域，西门子公司又提出PCS7（过程控制系统7）的概念，将其优势的WINCC（与WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工业现场总线）、COROS（监控系统）、SINEC（西门子工业网络）及控调技术溶为一体6、现在，西门子公司又提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自动化系统，将PLC技术溶于全部自动化领域。*西门子PLC的几种编程语言1、顺序功能图（SFCSeauential Fuction Chart）2、梯形图（LADLAdder Diagram）3、语句表（STLSTatement List）4、功能块图（FBDFunction Block Diagram）5、结构化文本（STStructured Text）详细清点击:西门子PLC的几种编程语言*PLC的应用1、西门子PLC在垃圾焚烧发电厂的应用（摘要） 垃圾焚烧发电厂就可以使用高档PLC控制系统，这样可以大大降低控制系统的成本。该集散控制系统采用Siemens S7-400系列PLC，Siemens公司的S7-400系列PLC是90年代推出的S7系列中的大型机型，具有完善的功能和强大的通讯能力。2、西门子PLC在内蒙古引黄净化水控制系统中的应用（摘要） 根据厂区的特点，本工程采用三套S7-300的PLC，液位、压力、流量、浊度等信号采集包含在ET200M远程从站部分和S7-300主站部分，ET200M在网络上作为Profibus从站与作为主站的S7-300相连，三个分站的WINCC通过MPI和三套S7-300进行数据访问，中央控制室WINCC通过各个分站的CP342-5和各个分站CPU进行数据访问。3、西门子PLC和Easyview触摸屏在中央空调系统中的应用（摘要） 西门子CPU224是冷水机主控PLC，完成机组的参数采集、故障检测和流程控制功能；EM231负责采集温度信号，可直接连接PT100温度传感器，实现根据设定温度对压缩机进行加卸载控制；人机界面采用Easyview触摸屏MT506L（5.7”4灰度单色），可进行参数修改，故障报警，系统状态信息显示等功能。4、西门子PLC产品在水处理中的应用（摘要） 在钢铁厂污水排放中，水中含有大量的废渣和油，如果将废渣和油从水中分离出来后，水就可以进行第二次利用，提出的废渣还可以送到下一个工序进一步将里面的铁提炼出来，这样就大大地节约了水资源，又防止了环境污染;利用GLM-8型行架式刮油刮渣机是对钢铁厂污水处理方法中的一种。5、西门子PLC、传动产品在铝板连铸连轧机成套电控系统的应用（摘要） PLC采用PROFIBUS总线结构的主从方式与传动装置和远程PLC从站通讯，大大地减少了现场电缆及接线工作，同时系统的可靠性也得到较大提高。6、西门子plc在煤气加压站中的应用（摘要） 采用德国西门子S7-300 PLC可编程控制 器和 台湾研华IPC 610工控机构成DCS系统。S7-300PLC可编程控制器作为下位来实现所有信号的采集、运算、调节，其特点是：模块化、无排风结构、易于实现分布、运行可靠、性价比高。7、西门子PLC与变频器的光隔离联网方案（摘要） 工程中经常需要西门子S7-200系列PLC与变频器组成RS485通讯网络，传统的做法是将PLC和变频器的通讯口直接相连组成网络，实际应用发现对于一些干扰较恶劣的工业现场，通讯常常产生误码，系统的可靠性大大降低。解决办法是*西门子PLC资料下载本视屏教程由蓝天电气论坛制做,欢迎大家批评指正/bbs/viewthread.php?tid=2043&extra=page%3D1*其他相关1、西门子PLC使用FB41进行PID调整的说明2、ABPLC与西门子PLC的区别3、IFIX连西门子PLC以太网驱动SL4的配置*全部内容如下*西门子PLC应用集锦西门子PLC发展史：1、西门子公司的产品最早是1975年投放市场的SIMATIC S3，它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器；2、1979年，S3系统被SIMATIC S5所取代，该系统广泛地使用了微处理器；3、20世纪80年代初，S5系统进一步升级U系列PLC，较常用机型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U4、1994年4月，S7系列诞生，它具有更国际化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势，其机型为：S7-200、300、4005、1996年，在过程控制领域，西门子公司又提出PCS7（过程控制系统7）的概念，将其优势的WINCC（与WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工业现场总线）、COROS（监控系统）、SINEC（西门子工业网络）及控调技术溶为一体6、现在，西门子公司又提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自动化系统，将PLC技术溶于全部自动化领域。