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有些控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構不能承受較大的沖擊,，這就要求在進行 PID 自動/手動切換時,，保持控制輸出的穩(wěn)定。這就是要求無擾動切換,。

為了達到 PID 自動/手動控制的無擾動切換,，需要在編程時注意一些相關事項。下面分別就直接使用 PID 指令編程,，和使用 PID 向導編程兩種情況作一介紹,。

1.直接使用 PID 指令編程時的 PID 自動/手動無擾切換

直接使用 PID 指令塊編寫 PID 控制程序時，可以簡單地使用“調用/不調用”指令的方式控制自動/手動模式,。因為 PID 指令本身已經(jīng)具有實現(xiàn)無擾動切換的能力,，此時在 PID 指令控制環(huán)節(jié)之外編程沒有多大必要。

PLC 硬件系統(tǒng)設計

1 ． PLC 型號的選擇

在作出系統(tǒng)控制方案的決策之前,，要詳細了解被控對象的控制要求,，從而決定是否選用 PLC 進行控制。

在控制系統(tǒng)邏輯關系較復雜（需要大量中間繼電器,、時間繼電器,、計數(shù)器等）、工藝流程和產(chǎn)品改型較頻繁,、需要進行數(shù)據(jù)處理和信息管理（有數(shù)據(jù)運算,、模擬量的控制、 PID 調節(jié)等）,、系統(tǒng)要求有較高的可靠性和穩(wěn)定性,、準備實現(xiàn)工廠自動化聯(lián)網(wǎng)等情況下，使用 PLC 控制是很必要的,。

目前,，國內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品，使用戶眼花繚亂,、無所適從,。所以全面權衡利弊,、合理地選擇機型才能達到經(jīng)濟實用的目的。一般選擇機型要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨,，不要盲目貪大求全,，以免造成投資和設備資源的浪費。機型的選擇可從以下幾個方面來考慮,。

（ 1 ）對輸入 / 輸出點的選擇

盲目選擇點數(shù)多的機型會造成一定浪費,。

要先弄清除控制系統(tǒng)的 I/O 總點數(shù)，再按實際所需總點數(shù)的 15 ～ 20 ％留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需 PLC 的點數(shù),。

另外要注意,，一些高密度輸入點的模塊對同時接通的輸入點數(shù)有限制，一般同時接通的輸入點不得超過總輸入點的 60 ％,； PLC 每個輸出點的驅動能力（ A/ 點）也是有限的,，有的 PLC 其每點輸出電流的大小還隨所加負載電壓的不同而異；一般 PLC 的允許輸出電流隨環(huán)境溫度的升高而有所降低等,。在選型時要考慮這些問題,。

PLC 的輸出點可分為共點式、分組式和隔離式幾種接法,。隔離式的各組輸出點之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級,，但這種 PLC 平均每點的價格較高。如果輸出信號之間不需要隔離,，則應選擇前兩種輸出方式的 PLC ,。

（ 2 ）對存儲容量的選擇

對用戶存儲容量只能作粗略的估算。在僅對開關量進行控制的系統(tǒng)中,，可以用輸入總點數(shù)乘 10 字 / 點＋輸出總點數(shù)乘 5 字 / 點來估算；計數(shù)器/ 定時器按（ 3 ～ 5 ）字 / 個估算,；有運算處理時按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算,；在有模擬量輸入 / 輸出的系統(tǒng)中，可以按每輸入 / （或輸出）一路模擬量約需（ 80 ～ 100 ）字左右的存儲容量來估算,；有通信處理時按每個接口 200 字以上的數(shù)量粗略估算,。后，一般按估算容量的50 ～ 100 ％留有裕量,。對缺乏經(jīng)驗的設計者,，選擇容量時留有裕量要大些。

（ 3 ）對 I/O 響應時間的選擇

PLC 的 I/O 響應時間包括輸入電路延遲,、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時間延遲（一般在 2 ～ 3 個掃描周期）等,。對開關量控制的系統(tǒng)，PLC 和 I/O 響應時間一般都能滿足實際工程的要求,，可不必考慮 I/O 響應問題,。但對模擬量控制的系統(tǒng),、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個問題。

