6ES7212-1BB23-0XB8型號(hào)規(guī)格

閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)被控對(duì)象的輸出（被控制量）會(huì)反送回來(lái)影響控制器的輸出，形成一個(gè)或多個(gè)閉環(huán)。閉環(huán)控制系統(tǒng)有正反饋和負(fù)反饋，若反饋信號(hào)與系統(tǒng)給定值信號(hào)相反，則稱(chēng)為負(fù)反饋，若極性相同，則稱(chēng)為正反饋，一般閉環(huán)控制系統(tǒng)均采用負(fù)反饋，又稱(chēng)負(fù)反饋控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)的例子很多。比如人就是一個(gè)具有負(fù)反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)，眼睛便是傳感器，充當(dāng)反饋，人體系統(tǒng)能通過(guò)不斷的修正最后作出各種正確的動(dòng)作。如果沒(méi)有眼睛，就沒(méi)有了反饋回路，也就成了一個(gè)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。另例，當(dāng)一臺(tái)真正的全智能自動(dòng)洗衣機(jī)具有能連續(xù)檢查衣物是否洗凈，并在洗凈之后能自動(dòng)切斷電源，它就是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。
　　（1）比例（P）控制
　　比例控制是一種的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。
　?。?）積分（I）控制
　　在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱(chēng)這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡(jiǎn)稱(chēng)有差系統(tǒng)）。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項(xiàng)"。積分項(xiàng)對(duì)誤差取決于時(shí)間的積分，隨著時(shí)間的增加，積分項(xiàng)會(huì)增大。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。因此，比例+積分（PI）控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差。
　　（3）微分（D）控制
　　在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。
自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前"，即在誤差接近零時(shí)，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說(shuō)，在控制器中僅引入 “比例"項(xiàng)往往是不夠的，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項(xiàng)"，它能預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì)，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象，比例+微分（PD）控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性。
5. 　PID控制器的參數(shù)整定：
      PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過(guò)程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時(shí)間和微分時(shí)間的大小。PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來(lái)有兩大類(lèi)：一是理論計(jì)算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算確定控制器參數(shù)。這種方法所得到的計(jì)算數(shù)據(jù)未必可以直接用，還必須通過(guò)工程實(shí)際進(jìn)行調(diào)整和修改。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗(yàn)，直接在控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行，方法簡(jiǎn)單、易于掌握，在工程實(shí)際中被廣泛采用。
6.PID控制器參數(shù)整定：
　?。?）首先預(yù)選擇一個(gè)足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作；
　?。?）僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對(duì)輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時(shí)的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期；
　　（3）在一定的控制度下通過(guò)公式計(jì)算得到PID控制器的參數(shù)。
　　比例積分微分調(diào)節(jié)器的簡(jiǎn)稱(chēng)。利用比例微分環(huán)節(jié)的領(lǐng)前作用來(lái)對(duì)消調(diào)節(jié)對(duì)象中的大慣性，提高精度，加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度

可編程控制器（programmable logical controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)中，并且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中起著非常重要的作用。所以，對(duì)PLC的正確選擇是非常重要的。
    面對(duì)眾多生產(chǎn)廠家的各種類(lèi)型PLC，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，能夠滿足用戶的各種需求，但在形態(tài)、組成、功能、網(wǎng)絡(luò)、編程等方面各不相容，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法進(jìn)行橫向比較。下面提出在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)PLC選型的一些看法，可以在挑選PLC時(shí)作為參考。
    可以通過(guò)以下幾方面的比較，挑選到適合的產(chǎn)品。

    一、工作量
    這一點(diǎn)尤為重要。在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)該對(duì)控制點(diǎn)數(shù)（數(shù)字量及模擬量）有一個(gè)準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)，這往往是選擇PLC的首要條件，一般選擇比控制點(diǎn)數(shù)多10%~30%的PLC。這有幾方面的考慮：
    1、可以彌補(bǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中遺漏的點(diǎn)；
    2、能夠保證在運(yùn)行過(guò)程中個(gè)別點(diǎn)有故障時(shí)，可以有替代點(diǎn)；
    3、將來(lái)增加點(diǎn)數(shù)的需要。

    二、工作環(huán)境
    工作環(huán)境是PLC工作的硬性指標(biāo)。自控系統(tǒng)將人們從繁忙的工作和惡劣的環(huán)境中解脫出來(lái)，就要求自控系統(tǒng)能夠適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，諸如溫度、濕度、噪音、信號(hào)屏蔽、工作電壓等，各款PLC不盡相同。一定要選擇適應(yīng)實(shí)際工作環(huán)境的產(chǎn)品。

    三、通信網(wǎng)絡(luò)
    現(xiàn)在PLC已不是簡(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)控制，PLC遠(yuǎn)端通信已成為控制系統(tǒng)必須解決的問(wèn)題，但各廠家制定的通信協(xié)議千差萬(wàn)別，兼容性差。在這一點(diǎn)上主要考慮以下方面：
    1、同一廠家產(chǎn)品間的通信。各廠家都有自己的通信協(xié)議，并且不止一種。這在大、中型機(jī)上表現(xiàn)明顯，而在小、微型機(jī)上不盡相同，一些廠家出于容量、價(jià)格、功能等方面考慮，往往沒(méi)有或者有與其它協(xié)議不同，而且比較簡(jiǎn)單的通信。所以，在這方面主要考慮的是同一廠家不同類(lèi)型PLC之間的通信；
    2、不同廠家產(chǎn)品間的通信。若所進(jìn)行的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)屬于對(duì)已有的自控系統(tǒng)進(jìn)行部分改造，而所選擇的是與原系統(tǒng)不同的PLC，或者設(shè)計(jì)中需要2個(gè)或2個(gè)以上的PLC，而選用了不同廠家的產(chǎn)品，這就需考慮不同廠家產(chǎn)品之間的通信問(wèn)題；
    3、是否有利于將來(lái)。由于各廠家制定的通信協(xié)議各不相同，國(guó)際上也無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，所以在PLC選型上受到很大限制。就要考慮影響面大、有發(fā)展的、功能完備、接近通用的通信協(xié)議。