*西门子PLC的几种编程语言1、顺序功能图（SFCSeauential Fuction Chart）2、梯形图（LADLAdder Diagram）3、语句表（STLSTatement List）4、功能块图（FBDFunction Block Diagram）5、结构化文本（STStructured Text）*不同的商家的PLC有不同的编程语言，但就某个商家而言，PLC的编程语言也就那么几种。下面，以西门子PLC的编程语言为例，说明一下，各种编程语言的异同。1、顺序功能图（SFCSeauential Fuction Chart）这是位于其它编程语言之上的图形语言，用来编程顺序控制的程序（如：机械手控制程序）。编写时，工艺过程被划分为若干个顺序出现的步，每步中包括控制输出的动作，从一步到另一步的转换由转换条件来控制，特别适合于生产制造过程。西门子STEP7中的该编程语言是S7Graph。2、梯形图（LADLAdder Diagram）这是使用使用最多的PLC编程语言。因与继电器电路很相似，具有直观易懂的特点，很容易被熟悉继电器控制的电气人员所掌握，特别适合于数字量逻辑控制。梯形图由触点、线圈和用方框表示的指令构成。触点代表逻辑输入条件，线圈代表逻辑运算结果，常用来控制的指示灯，开关和内部的标志位等。指令框用来表示定时器、计数器或数学运算等附加指令。在程序中，最左边是主信号流，信号流总是从左向右流动的。不适合于编写大型控制程序。3、语句表（STLSTatement List）是一种类似于微机汇编语言的一种文本编程语言，由多条语句组成一个程序段。语言表适合于经验丰富的程序员使用，可以实现某些梯形图不能实现的功能。4、功能块图（FBDFunction Block Diagram）功能块图使用类似于布尔代数的图形逻辑符号来表示控制逻辑，一些复杂的功能用指令框表示，适合于有数字电路基础的编程人员使用。功能块图用类似于与门、或门的框图来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框用“导线”连在一起，信号自左向右。5、结构化文本（STStructured Text）结构化文本（ST）是为IEC611313标准创建的一种专用的高级编程语言。与梯形图相比，它实现复杂的数学运算，编写的程序非常简洁和紧凑。STEP7的S7 SCL结构化控制语言，编程结构和C语言和Pascal语言相似，特别适合于习惯于使用高级语言编程的人使用。 如果文章不是全部或涉及图片表格等内容的，查询地址：/mforum/forum_more.asp?scriptID=1799站内文章只供学习参考之用！PLC的应用*西门子PLC在垃圾焚烧发电厂的应用城市生活垃圾、工业垃圾、医院卫生废弃物、淤泥和废橡胶轮胎等垃圾焚烧处理技术，利用垃圾焚烧的余热发电，变废为宝，将是今后环保技术的一个重要发展方向。这种垃圾焚烧日处理废物能力为1350t，余热锅炉的热容量小，发电机组小，一般为20兆瓦以内。因此，垃圾焚烧发电厂的控制系统比大型电厂简单得多。一般来说，大型电厂的主机控制系统是无法采用PLC来控制的，只有一些辅机系统才能够使用PLC。但是，随着现场总线技术及微处理器性能的突飞猛进，高档PLC集散控制系统已经成功应用在中型及较复杂的控制领域中，例如，垃圾焚烧发电厂就可以使用高档PLC控制系统，这样可以大大降低控制系统的成本。本文将介绍某垃圾焚烧发电厂PLC控制系统.2、控制系统总体方案介绍 该集散控制系统采用Siemens S7-400系列PLC，Siemens公司的S7-400系列PLC是90年代推出的S7系列中的大型机型，具有完善的功能和强大的通讯能力，特别是总线国际标准之一的Profibus，得到很多厂家的支持，非常有利于分布式控制系统的使用，Profibus-DP总线的通讯速率可达12Mbps。