西门子模块6ES7214-2AS23-0XB8代理订购

西门子模块6ES7214-2AS23-0XB8代理订购

HIMA开始在网络冗余和容错控制器在过程控制应用中使用以太网技术。拥有HIMatrix系列可编程控制器，过程自动化中积累的经验和相关技术就能被带入工厂自动化中去了。

    基于HIMA的技术，HIMatrix紧凑和模块式控制器，可满足严格时间要求的工厂自动化应用需求。HIMatrix系统的网络可通过以太网作用，以太网是基于标准以太网技术，并且通过TüV认证。这个特殊的通信协议能加快数据的传送数据，达到100 Mbps，而且可以支持所有以太网功能内的使用，即使在安装了网络后。

    二、灵活的系统结构

    保证所需的响应时间，意味着灵活的系统结构，并有可能实现分布式自动化。根据个别的需求，系统的智能化能实现网络中的设备的分布集中形式或分散形式。这里没有对网络中的设备的数字有特殊要求，也没有对数据的传送范围有特殊要求，就可满足响应时间。而且不再需要控制器和平行的结构。

    系统限制意味着，能集中在过程上，并进行控制。这就帮助创造出优的自动化方案。系统速度的加快可提高生产力，降低区域，减少空间。同时也减少了接线的成本和控制柜的空间大小。

    三、以太网技术的性

    对于通信，标准以太网或高速以太网技术都是基于IEEE802.3标准。传送由验证的以太网协议保证。这就意味着来自于任何制造商的网络元件都能被采用，从而能充分利用以太网的所有优势。这也为使用创造可能，例如，常用的光纤转换器、无线LAN、路由器技术等，就没有限制了。

    以太网适用于任何存在的以太网网络中，因为网络具有可调节特性。这样，和非的数据能在标准以太网中并行传送，不需要经过严格的性。因此，就通信而言，以太网成为应用中的整体方案。只需要一个网络，就能传送和非的数据。