（ 4 ）根據(jù)輸出負載的特點選型

不同的負載對 PLC 的輸出方式有相應的要求,。例如,，頻繁通斷的感性負載，應選擇晶體管或晶閘管輸出型的,，而不應選用繼電器輸出型的,。但繼電器輸出型的 PLC 有許多優(yōu)點，如導通壓降小,，有隔離作用,，價格相對較便宜，承受瞬時過電壓和過電流的能力較強,，其負載電壓靈活（可交流,、可直流）且電壓等級范圍大等。所以動作不頻繁的交,、直流負載可以選擇繼電器輸出型的 PLC ,。

（ 5 ）對在線和離線編程的選擇

離線編程示指主機和編程器共用一個 CPU ，通過編程器的方式選擇開關來選擇 PLC 的編程,、監(jiān)控和運行工作狀態(tài),。編程狀態(tài)時， CPU 只為編程器服務,，而不對現(xiàn)場進行控制,。編程器編程屬于這種情況。在線編程是指主機和編程器各有一個 CPU ,，主機的 CPU 完成對現(xiàn)場的控制,，在每一個掃描周期末尾與編程器通信，編程器把修改的程序發(fā)給主機,，在下一個掃描周期主機將按新的程序對現(xiàn)場進行控制,。計算機輔助編程既能實現(xiàn)離線編程，也能實現(xiàn)在線編程,。在線編程需購置計算機,，并配置編程軟件。采用哪種編程方法應根據(jù)需要決定,。

（ 6 ）據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型

若 PLC 控制的系統(tǒng)需要聯(lián)入工廠自動化網(wǎng)絡,，則 PLC 需要有通信聯(lián)網(wǎng)功能，即要求 PLC 應具有連接其他 PLC ,、上位計算機及 CRT 等的接口,。大、中型機都有通信功能,，目前大部分小型機也具有通信功能,。

（ 7 ）對 PLC 結構形式的選擇

在相同功能和相同 I/O 點數(shù)據(jù)的情況下,，整體式比模塊式價格低。但模塊式具有功能擴展靈活,，維修方便（換模塊）,，容易判斷故障等優(yōu)點，要按實際需要選擇 PLC 的結構形式,。

2 ．分配輸入 / 輸出點

一般輸入點和輸入信號,、輸出點和輸出控制是一一對應的。

分配好后,，按系統(tǒng)配置的通道與接點號,，分配給每一個輸入信號和輸出信號，即進行編號,。

在個別情況下,，也有兩個信號用一個輸入點的，那樣就應在接入輸入點前,，按邏輯關系接好線（如兩個觸點先串聯(lián)或并聯(lián)）,，然后再接到輸入點。

（ 1 ）確定 I/O 通道范圍

PID 指令的 EN 輸入端使能（為“1”）時,，我們認為是自動控制模式,；EN 輸入端未使能（為“0”）時，我們認為是手動控制模式,。

PID 指令本身有一個“能流歷史狀態(tài)位”,，以記錄指令的狀態(tài)切換。在 EN 端從“0”變?yōu)?rdquo;“1”時,，PID 指令認為這是從“手動”模式向“自動”模式切換,。PID 指令此時會自動執(zhí)行一系列動作，以配合無擾動切換：

• 使設定值（ SPn） = 當前過程反饋變量（PVn）
• 設置上次采樣過程變量（PVn-1） = 當前過程反饋變量（PVn）
• 設置積分偏差和（或所謂積分前項）（Mx） = 當前輸出值（Mn）

使設定值等于當前反饋值可以避免出現(xiàn)偏差,，使之不存在調整的要求,；當然如果有工藝要求，也可以后續(xù)調整設定值,。其他的動作都是為了使 PID 在后續(xù)的操作中不改變輸出的值。