S7-417H双机热备系统和ET200M分布式I/O组成的Profibus-DP总线网构成切换结构，实现故障时的无扰动自动切换，可用在安全性能要求极高的控制系统中。但是S7-417H双机热备系统造价相对昂贵，为了减少硬件投资，可以选用软件双冗余(用416CPU进行双机热备)，采用分布式I/O的Profibus-DP现场控制总线，上位机与PLC之间采用OSM/ESM环形100兆工业以太网光网进行通讯,上位机采用Intouch7.1组态软件进行系统组态。*西门子PLC在内蒙古引黄净化水控制系统中的应用图片： 一、项目背景：鄂尔多斯西汇供水是内蒙古鄂尔多斯集团为硅铁项目提供支持的配套项目公司之一, 鄂尔多斯西汇供水是从黄河岸边引水经过稳压井、沉淀池（辐流池）、澄清池，然后给鄂尔多斯集团电力冶金公司供水,每年可向鄂尔多斯集团电力冶金公司供水10万余吨。二、解决方案:根据厂区的特点，本工程采用三套S7-300的PLC，液位、压力、流量、浊度等信号采集包含在ET200M远程从站部分和S7-300主站部分，ET200M在网络上作为Profibus从站与作为主站的S7-300相连，三个分站的WINCC通过MPI和三套S7-300进行数据访问，中央控制室WINCC通过各个分站的CP342-5和各个分站CPU进行数据访问。*西门子PLC和Easyview触摸屏在中央空调系统中的应用 系统基本配置：CPU224+EM231+MT506L 西门子CPU224是冷水机主控PLC，完成机组的参数采集、故障检测和流程控制功能；EM231负责采集温度信号，可直接连接PT100温度传感器，实现根据设定温度对压缩机进行加卸载控制；人机界面采用Easyview触摸屏MT506L（5.7”4灰度单色），可进行参数修改，故障报警，系统状态信息显示等功能。 系统可根据实际需要对I/O进行扩展，实现对多压缩机控制。CPU224不需增加额外硬件，很容易实现联网功能，实现多台机组联网控制，并能通过EM277模块连接到Profibus工业现场总线上。通过PC机对机组进行监控也是非常方便实现的。 与单片机控制系统相比，该系统具有以下优点： 1）配置简单。各种机型均可采用相同配置，简化设备采购和仓库库存管理。 2）编程方便。用户可根据不同机型的流程要求编制程序，程序调试和修改都非常简便，能根据客户需求进行变化；程序可采用密码保护，保护自己的劳动成果。而且PLC采用的梯形图语言简单易学，容易上手，不象单片机控制系统那样复杂而且一旦定型不易修改，不能根据客户需求变化。 3）系统能非常方便地连接到PC机监控系统或其他系统如楼宇自控系统中，根据应用情况，有时可无须增加额外硬件就能实现；增加适当硬件可连接到互联网上。 4）系统外观高档，控制灵活，精确度高；故障率极低，节省维护成本。 5）西门子PLC具有各种认证，通行全世界，为您的投标方案增加竞争力。 该系统方案目前已运用在多家中央空调生产厂家的控制系统中，效果明显。该系统方案同样适合其它中央空调类型，欢迎业内人士联络交流。*西门子PLC产品在水处理中的应用图片：图片：图片：图片：引言在钢铁厂污水排放中，水中含有大量的废渣和油，如果将废渣和油从水中分离出来后，水就可以进行第二次利用，提出的废渣还可以送到下一个工序进一步将里面的铁提炼出来，这样就大大地节约了水资源，又防止了环境污染;利用GLM-8型行架式刮油刮渣机是对钢铁厂污水处理方法中的一种。下面将对该污水处理系统做简要论述。一、工艺流程GLM-8型行架式刮油刮渣机主要由驱动机构、行架、刮油耙，刮渣耙、自动控制系统、定位器组成。沉淀在平流池池底的泥渣在刮渣耙的带动下，逆水由平流池出水尾端向进水首端行驶，将泥渣带入首端的集泥坑，刮渣机行到首端时，自动控制系统指导抬落耙机构的电动推杆进行工作，由于刮油耙和刮渣采用联动，当刮泥耙抬出250mm高度时，刮油耙自动下降250mm，刮油刮渣机实行反向行驶，将浮在平流池上的油由平流池首端向尾端推动，将油刮入设在尾端的集油槽内排出平流池。从而实现一次全过程工作，刮油刮渣还可根据平流池的沉降过程进行半程工作两到叁次再进行一次全程工作，具体运行轨迹见图一，该系统可以根据需要通过面板上的选择开关选择三种运行轨迹，图一中只画了一个周期。图一：运行轨迹图自动控制系统设有现场手动、自动和远程控制接口。当刮油刮渣机出现故障时，设备现场声报警装置进行报警，并通过信号通信系统将信号送到中控室报警。设备的输电系统采用电缆输入电源和信号控制电缆输出信号，电缆在运行过程中悬挂在空中的电缆滑车上，电缆滑车在行架式刮油刮渣机的带动下沿着滑车轨道进行往返工作。