    当不再需要立的总线时，相关的计划、安装和维护所需要的成本就随之取消。

1、可以在软件中进行自动整定； 
2、自动整定的PID参数可能对于系统来说不是的，就需要手动凭经验来进行整定。P参数过小，达到动态平衡的时间就会太长；P参数过大，就产生调。 
PID功能块在梯形图（程序）中应当注意的问题： 
1、采用PID向导生成PID功能块； 
2、我要说一个简单的也是容易被人忽视的问题，那就是：PID功能块的使能控制只能采用SM0.0或任何1个存储器的常开触点并联该存储器的常闭触点这样的断开的触点！ 
笔者在以前的一个工程调试中就遇到这样的问题：PID功能块有时间动作正常，有时间动作不正常，而且不正常时发现PID功能块都没问题（PID参数正确、使能正确），就是没有输出。后查了好久，突然意识到可能是使能的问题——我在使能端串联了启动/停止控制的保持继电器，我把它改为SM0.0以后，一切正常！ 
同时也明白了PID功能块有时间动作正常，有时间动作不正常的原因：有时在灌入程序后保持继电器处于动作的状态才不会出现问题，一旦停止了设备就会出现问题——PID功能块使能一旦断开，工作就不会正常！ 
把这个给大家说说，以免出现同样失误。 
下面是PID控制器参数整定的一般方法： 
PID控制器的参数整定是控制系统设计的内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行 PID控制器参数的整定步骤如下：(1)预选择一个足够短的采样周期让系统工作；(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。 
PID参数的设定：是靠经验及工艺的熟悉，参考测量值跟踪与设定值曲线，从而调整P\I\D的大小。 
比例I/微分D=2，具体值可根据仪表定，再调整比例带P，P过头，到达稳定的时间长，P太短，会震荡，永远也打不到设定要求。 
PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照： 
温度T：P=20~60%，T=180~600s，D=3-180s； 
压力P： P=30~70%，T=24~180s； 
液位L： P=20~80%，T=60~300s； 
流量L： P=40~**，T=6~60s。 
书上的常用口诀： 
参数整定找，从小到大顺序查； 
先是比例后积分，后再把微分加； 
曲线振荡很频繁，比例度盘要放大； 
曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳； 
曲线偏离回复慢，积分时间往下降； 
曲线波动周期长，积分时间再加长； 
曲线振荡频率快，先把微分降下来； 
动差大来波动慢。微分时间应加长； 
理想曲线两个波，前高后低4比1； 
一看二调多分析，调节质量不会低。 
经过多年的工作经验，我个人认为PID参数的设置的大小，一方面是要根据控制对象的具体情况而定；另一方面是经验。P是解决幅值震荡，P大了会出现幅值震荡的幅度大，但震荡频率小，系统达到稳定时间长；I是解决动作响应的速度快慢的，I大了响应速度慢，反之则快；D是静态误差的，一般D设置都比较小，而且对系统影响比较小。对于温度控制系统P在5-10%之间；I在180-240s之间；D在30以下。对于压力控制系统P在30-60%之间；I在30-90s之间；D在30以下。 
这里介绍一种经验法。这种方法实质上是一种试凑法，它是在生产实践中总结出来的行之有效的方法，并在现场中得到了广泛的应用。 
这种方法的基本程序是先根据运行经验，确定一组调节器参数，并将系统投入闭环运行，然后人为地加入阶跃扰动（如改变调节器的给定值），观察被调量或调节器输出的阶跃响应曲线。若认为控制质量不满意，则根据各整定参数对控制过程的影响改变调节器参数。这样反复试验，直到满意为止。 
经验法简单，但需要有一定现场运行经验，整定时易带有主观片面性。当采用PID调节器时，有多个整定参数，反复试凑的次数增多，不易得到整定参数。 
下面以PID调节器为例，具体说明经验法的整定步骤： 
A. 让调节器参数积分系数S0=0，实际微分系数k=0，控制系统投入闭环运行，由小到大改变比例系数S1，让扰动信号作阶跃变化，观察控制过程，直到获得满意的控制过程为止。 
B. 取比例系数S1为当前的值乘以0.83，由小到大增加积分系数S0，同样让扰动信号作阶跃变化，直至求得满意的控制过程。 
C. 积分系数S0保持不变，改变比例系数S1，观察控制过程有无改善，如有改善则继续调整，直到满意为止。否则，将原比例系数S1增大一些，再调整积分系数S0，力求改善控制过程。如此反复试凑，直到找到满意的比例系数S1和积分系数S0为止。 
D. 引入适当的实际微分系数k和实际微分时间TD，此时可适当增大比例系数S1和积分系数S0。和前述步骤相同，微分时间的整定也需反复调整，直到控制过程满意为止。 
PID参数是根据控制对象的惯量来确定的。大惯量如：大烘房的温度控制，一般P可在10以上，I=3-10，D=1左右。小惯量如：一个小电机带一台水泵进行压力闭环控制，一般只用PI控制。P=1-10，I=0.1-1，D=0，这些要在现场调试时进行修正的。 
PID控制说明： 
在工程实际中，应用为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能掌握，或得不到的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术为方便。即当我们不了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。 
比例（P）控制 ：比例控制是一种简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。 
积分（I）控制 ：在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统。为了稳态误差，在控制器中引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。 
微分（D）控制 ：在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被

车间和加工工程有太多高质量的系统可供选择。工程师设备和相应的控制系统，在大多数情况下，这些设备与控制系统与其它协议或网络不能互用。例如，在任何一个制造厂中，可能有几个自动化控制系统和网络分布在各个工作单元中。

此外，还存在多数以TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）以太网协议为基础的局域网（LAN），从而便于办公室通信。到目前为止，将所有这些开放式甚至专有网络连接起来需要非常多的努力，尽管这不是有效的使用资源的方式，企业仍然努力获得可成功和效益。