在編程時要注意：

• 從自動模式向手動模式切換時,，PID 指令的 EN 端不再有能流,，計算停止，輸出值 Mn 不再變化,。此時如果需要操作人員人工觀察控制的結果,，手動控制輸出量，就可以通過用戶程序直接改變回路表中的輸出值存儲單元內(nèi)容（見數(shù)據(jù)塊或系統(tǒng)手冊的相關部分內(nèi)容）,。如果有必要,，操作人員的操作可能要進行一些標準化換算,。
• 為保證從手動模式向自動模式的切換無擾動，需要在手動控制時,，或在切換過程中,，禁止對 PID 回路表中設定值的更新，以便切換時 PID 指令用當前過程反饋值替代設定值,。切換完成后,，操作人員可以調整設定值。

2.使用 PID 向導編程時的 PID 自動/手動無擾切換

使用 PID 指令向導編程時,，指令向導會自動調用 PID 指令,，并且編寫外圍的控制變量標準化換算、定時采樣等功能,。用戶在使用 PID 指令向導時,，需要在用戶程序中用 SM0.0 調用指令向導生成的子程序（如 PIDx_INIT 子程序）。PID 向導可以生成帶自動/手動切換功能的子程序,，這個子程序使用一個數(shù)字量點為“1”,、“0”的狀態(tài)來控制是否投入 PID 自動控制。

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西門子中國總代理200CN

概述

S7-200系列PLC適用于各行各業(yè),，各種場合中的檢測,、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中,，或相連成網(wǎng)絡皆能實現(xiàn)復雜控制功能,。因此S7-200系列具有*的性能/價格比。

西門子中國總代理300系列產(chǎn)品概述

功能強大,，結構緊湊并且經(jīng)濟

SIMATIC S7- 300通用控制器可以節(jié)省安裝空間并且具有模塊化設計的特點,。
大量的模塊可根據(jù)手頭的任務被用于擴展集中系統(tǒng)或創(chuàng)建分散結構的系統(tǒng)，并促進備件成本效益的經(jīng)濟性,。憑借其令人印象深刻的創(chuàng)新系列,，SIMATIC S7 -300通用控制器成為了一個可以有效節(jié)省用戶額外投資和維護成本的綜合系統(tǒng)。

特別提示：SIMATIC S7-400H控制器已**升級為V6版-5H PN/DP控制器,！

SIMATIC家族內(nèi)**大的自動化系統(tǒng)

高超的通訊能力和強大的集成接口使SIMATIC S7-400成為極適合諸如對整個系統(tǒng)進行協(xié)調的較大任務過程控制器的理想選擇,。CPU的分級使得性能的可擴展成為可能。

同時，對外設I/ O能力的擴展幾乎是無限的,。而且,，程序控制器信號模塊可以在系統(tǒng)運行中（熱插拔）進行插入和刪除操作，很容易進行系統(tǒng)擴展或模塊更換,。

西門子中國總代理 西門子PLC模塊6ES7222-1HD22-0A01200系列產(chǎn)品概述

新的模塊化 SIMATIC S7-1200 控制器是我們新推出產(chǎn)品的核心,，可實現(xiàn)簡單卻高度精確的自動化任務。SIMATIC S7-1200 控制器實現(xiàn)了模塊化和緊湊型設計,，功能強大,、投資安全并且*適合各種應用。

本機集成24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O 點,?？蛇B接7個擴展模塊，**擴展至248路數(shù)字量I/O 點或35路模擬量I/O 點,。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間,。6個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出,，具有PID控制器,。2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議,、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力,。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng),，具有更多的輸入/輸出點,，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內(nèi)部集成特殊功能,?？?適應于一些復雜的中小型控制系統(tǒng)。

SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業(yè),，各種場合中的檢測,、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中,，或相連成網(wǎng)絡皆能實現(xiàn)復雜控制功能,。因此S7-200系列具有*的性能/價格比。

S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面：

• *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

• 實時特性

• 強勁的通訊能力

• 豐富的擴展模塊

S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能,。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制,。應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測,，自動化控制有關的工業(yè)及民用領域，包括各種機床,、機械,、電力設施,、民用設施、環(huán)境保護設備等等,。如：沖壓機床,，磨床，印刷機械,，橡膠化工機械,，中央空調，電梯控制,，運動系統(tǒng),。

S7-200系列PLC可提供5個不同的基本型號的8種CPU供您使用。