当设备的自动控制系统出现失控时，刮油刮渣机行驶到端头而不能实行反程工作时，可通过设在首尾两端的限位控制装置切断电源，如上述系统全部失控时，设在首尾端的车挡强制将设备控制在限位范围内，从而控制了设备出轨等事故的发生。二、控制系统说明3.1硬件说明该控制系统所用的中央处理器为西门子公司的CPU224 AC/DC继电器输出。S7-200系列是一种可编程逻辑控制器（Micro PLC）。它可以控制多种多样的自动化工业的应用，它紧凑的设计，低廉的价格，以及强大的指令，使得S7-200控制器可以近乎完美地满足小规模的控制要求。此外，丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的自动化问题时，具有很强的适应性，该控制系统所用的是S7-200系列，不过也可通过该模块上的PROFIBUS-DP接口，通过现场总线将该小系统组态到大系统中。该系统中的CPU224的I/O分配如下表：控制系统原理框图见图二。图二: 控制系统原理框图3.2软件说明该控制系统软件采用西门子公司的STEP7-MICRO/WIN32的软件编写，PLC控制系统使用功能控制语言，可用多种方法，如梯形图（Ladder）、语句表（STL）、功能图块（FBD）进行设计，软件开发、调试和维护采用多种方法，可有效利用软件资源。该系统主要用到了子程序调用指令，在主程序中根据用户需要对三种运行轨迹的三个子程序进行调用，从而让刮油刮渣机在不同的条件下运行不同的轨迹。每一种运行轨迹都是通过软件完成，充分利用了计数、定时等指令，程序流程图如下（图三）：三、应用效果该控制系统从安装调试成功后，于2001年8月通过甘肃酒钢集团的验收。目前控制系统运行稳定可靠，且操作简单、直观；可实现远距离维护功能，从而减轻了维护强度，故障处理更方便、快速。*西门子PLC、传动产品在铝板连铸连轧机成套电控系统的应用附件:铝连铸连轧机的主要工作是将经原炉熔炼、静止炉精炼后的高温铝液在快速冷却的同时轧制成铝板，最终通过卷取机卷成铝卷。主要设备有主轧机、铝液位控制装置、钛丝进给、铸嘴小车、石墨喷涂及行走、平动液压剪、卷取机、卸卷车等。系统技术性能参数：最高轧制速度：2.0M/min、最大卷重：7000kg 、卷径：610-1920mm、 板宽：1400mm、板厚：6-8mm1：铝液位控制装置 2：铸嘴小车3：主机上辊4：主机下辊5：石墨喷涂及行走 6：入口导向辊 7：平动液压剪 8：出口偏导辊 9：卷取机 针对铸轧机成套电控系统的工艺特点（长期稳定连续生产、一旦事故停车将造成严重损失），选择高性能、高可靠性的控制元器件是满足控制要求的关键。因此直流电机控制器、交流变频器、PLC均采用了德国SIEMENS公司系列产品。PLC主机架选用S7-300系列，主控CPU选用SIMATIC S7-315-2DP，所有现场PLC从站选用SIMATIC S7-200系列，直流电机控制器选用SIMOREG系列6RA70直流控制器并选装了CBP通讯板，交流变频器选用SIMOVERT系列MICROMASTER变频器。PLC主CPU通过Profibus-DP通讯总线与现场PLC和直流电机控制器交换数据实现快速响应，并通过MPI通讯网络与监控计算机和现场人机界面实现数据资源共享。系统特点：A、卷取机通过CBP通讯板接受PLC应用程序控制实现恒张力卷绕控制；B、主机上下辊通过CBP通讯板接受PLC应用程序控制实现速度控制及粘辊控制；C、通过操作台上的触摸屏在线更改机列各种工艺参数，监视系统各部分状态和过程数据，集中显示各种故障并显示重要参数的历史趋势；D、通过监控计算机实现系统监控并纪录各种工艺数据、历史趋势；E、PLC采用PROFIBUS总线结构的主从方式与传动装置和远程PLC从站通讯，大大地减少了现场电缆及接线工作，同时系统的可靠性也得到较大提高；西门子plc在煤气加压站中的应用97年太钢引进的法国二十辊轧机、冷热不锈带钢退火线、光亮线等新装备，是扩大不锈钢生产能力、发展民族工业、增强不锈钢市场竞争能力，扩大不锈钢市场占有份额的重要举措。冷轧煤气混合加压站，是太钢不锈带钢退火线的配套设施，有加压机台，气源为高炉煤气、焦炉煤气；由于生产线工况不稳而造成用量大幅度频繁波动；同时由于气源管网方面的状况较差，高炉煤气压力波动范围310Kpa，焦炉煤气压力波动范围1.56.5KPa；其波动有时频率很快，仅靠仪表调节产生震荡、用人工调节措手不及；经常出现长时间的低压，造成混压困难，使得保压力保不了热值，保热值保不了压力，甚至造成高炉煤气蝶阀关闭、机前负压的险兆。