综合来说，今天的以太网协议可用于提供室通信以及高水准的自动化操作，例如控制、数据采集和监控。来自各个制造商的基于工业以太网专题">工业以太网的自动化设备终将会互联互通。利用工业以太网，工程师可以将节点混合并匹配到工作单元，如果将来自一个供应商的计算机与来自另两个供应商的激光打印机和来自三哥供应商的LAN交换机匹配起来一样简单。

工业以太网专题">工业以太网向企业提供了宝贵的财富和机遇，所需要的只是一个共用基础设施。这提供了一个共用布线的前景，会使公司将信息技术与加工/制造结合起来。工业以太网节点具有通过互联网进行远程访问的能力。数据采集、质量控制和制造物流均可实时下载到ERP（企业资源计划）中。此外，客户与其供应商之间的通信将会有效率。展望未来，工业以太网是一个顺畅运行的企业的一个组成部分，其中语音、数据、制造、和楼宇自动化系统全部通过一个集中的基础设施进行。

但是，要是大部分目标得以实现，增强以太网产品的性能（或经过工厂明）。在办公室中，RJ45、Cat 5e/6连接器、交换机和UTP电缆被广泛认为是良好的选择之一。在工业环境中进行布线和连接时，标准RJ45插座和插头不能适应车间的恶劣环境：高温、强烈的振动条件、感应磁噪音、水洗过程、油污、污染物和很多其它条件。但是对于铜缆应用，RJ45接口仍然时以太网物理层设计的标准。

工业以太网专题">工业以太网解决方案就是解决了以上问题。此产品范围包括工业以太网RJ45隔舱式连接器、转接线和不锈钢面板。隔舱式连接器符合针对以太网/TP的ODVA(Open Devicenet Vendor Association,开放设备网络供应商协会）规范等标准，如ODVA的CIP——针对工业以太网大通用工业协议，隔舱式连接器具有IP67级别。

工业级电缆也是非常重要的一部分。由于油和温度等级，标准单股或多股UTP电缆的护套需大口径以作现场端接或不同长度的跳线。

Panduit产品线	产品系列	关键性能
IP67铜缆连接		符合TIA/EIA 568-B.2-1标准 符合ISO 11801二版标准 符合针对密封以太网/IP RJ45连接器的TIA和ODVA联合草案
UTP和STP	Cat 5e	Cisco标准*兼容 Rockwell Automation标准*兼容
IP级机柜	IP67隔舱式插座 内部转接线 风扇过滤器套件 断电上锁/挂签保护	IP66或IP54 上连到光纤或铜缆 标准NEMA孔拆卸 DIN轨道安装
Industrial Net RJ45 IP67转接线	Cat 5e插头	工业用电缆 两端有Industrial TX5e插头
不锈钢面板	单列一个孔 垂直面板	支持Industrial TX5e连接器 后衬垫提供紧密密封
标识产品	标识软件系统 手提式标记打印机 用于恶劣环境的标签	符合TIA/EIA606－A标准 用于关键数据点的端到端标识系统
网络接地产品	铜缆压缩 机械连接器	符合TIA/EIA607标准 保护网络的端到端接地解决方案
线缆管理产品	层叠式线缆架构装间隔器 瀑布式线缆附件 螺纹杆盖子 垂直D形环 支架 线束固定器 弯曲半径附件
断电上锁/标记保护和物理系统	上锁设备 标记标签 明显标	符合OSHA LOTO要求
光纤走线系统	非金属通道 安装件 托架	隔离和保护光纤和铜缆，并安排走向弯曲半径控制器

