西門子電機6SL3120-1TE15-0AD0

PID控制的難點在于整定控制器的參數。為了學習整定PID控制器參數的方法，必須做閉環實驗，開環運行PID程序沒有任何意義。用硬件組成一個閉環需要PLC的CPU模塊、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊，此外還需要被控對象、檢測元件、變送器和執行機構。例如可以用電熱水壺作為被控對象，用熱電阻檢測溫度，用溫度變送器將溫度轉換為標準電壓，用移相控制的交流固態調壓器作執行機構。
 有沒有比較簡單的實現PID閉環控制的方法呢？
 在控制理論中，用傳遞函數來描述被控對象、檢測元件、執行機構和PID控制器。
 被控對象一般是串聯的慣性環節和積分環節的組合。在實驗室可以用以運算放大器為核心的模擬電路來模擬廣義的被控對象（包括檢測元件和執行機構）的傳遞函數。我曾將這種運放電路用于S7-200和S7-1200的PID參數自動調節實驗。
 用運算放大器模擬被控對象一般需要做印刷電路板，還是比較麻煩。有沒有更簡單的方法呢？
 除了用運算放大器來模擬被控對象的傳遞函數，也可以用PLC的程序來模擬。為此我編寫了用來模擬被控對象的S7-200的子程序，它也可以用于S7-200 SMART。使用模擬的被控對象的PID閉環示意圖如下圖所示，虛線右邊是被控對象，DISV是系統的擾動輸入值。虛線左邊是PLC的PID控制程序。

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　4) 分配PC Station 名稱

　　點擊“Station Name" 按鈕，PC 站的名稱，這里用默認的名稱。命名原則：這里的PC 站名應與STEP7 硬件組態插入的PC Station 名稱一致。點擊“OK"確認即完成了PC 站的硬件組態。

　　圖14：命名PC 站名稱

　　注：Station Name 并不是特指PC 機本機的名稱

　　步驟二：配置控制臺（Configuration Console ）的使用與設置

　　1) 配置控制臺（Configuration Console） 是組態設置和診斷的核心工具， 用于PC 硬件組件和PC 應用程序的組態和診斷。

　　2) 正確完成PC 站的硬件組態后，打開配置控制臺（ start?simatic?simatic net?Configuration console），可以看到所用以太網卡的模式已從PG mode 切換到Configuration mode, 插槽號（Index）也自動指向3。如圖15。

　　圖15 配置控制臺（Configuration Console）

　　注：對于Simatic Net V6.1 或V6.0 版本的軟件， 你需要在上面窗口中，手動將CP1613 模塊的模式（Mode of the module）從PG 模式切換到組態模式（Configured mode）并設置Index 號。然后再在Station Configuration Editor 中添加硬件。

　　3) 在Access Points 設定窗口中，將S7ONLINE 指向PC internal(local)。此設定是為PC 站組態的下載做準備。

　　注：在控制面板（Start?Control Panel ）的“Set PG/PC Interface "中也可設置

　　圖16：PC Station 配置控制臺Access Point

　　步驟三：在STEP 7 中組態PC Station

　　1) 在STEP7 1613OPC 項目中，通過Insert?Station?Simatic Pc Station 插入一個PC 站。特別注意的是， 要將PC Station 默認名稱“SIMATIC PC Station(1) "改為與Station Configuration Editor 中所命名的Station Name 名稱相同，這里用默認名“SIMATIC PC Station(1)"。雙擊Configuration 即可進入PC Station 組態界面。

　　圖17： STEP 7 中創建新項目與建立Simatic PC Station

　　2) 在硬件組態中，從硬件目錄窗口選擇與已安裝的Simatic net 軟件版本相符的硬件插入到與在Station Configuration Editor 配置的 PC 硬件機架相對應的插槽中。

　　圖18： PC Station 硬件組態

　　3) 分配1613 以太網絡參數點擊CP1613 屬性對話框中Properties 按鈕打開以太網接口參數設置對話框,按要求設置以太網卡的IP 地址和相應的子網掩碼。IP 地址應與實際硬件所設以太網卡IP 地址一致。（與圖13 中IP 地址相同）并用New 按鈕建立一個ethernet 網絡。確認所有組態參數，完成網卡設置。

　　圖19： CP1613 參數設置

　　圖20：以太網卡參數設置

　　4) 完成PC 站組件設置后，按下編譯存盤按鈕確定且存儲當前組態配置

　　圖21： 組態的編譯存盤

　　5) 編譯無誤后，點擊“Configure Network "按鈕，進入NetPro 配置窗口。

　　圖22： 選擇“Configure Network "按鈕

　　6) 在NetPro 網絡配置中， 用鼠標選擇OPC Server 后在連接表行鼠標右鍵插入一個新的連接或通過“Insert>New Connection" 也可建立一個新連接。

　　三． PC 站組態與OPC Server 通訊過程中常見問題的解釋

　　1. 在執行PC Station 組態下載過程中，可能會出現“Cannot reach station manager "的錯誤信息提示，可能的原因如下：

　　1) Set PG/PC Interface 或Configuration Console 中，S7 Online Access Points 應指向

　　PC Internal（Local）。

　　2) 虛擬PC 站的名稱與STEP 7 或NCM PC 項目中建立PC 站的名稱不符。

　　3) 虛擬PC 站組件（CP 卡、OPC 或Application）插槽號與STEP 7 或NCM PC 項

　　目組態中的插槽號不同。

　　詳細說明可以訪問 , 選擇技術資源中的產品支持

　　ID：12033912

　　2. OPC Scout 的OPC-Navigator 窗口中， 紅色的叉的含義時什么？Simatic Net 軟件的OPC 客戶端（OPC Scout） 提供了使用OPC Navigator 來瀏覽OPC 服務器的地址區域的選項。這里可以看到OPC 服務器中已有地址的已知變量。如果變量還，沒有定義，相對應的地址圖標就以紅色的叉標注。只要雙擊“New Definition"“Define New Item"對話框即被打開。可在此定義標簽變量，當OPC Server 再次連接時，這些變量即被OPC 接收， 紅叉即消失。所以紅叉并不是錯誤信息，僅是沒有定義OPC 變量的提示。