不稳的气源、多变的用户，使处于中间环节的冷轧煤气混合加压站成为矛盾的集中点和保障不锈钢生产质量的关键。原设计的仪表调节系统根本无法满足生产要求。太钢于1999年6月成立了项目攻关组，经过几个月的艰辛努力，采用先进的德国西门子SIMATICS7300PLC、德国UNI公司热值仪、德国西门子变频技术，投入了全过程自动控制，实现了混合煤气热值、加压机后压力双稳定的目标，确保了不锈钢的正常生产，节能效益非常可观。1 系统概要改造后的系统构成复杂，仅调节阀就有九个，此外还要增加变频器，由计算机控制切换调节三台风机转速；增加热值仪，串级调节高焦配比。采用德国西门子S7-300 PLC可编程控制 器和 台湾研华IPC 610工控机构成DCS系统。S7-300PLC可编程控制器作为下位来实现所有信号的采集、运算、调节，其特点是：模块化、无排风结构、易于实现分布、运行可靠、性价比高。CP5611卡为 S7300PLC与工控机的通讯接口卡。RS485物理结构和187.5K的波特率，传输距离可达50m，使用中继器可达9100m。2 控制原理本系统含四个调节回路：2.1 热值调节热值是用户气源的主要质量指标之一。冷轧煤气混合加压站以高炉煤气为主气，它不可控制，取决于用户用量；焦炉煤气为辅气，要求控制其两道阀门,使高、焦配比约4：1，折合热值1350大卡。2.1.1 “高焦限幅”辅热值本回路为一串级、交叉限幅调节系统。以热值调节为主环，焦炉煤气流量调节为副环，加入了高焦煤气流量单交叉限幅。焦炉煤气流量的设定值不单单取决于热值调节器输出信号MV，而且受到高炉煤气流量的瞬时值的限制，即按高、焦理论配比值求出应配焦炉煤气流量值，乘以1.05和0.95作为MV的上、下限幅值MH1、ML1。该控制思想一则使焦炉煤气流量调节器的调节量不至于过大，从而使高焦配比值在小范围内波动；二则使主环调节器不至于产生调节饱和，加快了滞后较大的主环的动态响应，改善了系统的调节品质。对热值仪信号故障也有保护性，在实际的运行中，我们发现工人有时忘记了给热值仪过滤器排水，使煤气入口压力太低，燃烧不够，造成仪表信号显示偏低很多，即使焦炉煤气阀开到最大，也不可能把热值调至“正常”，但此时热值调节器输出信号受到高炉煤气流量的交叉限幅，故在此三个信号中，最终以上限值为焦炉煤气流量调节器的设定值，从而使焦炉煤气流量调节阀被约束在了一定的阀位，最终使混合煤气热值波动稳定在一定范围内2.1.2 “双阀同控”避“瓶颈”原设计一阀自动、另一阀手动，实际上两阀都在手动方式，因而常常顾此失彼，致使南、北阀位相差太大；若采用两路单独的调节器，二阀阀位更加混乱,当系统工况变化较大时，其中一阀就会成为调节的“瓶颈”；若采用双调节器进行调节，二阀各自进行动作，虽能使系统在某一阀位组合状态下稳定，但有可能造成二阀阀位相差太大，同样可导致“瓶颈”的现象。对此采用单台调节器串调双阀的控制方案，即在计算机中设置一台软调节器，其输出信号给到两台手操器，同时带动两台电动蝶阀。为防止二阀同时动作造成超调，将两手操器内的死区设置的有所差别，当调节器输出要求的阀位信号与实际阀位反馈信号出现偏差时，死区小的手操器（电动调节阀）首先动作，若偏差不大时，就能纠正过来；当调节量不够时，偏差增大，死区大的手操器（电动调节阀）也动作，加大调节力度，使系统迅速回到稳定状态上。当系统出现较大偏差时，常会出现同时超出二者死区范围的现象，则二阀一同动作，使偏差迅速减小到一定范围，此时大死区的电动调节阀停止动作，剩余的小偏差靠死区小的调节阀来进一步精调到位。总之，本控制思想避免了上述两种调节方法的弊端，使操作人员对两个阀位“知其一即知其二”，无须高度紧张地频繁操作，既提高了调节品质，又减少了工人劳动强度。2.2 混压调节混压调节表面上看来于用户的要求“无关”，实际中却扮演非常重要的角色，它既影响热值、又影响加压机后压力。可以说，混压调节不好，则热值调节、加压机后压力调节都无从谈起。2.2.1 “水涨船高”调混压本回路为一串级随动调节系统。在控制回路中建立数学模型，煤气混合压力的设定值随着高、焦气源的压力波动而自动计算设定，同时又加以上下限幅，使工艺操作变得更加合理。从热值的稳定方面来看，机前混压能够随高、焦煤气压力波动而适时适度地调整，保证了焦炉煤气能够按所需的量顺利配入；从加压机后压力的稳定方面来看，机前压力变化范围不至于太宽，减少了对加压机后出口压力调节的干扰。混压调节就是控制高炉煤气的两道阀门，为了避免“瓶颈”，同样如上所述，也采用了一台软调节器控制两台电动调节阀的方式，减少对机后出口压力调节的干扰。