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6ES7212-1BB23-0XB8型號(hào)規(guī)格
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,，則稱為負(fù)反饋,，若極性相同,，則稱為正反饋,，一般閉環(huán)控制系統(tǒng)均采用負(fù)反饋,，又稱負(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)能通過不斷的修正最后作出各種正確的動(dòng)作。如果沒有眼睛,，就沒有了反饋回路,，也就成了一個(gè)開環(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),。
?。?）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,。
（2）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,，則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡(jiǎn)稱有差系統(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)后無穩(wěn)態(tài)誤差,。
?。?）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,，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,，概括起來有兩大類：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,；
?。?）在一定的控制度下通過公式計(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。利用比例微分環(huán)節(jié)的領(lǐng)前作用來對(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PLC）已經(jīng)越來越多地應(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，沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),，無法進(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)過程中遺漏的點(diǎn),；
2、能夠保證在運(yùn)行過程中個(gè)別點(diǎn)有故障時(shí),，可以有替代點(diǎn),；
3,、將來增加點(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,，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)必須解決的問題，但各廠家制定的通信協(xié)議千差萬別,，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)品之間的通信問題；
3,、是否有利于將來,。由于各廠家制定的通信協(xié)議各不相同，國(guó)際上也無統(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，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、編程語言
編程語言最為復(fù)雜,，多種多樣,，看似相同，但不通用,。的可以劃分為以下5類編程語言：
（1）梯形圖
這是PLC廠家采用最多的編程語言,，最初是由繼電器控制圖演變過來的，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)有效的開發(fā)環(huán)境,，并且特別適用于過程控制應(yīng)用；
（4）結(jié)構(gòu)化文本
這是一種類似用于計(jì)算機(jī)的編程語言,，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）兩種編程語言,；Modicon公司的Modsoft編程軟件只使用梯形圖（984 梯形）一種編程語言,，而另一個(gè)Concept編程軟件可以使用5種編程語言，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言大多數(shù)可以互換，一般選擇自己比較熟悉的編程語言,。
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,，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,，程序是由廠家或開發(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通過特殊的方式（如紫外線）可以擦除再寫,，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)（或控制過程）,，這就要求更改程序方便快捷。
5,、是否有專用模塊
部分生產(chǎn)廠家的PLC產(chǎn)品提供一些專用模塊,，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。