ODVA的连接器广泛应用于世界各地，因为它正被引入TIA（电信行业协会）和其他针对类似工业以太网专题">工业以太网认可文档的欧洲标准。

展望未来，预计的端对端解决方案是安装的。这些解决方是IP级机柜。

因为工业以太网专题">工业以太网尚处于初级阶段，公共架构（或拓扑结构）仍然处于在定义过程之中。在很多情况下，以太网交换机，无论是专为车间而强化的交换机还是用于办公室环境的交换机，都位于地面上的控制机柜中。控制机柜为交换机提供IP和NEMA级别的保护。尽管此类架构是可行的，但可能不是有效的，视设备、设计等而定。将自动化交换机集中到一个区域将会要求交换机与其控制的实际设备之间要有足够长的布线。将交换机带入工作区是将来拓扑结构的方向。为此，防止交换机受到工作区面临的为恶劣的环境影响。IP66和IP54的机柜，外形相对紧凑，特别适合不同位置的安装，是这个问题的解决方案。机柜提供所选交换机的DIN轨道安装、电源、可选风扇/温度调节装置以及预配置的工业以太网隔舱式RJ45连接器密封管——如果需要，可用作工业用配线架。这些机柜具有断电上锁/标记（lock-out/tag-out）机制，以确保交换机不会被。

整个网络的性取决于支持网络的布线基础架构的完整性和牢固性，考虑到网络的环境、设计和将来的需要，配合成熟的技术合作伙伴构建网络基础架构将对天衣无缝的开发与性能提供支持。

PACT程序包括：Rockwell Automa-tion Encompass、Cisco Systems、Panduit和Belden

2 工业以太网专题">工业以太网布线基础架构

布线基础架构包括铜缆和光缆、连接器和线缆管理系统通过这些设备传输数据信号，如果此系统不能按要求进行操作，信息流将受到干扰，严重的会导致信息流的停止。在确定、设计和安装布线系统的细节上，留意和防止关键的连接组件出现故障导致工业网络停止运行。

在恶劣的环境中建议采用的元件见表1。

3 工业以太网专题">工业以太网网络基础架构

Cisco正在研发工业以太网专题">工业以太网网络解决方案，以便用于未来采用IP技术的车间。

Cisco Catalyst R 2995交换机	WS-C2955T-12 WS-C2955C-12 WS-C29552	工业级 紧凑的形状 对流冷却 中断输出信号
电源供应	PWR-2995-AC	Din轨道安装式，24V
Cisco Catalyst 2950系列	固定配置、层叠式和立交换机	快速以太网和千兆连接
Cisco Catalyst 3550系列	智能以太网交换机	层叠式 多层 QoS
Cisco Catalyst 3750系列	层叠式交换机	Cisco StackWise技术
Cisco Catalyst R系列	无线LAN解决方案	支持IEEE 802.11a技术和IEEE 802.11b
Cisco IP和无线IP电话		电话范围可从家庭办公室打到车间，从休息室打到执行地点

4 工业以太网专题">工业以太网电缆基础架构

DataTuff R 工业以太网专题">工业以太网Cat 5e电缆

7923A 屏蔽和非屏蔽
7929A 捆绑线对电缆
7921A 抗压
7928A 耐油
7918A 阳光照射
7919A 厚重的护套

工业以太网专题">工业以太网网络的性取决于电缆基础架构。为了帮助确保的车间性能，Belden公司已经开发除针对包括油和阳光、温度变化、磨损与变形、EMI/RFI恶劣环境的电缆解决方案等。

ControlLogix 　 灵活的架构
PowerMonitor 基于以太网TCP/IP技术
ProcessLogix 将自动化系统组件集成在一起

5 以太网/IP网络

符合开放设备网络供应商协会（ODVA）以太网/IP协议，Rockwall Automations EtherNet/IP将商业性现有以太网与Devicenet和ControlNet网络中采用的相同开放工业自动化协议结合起来。解决方案包括用于以太网系统的软件、模块、网关和控制器。

随着世界范围内网络和信息技术的日趋成熟，在工业通信和自动化应用中日益采用以太网和TCP/IP协议作为主要的通信接口和手段，向网络化、标准化、开放性方向发展将是各种控制系统技术发展的主要潮流。以太网作为目前应用广泛、成长快的局域网技术，在工业自动化和过程控制领域得到了乎寻常的发展。同时，基于IP的全程一体化寻址，为工业生产提供的标准、共享、高速的信息化通道解决方案，也必将对控制系统产生深远的影响。

http://zhangqueena.b2b168.com