    四、編程
    程序是整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的“心臟"，程序編制的好壞直接影響到整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)作。編程器及編程軟件有些廠家要求額外購(gòu)買(mǎi)，并且價(jià)格不菲，這一點(diǎn)也需考慮在內(nèi)。
    1、編程方法
    一種是使用廠家提供的專(zhuān)用編程器。也分各種規(guī)格型號(hào)，大型編程器功能完備，適合各型號(hào)PLC，價(jià)格高；小型編程器結(jié)構(gòu)小巧，便于攜帶，價(jià)格低，但功能簡(jiǎn)單，適用性差；另一種是使用依托個(gè)人電腦應(yīng)用平臺(tái)的編程軟件，現(xiàn)已被大多數(shù)生產(chǎn)廠家采用。各生產(chǎn)廠家由于各自的產(chǎn)品不同，往往只研制出適合于自己產(chǎn)品的編程軟件，而編程軟件的風(fēng)格、界面、應(yīng)用平臺(tái)、靈活性、適應(yīng)性、易于編程等都只有在用戶親自操作之后才能給予評(píng)價(jià)。
    2、編程語(yǔ)言
    編程語(yǔ)言最為復(fù)雜，多種多樣，看似相同，但不通用。的可以劃分為以下5類(lèi)編程語(yǔ)言：
    （1）梯形圖
    這是PLC廠家采用最多的編程語(yǔ)言，最初是由繼電器控制圖演變過(guò)來(lái)的，比較簡(jiǎn)單，對(duì)離散控制和互鎖邏輯最為有用；
    （2）順序功能圖
    它提供了總的結(jié)構(gòu)，并與狀態(tài)定位處理或機(jī)器控制應(yīng)用相互協(xié)調(diào)；
    （3）功能塊圖
    它提供了一個(gè)有效的開(kāi)發(fā)環(huán)境，并且特別適用于過(guò)程控制應(yīng)用；
    （4）結(jié)構(gòu)化文本
    這是一種類(lèi)似用于計(jì)算機(jī)的編程語(yǔ)言，它適用于對(duì)復(fù)雜算法及數(shù)據(jù)處理；
    （5）指令表
    它為優(yōu)化編碼性能提供了一個(gè)環(huán)境，與匯編語(yǔ)言非常相似。
    廠家提供的編程軟件中一般包括一種或幾種編程語(yǔ)言，如TE公司的Xbbb編程軟件可以使用梯形圖（Ladder）、順序功能圖（Grafcet）、結(jié)構(gòu)化文本（Literal）3 種編程語(yǔ)言；Siemens公司的Step7編程軟件可以使用梯形圖（Ladder）、指令表（STL）兩種編程語(yǔ)言；Modicon公司的Modsoft編程軟件只使用梯形圖（984 梯形）一種編程語(yǔ)言，而另一個(gè)Concept編程軟件可以使用5種編程語(yǔ)言，依次為梯形圖（LD）、順序功能圖（SFC）、功能塊圖（FBD）、結(jié)構(gòu)化文本（ST）、指令表（IL）。同一編程軟件下的編程語(yǔ)言大多數(shù)可以互換，一般選擇自己比較熟悉的編程語(yǔ)言。
    3、存儲(chǔ)器
    PLC存儲(chǔ)器是保存程序和數(shù)據(jù)的地方，分內(nèi)制式和外插式兩種，存儲(chǔ)器容量在512~128M字節(jié)之間，一定要根據(jù)實(shí)際情況選取足夠大的存儲(chǔ)器，并且要求有一部分空余作為緩存。
    PLC存儲(chǔ)器按照類(lèi)型可分隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROM）、可擦除只讀存儲(chǔ)器（EPROM）等。RAM可以任意讀寫(xiě)，在掉電后程序只能保持一段時(shí)間，于在自控系統(tǒng)調(diào)試時(shí)使用。ROM只能讀不能寫(xiě)，程序是由廠家或開(kāi)發(fā)商事先固化的，不能更改，即使失電也不丟失。EPROM與ROM只是EPROM通過(guò)特殊的方式（如紫外線）可以擦除再寫(xiě)，適合于應(yīng)用在長(zhǎng)時(shí)間工作而改動(dòng)不大的系統(tǒng)中。
    4、易于更改
    PLC較繼電器控制的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于它可以根據(jù)實(shí)際需要任意更改控制結(jié)構(gòu)（或控制過(guò)程），這就要求更改程序方便快捷。
    5、是否有專(zhuān)用模塊
    部分生產(chǎn)廠家的PLC產(chǎn)品提供一些專(zhuān)用模塊，如通信模塊、PID控制模塊、計(jì)數(shù)器模塊、模擬輸入/輸出模塊等。在軟件上也提供了與此相對(duì)應(yīng)的程序塊，往往只是簡(jiǎn)單的輸入一些參數(shù)就能實(shí)現(xiàn)，便于用戶編程。