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第7章 S7-300程序设计方法（模拟量控制） 7.1 S7-300的程序结构 7.2 系统设计的原则 7.3 系统设计的内容 7.4 程序设计的方法与过程 7.5 开关量控制系统的设计 7.6 关于模拟量I/O模块 7.7 模拟量控制系统的设计 7.8 关于乒乓控制 7.9 关于PID控制 7.6 关于模拟量I/O模块 1 量程卡 2 S7-300模拟量模块的寻址 3 模拟量模块SM335 (输入) 4 模拟模块SM335 (输出) 5 模拟输入模块 SM331 6 模拟量的表达方式和测量值的分辨率 7 在不同测量范围下模拟量的表达方式 8 模拟输入量的规范化(可随模块带的软件块 FC105 ) 9 模拟量输出的规范化(可随模块带的软件块 FC106 ) 10 模拟输出量的表达形式 11 配置模拟量模块SM335 12 配置模拟量模块 SM331 13 结构化的极限监视功能(可随模块带的软件块 FB120 ) 7.7 模拟量控制系统的设计 1. 关于模拟量控制系统 模拟量控制系统是指输入信号为模拟量的控制系统。控制系统的控制方式上可分为开环控制和闭环控制。 闭环控制根据其设定值的不同，又可分为调节系统和随动系统两种。调节系统的设 定值是由控制系统的控制器给出，控制器的作用就是使反馈值向给定值靠近，以反馈值对设定值的偏差最小为目的。随动系统的设定值是由被控制对象给出的，控制器的作用就是使控制目标不断地向被控对象靠近。各种跟踪系统都是随动系统。 模拟量控制系统设计中应该注意抗干扰问题。解决干扰的办法有4个。 其一是接地问题。这里包括PLC接地端的接地，要真接地不要假接地。这里所说的接地就是接大地。 其二是模拟信号线的屏蔽向题，屏蔽线的始端和终端都要接地。信号线的屏蔽是防止干扰的重要措施。 其三是对某些高频信号要解决匹配问题。如果不匹配很容易在信号传送中引进干扰，使信息失真。 其四是对信号进行滤波。 2.模拟量控制系统设计举例 （1）搅拌控制系统线性程序设计（S7-PRO111） ?初始状态及 操作工艺 … ?硬件设计 … ?软件系统结构 ?OB1块 OB1续 OB1续 OB1续 ? OB100块 ?系统仿真 I0.0=ON PIW256100 Q4.0=ON PIW256=100 Q4.0=OFF Q4.1=ON PIW256=200 Q4.1=OFF Q4.2=OFF T1 T1=ON Q4.2=OFF Q4.3=ON PIW256=0 T2 T2=ON Q4.3=OFF （3）结构化软件设计（S7-PRO112） ?系统结构 ?OB1块 ?OB1续 ?OB1续 ?OB1续 ?FB1 ?FC1 ?FC2 ?OB100 ?DB1 ?DB2 ?系统仿真 I0.0=ON PIW256100 Q4.0=ON PIW256=100 Q4.0=OFF Q4.1=ON PIW256=200 Q4.1=OFF Q4.2=OFF T1 T1=ON Q4.2=OFF Q4.3=ON PIW256=0 T2 T2=ON Q4.3=OFF 7.8 关于乒乓控制 1 乒乓控制算法 2 乒乓控制算法的实现（S7_PRO113） ?FC1块 FC1续 ?DB1块 ?OB1块 ? 仿真 检测值小于低限，输出为ON。 检测值大于低限，输出为OFF。 7.9 关于PID控制 1 闭环PID控制 PID控制器管理输出数值，以便将偏差(e)为零，使系统达到稳定状态。偏差是给定值（SP）和过程变量（PV）的差。? ? 2 PID算法 PID控制原则以下列公式为基础，其中将输出M(t)表示成比例项、积分项和微分项的函数： ? ? 其中 M(t) 为PID运算的输出，是时间的函数 Kp 为 PID回路的比例系数 Ki 为 PID回路的积分系数 Kd 为PID回路的微分系数 e 为PID