西门子模块6ES7277-0AA22-0XA0产品

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   在一些系统中，需要进行PID控制，如一些板卡采集系统，甚至在一些DCS和PLC的系统中有时要扩充系统的PID控制回路，而由于系统硬件和回路的限制需要在计算机上增加PID控制回路。在紫金桥系统中，实时数据库提供了PID控制点可以满足PID控制的需要。

    进入到实时数据库组态，新建点时选择PID控制点。紫金桥提供的PID控制可以提供理想微分、微分、实际微分等多种控制方式。

    进行PID控制时，可以把PID的PV连接在实际的测量值上，OP连接在PID实际的输出值上。这样，在实时数据库运行时，就可以自动对其进行PID控制。

    PID参数的调整：

    在PID参数进行整定时如果能够有理论的方法确定PID参数当然是理想的方法，但是在实际的应用中，多的是通过凑试法来确定PID的参数。

    增大比例系数P一般将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差，但是过大的比例系数会使系统有比较大的调，并产生振荡，使稳定性变坏。

    增大积分时间I有利于减小调，减小振荡，使系统的稳定性增加，但是系统静差时间变长。

    增大微分时间D有利于加快系统的响应速度，使系统调量减小，稳定性增加，但系统对扰动的抑制能力减弱。

    在凑试时，可参考以上参数对系统控制过程的影响趋势，对参数调整实行先比例、后积分，再微分的整定步骤。

    整定比例部分。将比例参数由小变大，并观察相应的系统响应，直至得到反应快、调小的响应曲线。如果系统没有静差或静差已经小到允许范围内，并且对响应曲线已经满意，则只需要比例调节器即可。

    如果在比例调节的基础上系统的静差不能满足设计要求，则加入积分环节。在整定时先将积分时间设定到一个比较大的值，然后将已经调节好的比例系数略为缩小(一般缩小为原值的0.8)，然后减小积分时间，使得系统在保持良好动态性能的情况下，静差得到。在此过程中，可根据系统的响应曲线的好坏反复改变比例系数和积分时间，以期得到满意的控制过程和整定参数。

    如果在上述调整过程中对系统的动态过程反复调整还不能得到满意的结果，则可以加入微分环节。把微分时间D设置为0，在上述基础上逐渐增加微分时间，同时相应的改变比例系数和积分时间，逐步凑试，直至得到满意的调节效果。

    PID控制回路的运行：

    在PID控制回路投入运行时，可以把它设置在手动状态下，这时设定值会自动跟踪测量值，当系统达到一个相对稳定的状态后，再把它切换到自动状态下，这样可以避免系统频繁动作而导致系统不稳定。

    复杂回路的控制：

    前馈控制系统：

    通常的反馈控制系统中，对干扰造成一定后果，才能反馈过来产生抑制干扰的控制作用，因而产生滞后控制的不良后果。为了克服这种滞后的不良控制，用计算机接受干扰信号后，在还没有产生后果之前插入一个前馈控制作用，使其刚好在干扰点上抵消干扰对控制变量的影响,因而又得名为扰动补偿控制。

    在紫金桥的控制系统中，可以把前馈控制计算的结果作为PID控制的输出补偿量OCV，并采用加补偿，这样就形成了一个前馈控制系统了。

    纯延迟补偿控制：

    在实际的控制过程中，由于执行机构和测量装置的延迟，系统有可能是一个纯滞后过程，如对于温度的控制其延迟时间可能多达10多分钟。这种滞后性质常引起被控对象产生调或振荡，造成系统不达到稳定过程。因此，可以在控制过程中并联一个补偿环节，用来补偿被控制对象中的滞后部分，这样可以使系统快速达到稳定过程。
    纯滞后控制系统是把滞后补偿的结果作为PID控制器的输入补偿量ICV，并作为输入补偿的减补偿。这样就构成了一个纯滞后的SMITH预测控制回路。

    进入到实时数据库组态，新建点时选择PID控制点。紫金桥提供的PID控制可以提供理想微分、微分、实际微分等多种控制方式。

    进行PID控制时，可以把PID的PV连接在实际的测量值上，OP连接在PID实际的输出值上。这样，在实时数据库运行时，就可以自动对其进行PID控制。

    PID参数的调整：

    在PID参数进行整定时如果能够有理论的方法确定PID参数当然是理想的方法，但是在实际的应用中，多的是通过凑试法来确定PID的参数。

    增大比例系数P一般将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差，但是过大的比例系数会使系统有比较大的调，并产生振荡，使稳定性变坏。