2.3 加压机后压力（变频）调节加压机后压力是用户气源的主要质量指标之二。本回路为一定值单回路调节系统。其设定值为13.5Kpa,当加压机后出口压力升高/降低时，增大/减小变频器的输出频率，从而改变加压机的转速，以“变”求“稳”。在计算机和变频器上都设置了最低运行频率，从而保证出口压不至于太低，也保证了自带油泵能够给出足够的油压油量，以免烧坏轴瓦。这两个频率运行下限是保证加压机设备安全、用户正常生产的两道防线。2.4 加压机后压力（泄放）调节这是加压机后压力调节的另一手段。本回路为一定值单回路调节系统，其设定值为14KPa，当加压机后出口压力升高/降低时，增大/减小泄压阀的开度，以“泄”求“稳”。2.4.1 变频、泄放“双管齐下”稳压力通常，泄放调节器的设定值高于变频调节器的设定值，一般情况下，变频器“全权负责”系统的调节，而泄放阀处于关闭的“休闲”状态。当用户突然大减量，造成出口压骤然升高，变频的调节速度不足以使出口压迅速降下来时（即出口压超过14KPa），泄放回路立即参与调节。 泄放回路比例带、积分时间都设得很小，因而，动作很快，与变频“双管齐下”，可使压力迅速降下来，保证了用户气源压力稳定，避免了以前类似情况下加压机进入喘振的可能，保障了设备安全。在调节过程中，绝不会出现既保持加压机转速较高，又使泄放开启一定高度的“稳定平衡”状态。这就是将设定值设得不同的奥妙所在。综上所述,本系统在控制思想和软件编制上有许多新颖的特点：(1)小偏差小动作、大偏差大动作，既加快了响应速度，又提高了调节精度。(2)两阀在调节过程中，不会造成“瓶颈”现象。阀位死区大的南阀阀位“阶 段”性地跟踪死区小的北阀阀位。当偏差产生时，北阀“有错必纠”，南阀对北阀在调节中所累计的阀位变化不会坐视不管，而是“该出手时就出手”，大力度地“调一把”（当北阀阀位调到一定开度时效果就不显著了，此时取决于南阀的开度）。(3)不怕“死机”、掉电保变频软件多次调试后，寻找出一种方法，使得无论主机死机或PLC死机，或二者中任一掉电，或二者都掉电，变频器都运行在其保护下限频率上，加压机不会停机，保证了用户的正常生产。(4)简单可靠易“倒机”通过软件的巧妙设计，使加压机的切换变得非常简单：将变频器输出频率下调为零，此时原运行的加压机处于停止状态，电流很小，可拉掉其刀开关，并马上再合上另一台备用加压机的刀开关，因变频器未停，34分钟即可调频加速到工作状态。当然二者切换期间，需关照冷轧关小烧嘴。3 系统软件控制系统在WIN98环境下运行，组态软件为STEP7 V5.0及Kingview5.0。系统利用组态软件Kingview5.0的驱动程序与下位S7-300PLC进行 数据通讯， 包括数据 采集和发送数据/指令；下位S7-300PLC则通过 MPI卡与 上位计算机交换数据，每一个驱动程序都是一个COM对象，这种方式使通讯程序和组态软件构成一个完整的系统，保证了系统高效率地运行。4 系统画面系统监控操作画面多达20多屏，包括：方便工人操作的监控画面和为软件工程师提供接口的整定画面；形象直观的模拟画面；易于统计抄表的参数画面；便于追查事故原因的历史趋势画面；提供技术分析信息的实时曲线画面等等画面分为两大类：操作员画面、工程师画面操作员画面向操作人员提供了各种数据、曲线、功能键，显示内容丰富鲜明、操作简捷可靠。系统中画面的组态编制有很多新颖之处，其中模拟画面中九个调节阀的阀位均可以从画面中翻板示意的角度来得知，并在阀旁边给出了三位有效数字（一位小数）的百分开度，形象、准确地反映了现场阀门的实际开度，使操作人员感到熟悉亲切；系统共有三台加压机，通常开备，为了准确反映各加压机的运转情况，该画面中设置了加压机动态旋转叶片，运转的加压机其叶片在旋转，备用的加压机无叶片显示，故操作人员可以清晰明了的看到三台加压机的开备情况；因加压机的转速与变频频率成正比，所以加压机中的旋转叶片的转速随变频器的频率大小而改变，频率大时，旋转叶片转速大；频率小时，旋转叶片转速小，动态显示十分逼真；在整个系统管网的各个控制点均有相应的采集数字显示，真实的反映了各个控制点的瞬时值，总之，画面中三大管道走向明了，主体设备位置确切，工作状态形象生动，各种参数“就地显示”，整个系统运行工况集于一屏，一目了然，实为操作员、技术员所喜爱的主画面之一。工程师画面：为软件工程师提供了进行系统整定的良好界面，是工程师在调节中进行参数修改和设定的重要环境，也是自控系统的核心。