    增大积分时间I有利于减小调，减小振荡，使系统的稳定性增加，但是系统静差时间变长。

    增大微分时间D有利于加快系统的响应速度，使系统调量减小，稳定性增加，但系统对扰动的抑制能力减弱。

    在凑试时，可参考以上参数对系统控制过程的影响趋势，对参数调整实行先比例、后积分，再微分的整定步骤。

    整定比例部分。将比例参数由小变大，并观察相应的系统响应，直至得到反应快、调小的响应曲线。如果系统没有静差或静差已经小到允许范围内，并且对响应曲线已经满意，则只需要比例调节器即可。

    如果在比例调节的基础上系统的静差不能满足设计要求，则加入积分环节。在整定时先将积分时间设定到一个比较大的值，然后将已经调节好的比例系数略为缩小(一般缩小为原值的0.8)，然后减小积分时间，使得系统在保持良好动态性能的情况下，静差得到。在此过程中，可根据系统的响应曲线的好坏反复改变比例系数和积分时间，以期得到满意的控制过程和整定参数。

    如果在上述调整过程中对系统的动态过程反复调整还不能得到满意的结果，则可以加入微分环节。把微分时间D设置为0，在上述基础上逐渐增加微分时间，同时相应的改变比例系数和积分时间，逐步凑试，直至得到满意的调节效果。

    PID控制回路的运行：

    在PID控制回路投入运行时，可以把它设置在手动状态下，这时设定值会自动跟踪测量值，当系统达到一个相对稳定的状态后，再把它切换到自动状态下，这样可以避免系统频繁动作而导致系统不稳定。

    复杂回路的控制：

    前馈控制系统：

    通常的反馈控制系统中，对干扰造成一定后果，才能反馈过来产生抑制干扰的控制作用，因而产生滞后控制的不良后果。为了克服这种滞后的不良控制，用计算机接受干扰信号后，在还没有产生后果之前插入一个前馈控制作用，使其刚好在干扰点上抵消干扰对控制变量的影响,因而又得名为扰动补偿控制。

    在紫金桥的控制系统中，可以把前馈控制计算的结果作为PID控制的输出补偿量OCV，并采用加补偿，这样就形成了一个前馈控制系统了。

    纯延迟补偿控制：

    在实际的控制过程中，由于执行机构和测量装置的延迟，系统有可能是一个纯滞后过程，如对于温度的控制其延迟时间可能多达10多分钟。这种滞后性质常引起被控对象产生调或振荡，造成系统不达到稳定过程。因此，可以在控制过程中并联一个补偿环节，用来补偿被控制对象中的滞后部分，这样可以使系统快速达到稳定过程。
    纯滞后控制系统是把滞后补偿的结果作为PID控制器的输入补偿量ICV，并作为输入补偿的减补偿。这样就构成了一个纯滞后的SMITH预测控制回路。

串行通讯的基本接口方式分为RS-232和RS-485两种标准。

RS-232接口

（1） RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-9的9芯插头座，只需三条接口线，即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”即可传输数据，

（2） 在RS232的规范中，电压域值在+3V---+15V（一般使用+6V）之间称为“0”或“ON”；电压在-3V----15V（一般使用-6V）之间称为“1”或“OFF”；计算机上的RS-232“高电位”约9V，而“低电位”则约-9V。

（3） RS-232为全双工工作模式，其讯号准位是参考地线而得，分别作为数据的传送和接收；实际应用中其传输距离可以达到15米。只具有单站功能，即一对一通讯。

RS485接口

（1）采用正负两根信号线作为传输线路。

（2）RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6） V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。

（3）RS485为半双工工作模式，其讯号是正负两条线路讯号准位相减而得，是差动式输入方式，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好；实际应用中其传输距离可达1200米。具有多站能力，即一对多的主从通讯。

串行通讯的基本接口方式分为RS-232和RS-485两种标准。

RS-232接口

（1） RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-9的9芯插头座，只需三条接口线，即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”即可传输数据，

（2） 在RS232的规范中，电压域值在+3V---+15V（一般使用+6V）之间称为“0”或“ON”；电压在-3V----15V（一般使用-6V）之间称为“1”或“OFF”；计算机上的RS-232“高电位”约9V，而“低电位”则约-9V。

（3） RS-232为全双工工作模式，其讯号准位是参考地线而得，分别作为数据的传送和接收；实际应用中其传输距离可以达到15米。只具有单站功能，即一对一通讯。

RS485接口

（1）采用正负两根信号线作为传输线路。

（2）RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6） V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。

（3）RS485为半双工工作模式，其讯号是正负两条线路讯号准位相减而得，是差动式输入方式，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好；实际应用中其传输距离可达1200米。具有多站能力，即一对多的主从通讯。

学习时应该树立的几个正确观念

1、长期

学习任何技术都不可能今天播种明天收获，三年学徒是之路，或许要长的时间。三天打鱼两天晒网是铁定不会有成绩的，当从天开始学习plc的时候，就要明白长期是很重要的一个概念。

一件事情你发愿做三年和做十年心态肯定不同，有十年心态的人做事肯定会一步一个脚印，踏踏实实打牢基础。也就不会遇到什么问题不加思索的给出主观判断。（任何一个行业都不会像你看到的那么容易，所以不要隔三差五的换工作，甚至换行业）

除了学习需要长期，眼光要放长远。经常听到有人说“这个用不到学他干什么”，如果你从事、相关的工作，plc是绕不开的。今天不学、明天不学，肯定有那么，你需要它了却搞不定。与其到时候后悔，不如今天就慢慢积累，打好基础以备不时之需。

反正要开始，为何不现在。

2、不会时，你是不知道会的好处。

讲个故事，我有个同学酷爱汽车，大一就拿到了驾照，没事就在宿舍给我们普及汽车知识和驾驶技术（当年你们宿舍也有类似的同学吧）。而我是对汽车不感冒的人，每当他劝我考个驾照时，我都是微笑着点点头，然后拒绝。就这样持续了几年，直到毕业我依然没有去考驾照，等到我自己想到考驾照的时候，已经是工作三年后了。

当有了开车的技能后，突然发现我的世界一下子变大很多，确切的说应该是行动圈扩大数倍。以前需要做公交、倒地铁折腾半天才能到的地方，开上车一个小时内基本可以搞定。虽然自己没有车，开的车大多时候是公司或者借的朋友的，但是这已经让我体会到拥有驾驶技能，就像开挂一样的畅快。

体会到驾驶的便捷后，我很兴奋的打电话给哪位同学说：原来有驾驶技能是一件多么方便的事情。

“哦，当年我给你说了多少遍，你从来都没放在心上过”

他轻描淡写的回答了一句。

到这里故事就完了，这件事情却没有完。我一直在思考：

为什么即使身边有这样一个人天天告诉我，拥有一项技能的好处，而我却硬生生的一点都没有听进去。

当你没有某项技能，自然很难体会到拥有此技能的好处。这是我在李笑来的《通往之路》专栏中看到了结论，在专栏中他讲述的是自己学习编程、概率论后对自己的影响，也解释了我上面的疑问。

如果你还不能体会到这句话的魅力，可以回想一下学会盲打的时候。盲打这个技能相信很多人都有切身体会，能不看键盘打字的畅快，没有盲打能力的人是体会不到了。

每当我劝身边的人学点plc技术时，总能听到“学了有什么用”的回答。我知道即使我再说上三年，他们也不会去学习的，因为他们和当初的我一样。

既然我们没办法体会到，不具备某些技能的便捷，那么的策略不就是，把身边用到的技能都学会吗？

还有，相信我没有什么技能是没有用处的，你掌握了任何一项能力，他就会默默的影响着你。

反例也有很多，工作中你也肯定遇到过，在一个岗位或者行业，做了十多年依然是打酱油的角色。仔细观察的话可能这种人，要比那些起步就做的很好的人多出不止一倍。

如果你想进入这个行业，一定要快速入门，尽可能的节省你在门外徘徊的时间。这样即使你发现实在吃不了这碗饭时，还有掉头的机会。

能快速入门除了节省时间外，还会让你加有自信。不单单是学技术，做任何事情都离不开坚持，能坚持就要有持续的激励，快速入门后学习有了正向的激励，就能坚持的久，成功的可能也就越大。