5 结束语该系统自投运以来，在生产正常的情况下，热值稳定在6.0左右、压力稳定在13.5Kpa左右，完全满足了用户的要求，同时变频运行于3040Hz左右，泄放阀一般处于关闭的状态，大大减少了泄放煤气量和净焦煤气量，达到了预期的安全生产、提高产品质量、节能降耗的目的。系统的控制思路和方法十分新颖、独特，是太钢乃至全国各大钢厂均未采用过，这些独特的控制方法为所有钢厂的煤气混合加压站提供了新思路，也为节能、降耗的实现树立了榜样。*西门子PLC与变频器的光隔离联网方案图片：工程中经常需要西门子S7-200系列PLC与变频器组成RS485通讯网络，传统的做法是将PLC和变频器的通讯口直接相连组成网络，实际应用发现对于一些干扰较恶劣的工业现场，通讯常常产生误码，系统的可靠性大大降低。对于架空线路，若遭雷击则很可能使总线上的所有设备损坏！ 解决以上问题的最简单办法是在PLC和变频器的通讯口加光电隔离，如图是采用德阳四星电子技术开发中心生产的PPI-G光隔离器组成的PLC和变频器通讯网络，由图可见，所有设备均被隔离，整个通讯线路被浮空，有效的抑制了干扰的进入，也彻底解决了由于设备接地问题而引起的串扰，同时由于PPI-G产品本身的抗雷击和延长通讯距离的功能，无疑会使系统的可靠性得到很大提高。*西门子PLC使用FB41进行PID调整的说明FB41称为连续控制的PID用于控制连续变化的模拟量，与FB42的差别在于后者是离散型的，用于控制开关量，其他二者的使用方法和许多参数都相同或相似。PID的初始化可以通过在OB100中调用一次，将参数COM-RST置位，当然也可在别的地方初始化它，关键的是要控制COM-RST；PID的调用可以在OB35中完成，一般设置时间为200MS，一定要结合帮助文档中的PID框图研究以下的参数，可以起到事半功倍的效果以下将重要参数用黑体标明.如果你比较懒一点，只需重点关注黑体字的参数就可以了。其他的可以使用默认参数。A：所有的输入参数：COM_RST: BOOL: 重新启动PID：当该位TURE时：PID执行重启动功能，复位PID内部参数到默认值；通常在系统重启动时执行一个扫描周期，或在PID进入饱和状态需要退出时用这个位；MAN_ON： BOOL：手动值ON；当该位为TURE时，PID功能块直接将MAN的值输出到LMN，这可以在PID框图中看到；也就是说，这个位是PID的手动/自动切换位；PEPER_ON： BOOL：过程变量外围值ON：过程变量即反馈量，此PID可直接使用过程变量PIW（不推荐），也可使用 PIW规格化后的值（常用），因此，这个位为FALSE；P_SEL： BOOL：比例选择位：该位ON时，选择P（比例）控制有效；一般选择有效；I_SEL： BOOL：积分选择位；该位ON时，选择I（积分）控制有效；一般选择有效；INT_HOLD BOOL：积分保持，不去设置它；I_ITL_ON BOOL：积分初值有效，I-ITLVAL（积分初值）变量和这个位对应，当此位ON时，则使用I-ITLVAL变量积分初值。一般当发现PID功能的积分值增长比较慢或系统反应不够时可以考虑使用积分初值；D_SEL ： BOOL：微分选择位，该位ON时，选择D（微分）控制有效；一般的控制系统不用；CYCLE ： TIME：PID采样周期，一般设为200MS；SP_INT： REAL：PID的给定值；PV_IN ： REAL：PID的反馈值（也称过程变量）；PV_PER： WORD：未经规格化的反馈值，由PEPER-ON选择有效；（不推荐）MAN ： REAL：手动值，由MAN-ON选择有效；GAIN ： REAL：比例增益；TI ： TIME：积分时间；TD ： TIME：微分时间；TM_LAG： TIME：我也不知道，没用过它，和微分有关；DEADB_W： REAL：死区宽度；如果输出在平衡点附近微小幅度振荡，可以考虑用死区来降低灵敏度；LMN_HLM： REAL：PID上极限，一般是100%；LMN_LLM： REAL：PID下极限；一般为0%，如果需要双极性调节，则需设置为-100%；（正负10V输出就是典型的双极性输出，此时需要设置-100%）；PV_FAC： REAL：过程变量比例因子PV_OFF： REAL：过程变量偏置值（OFFSET）LMN_FAC： REAL：PID输出值比例因子；LMN_OFF： REAL：PID输出值偏置值（OFFSET）；I_ITLVAL：REAL：PID的积分初值；有I-ITL-ON选择有效；DISV ：REAL：允许的扰动量，前馈控制加入，一般不设置；B：部分输出参数说明：LMN ：REAL：PID输出；LMN_P ：REAL：PID输出中P的分量；（可用于在调试过程中观察效果）LMN_I ：REAL：PID输出中I的分量；（可用于在调试过程中观察效果）LMN_D ：REAL：PID输出中D的分量；（可用于在调试过程中观察效果）C：规格化概念及方法：PID参数中重要的几个变量，给定值，反馈值和输出值都是用0.01.0之间的实数表示，而这几个变量在实际中都是来自与模拟输入，或者输出控制模拟量的因此，需要将模拟输出转换为0.01.0的数据，或将0.01.0的数据转换为模拟输出，这个过程称为规格化规格化的方法：（即变量相对所占整个值域范围内的百分比 对应与27648数字量范围内的量）对于输入和反馈，执行：变量*100/27648，然后将结果传送到PV-IN和SP-INT对于输出变量 ，执行：LMN*27648/100，然后将结果取整传送给PQW即可；D：PID的调整方法：一般不用D，除非一些大功率加热控制等惯大的系统；仅使用PI即可， 一般先使I等于0，P从0开始往上加，直到系统出现等幅振荡为止，记下此时振荡 的周期，然后设置I为振荡周期的0.48倍,应该就可以满足大多数的需求。我记得网络上有许多调整PID的方法，但不记得那么多了，先试试吧。附录：PID的调整可以通过“开始SIMATIC-STEP7-PID调整”打开PID调整的控制面板，通过选择不同的PID背景数据块，调整不同回路的PID参数。*AB与西门子PLC的区别西门子与AB最主要的差别在于AB所使用的网络类型都是开放的网络，可以与其他公司的产品做到很好的兼容，AB控制层网络采用ControlNet网络，该网络是一种高性能的工业局域网，具有开放性、高效率、多功能、确定性和可重复性、灵活性等特点，扩展性极强，可共享I/O，并具有强大方便的网络组态，诊断功能及可靠性。一、开放性ControlNet已成为工业自动化领域的标准网络。在国际现场总线协会所确定的8种国际网络标准中排名第三位，仅仅次于以太网和Devicenet。网络标准为IEC61158。这种标准化带来的好处就是使得用户可以选择不同的设备供应商来提供他们最好的设备，而这些设备可以通过标准化的网络联系在一起，协调有序地工作。随着芯片技术、网络技术和软件技术的发展，用户对自动化的要求越来越高，现代的自控系统已经不再是传统的单机应用，在一个现代化的自控系统中，已经不再可能完全由某一家公司提供全部的设备，即便某家公司有这个能力，他所提供的产品也未必都是最好最合适的，这就不可避免的要使用到不同厂家的产品，用户在设计之初，必须选择一个具有广泛支持的标准化网络，只有这样，所有的设备才能很好地集成为系统，而ControlNet是用户最好的选择。二、高效率控制网络要实现高速确定的传输要求，网络波特率已经不再是主要因素，网络模式成为决定网络效率的关键。ControlNet采用了全新的网络模式，即生产者/消费者(PRODUCER/CONSUMER)模式，传统的网络模式采用的是源/目的模式，每发送一个信息就需要一个确定的源/目的地址数据包，这种模式的最大弊病在于不确定性，同样的信息如果要传输到网络上多个节点，必须重复传输多次，这极大地浪费了网络带宽，降低了网络效率，而采用生产者/消费者模式，网络不需要单独的源/目的地址，代之以数据标识，因此不同的消费者（信息接收者）可以根据数据标识同时接收来自生产者（信息产生者）的信息，如果某些信息是它所不需要的，它可以忽略，而只处理那些它所需要的信息，这种全新的网络模式是对传统的网络模式的革命，它极大地提高了网络的效率。该模式同时也被DEVICENET和FOUNDATION FIELDBUS所采用，代表了下一代网络的趋势。三、多功能由于ControlNet采用了全新的生产者/消费者(PRODUCER/CONSUMER)模式，使得它具有了传统网络所无法想象的高功能，具体说来，这包括：用同一个网络实现对实时性要求不同的信息的传递。传统上，在PLC处理器之间所使用的网络不能用于扩展I/O机架或从站，反之亦然，但是ControlNet可以同时满足这两方面要求，因此在现场只需要构成一个完整的控制层网络，该功能同时也为在ControlNet上实现I/O的共享提供了可能。在ControlNet上，用户可以根据需要，构成主从、多主和对等通讯网络，甚至可以在同一个网络上混合构成主从、多主和对等通讯网络，这为网络的应用提供了极大的灵活性。ControlNet上的节点，可以根据每个节点的特性选择采用巡检、定时和逢变则报等多种工作方式，这极大地降低了网络上无用信息的传输，有效地利用了网络