快速入门也能侧面反映出，你对学习plc有感觉。不要小看感觉，我见到过很多明明不喜欢plc，还硬着头皮学的人。带着感觉去学习肯定要比被迫学习效，效有成效就容易产生正反馈。

6、以用促学

用，是终的目的，也是学习的方法。

学习plc技术千万不要一直闷头看书琢磨，不是说看书不重要，相反在刚接触plc的情况下，看书是掌握基础知识的有效路径。不建议大家瞎琢磨的原因是，很多时候你是琢磨不明白的，即使能想明白也不如操作一遍来的实际。

说个自己的经历，在学校学习pid时老师大概用了两周时间讲解其中的要点，可结果又怎么样呢，当我明白pid中的各个参数对调节情况的影响时，是自己做了套恒压供水项目。

这也是为什么从事自控的人，什么学历都有的原因。有时候只是接触的多了，在加上自己的勤奋，自然能事半功倍的学习。

7、

好的老师就像你登山的向导，在你对眼前这条路感到疑惑时，他能给你指引。遇到困难时，能告诉你解决思路。老师的好处肯定不止这两点，就像之前的那一点一样，你没有遇到好的老师，自然不知道好的老师能带给你什么。

8、总结规律，复制放大

要是在学习plc之前学过其他技能，任何技能都可以。可以是弹钢琴、打篮球、做菜、做手工艺品，或者你在学校时某一科比较。在动手学plc之前应该，先考虑一下自己之前的技能是怎么掌握的，把其中的窍门用到学习plc技术之上。相信我，你在某项技能上有的表现，在学习plc时应该也能得心应手，plc归根结底也是一项技能。

正所谓万变不离其宗，我们学习plc技术的时候，要多考虑学习掌握一项技能的共通之处。

9、学习学习再学习

先学会如何学习的技能，再去学习，就像砍柴之前先磨一样。在学习plc过程中，总结适合自己的学习套路。这样你除了掌握了plc知识，还学习了学习的方法。

3、找到学习的目的

人做任何事情都有目的，既然想把plc学好，自然就要想明白学习的目的是什么？无论是为了升值加薪，还是一项安身立命的技能，都可以。目的没有好坏，关键是要找到一个自己学习的动力。没有动力自然无法坚持长久，说了学习任何技术都不可能今天播种明天收获。

4、循序渐进

这个好像不用多解释，外行去学习任何知识，都只能从基础的开始，没有办法只能慢慢积累，终量变肯定会引起质变的。怕的是你没有等到质变的时候，就放弃了。

5、快，武功，唯快不破

在这里跟大家普及个规律，那里看到的暂时想不起来了。大概意思是有的调查机构，调查了各个行业中的者，得出结论：学习一项技能，或者进入一个行业，如果三年没有一定的成绩，那么以后精通这项技能，或者在这个行业做的很出色，基本就没什么可能了。

你要是经常观察身边人的朋友，应该能有这种体会，那些做的出色，或者精通某一技能的人。他们在一开始就做的出同龄人，有的甚至出很多。

PID是建立在P的基础上。P是负反馈控制的放大倍数。负反馈控制是放大器。放大器的输出通过反馈电路进入之后跟输入的设定值进行比较，因为是负反馈，所以它是一个差值 。 用这个差值来控制输出量的变化，PID就是解决了一些负反馈很难解决的问题。比如说负反馈控制的P放大的倍数太大了的话就会调振荡。另一个问题，负反馈出来的值和跟设定的信号值，这两个值的信号方向是相反的，如果说当设定值和负反馈值差不多的时候差值就会等于零，等于零后放大出来后会振荡的很厉害。而PID就是负反馈的改进，利用积分来一点一点靠近设定值，但是有一个前提，你的P要做的相当，这个比例系数P要适当，当输出在有限范围内振荡，P就可以了。而后加I， I加进去后一定会减小这个摆动。摆动会越来越小，后趋于稳定。I越小它的控制强度越大，因此I是从大慢慢加到小。P是越大控制强度越大。一般的控制D加不加都无所谓。什么时候加D，在启动的时候慢慢调的时候反应很激烈一下子升上去的时候然后在下来摆动。如果升的太快的时候就要加D，Ｄ可以抑制它一下子升上去，另外一种情况就是加了P和I的时候还是有振荡，这个时候可以适当的加点D进去。