西门子6ES7231-7PB22-0XA8型号参数
SIMATIC S7-1500R 操作模式
SIMATIC S7-1500H 操作模式
集成安全功能
通过密码进行专有技术保护，防止未经许可证读取和修改程序块
通过复制保护来**保护程度，防止未经许可证而复制程序块：
通过复制保护，可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定，以便只有在将配置的存储卡插到 CPU中时，该程序块才可运行。
具有四个不同许可证级别的权限：
可向各个用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4，还可以限制与 HMI 设备之间的通信。
改进了操作保护：
控制器将会检测到组态数据的更改或未许可证传输。
用于以太网通信处理器 (CP 1543-1)：
通过防火墙提供附加访问保护
建立安全 VPN 连接
设计与操作
配备显示器的 CPU，可显示纯文本信息（因特网上的显示仿真工具）：
可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息
直接在现场设置 CPU 的 IP 地址以及进行其它网络设置，无需使用编程设备
直接以普通文本形式显示错误消息，可缩短停机时间
所有模块采用统一的前连接器，并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件，从而简化了库存，减少了布线
S7-1500 安装导轨上集成有 DIN 导轨：
快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件
通过信号模块进行集中扩展：
可根据任何应用的要求进行灵活调整
数字量信号模块的系统电缆连接：
可快速、清晰地进行安排，以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线
电源：
负载电源模块（电源模块）为模块提供 24 V 电源
电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电
用于在控制器上性存储整个工作存储器内容的系统电源模块
分布式扩展：
通过 PROFINET 接口模块 IM 155-5，可针对 ET 200MP I/O 系统使用蕞多 30个信号模块、通信模块和工艺模块
在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别
集成系统诊断
CPU 的集成系统诊断，默认情况下已激活：
在显示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服务器中以普通文本形式一致地显示系统诊断信息，甚至可显示变频器消息。CPU 处于停止状态，也会更新消息。
系统诊断功能集成在 CPU 固件中。无需由用户进行组态。组态发生改变时，会自动对诊断信息进行更新。
对 SIMATIC ProDiag S7-1500 的支持能力
ProDiag 是一种便于创建机器设备诊断的工具它可以**可用性，通过故障分析并在现场消除故障来提供支持。
数据记录（归档）和配方
SIMATIC 存储卡：
插入式装载存储器
可进行固件更新
STEP 7 项目（包括注释和符号）、附加文档或 csv/ASCII 文件（用于配方和归档）的存储选项
通过 SD 读卡器并使用 Office 工具，可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据（与 PLC 之间的双向数据交换）
集成 Web 服务器：
- 便于访问工厂相关运行数据和组态数据、运动控制系统诊断并通过 Web 浏览器显示跟踪记录
西门子CPU模块6ES7215-1AF40-0XB0
USS 驱动装置控制功能块
USS_CTRL 指令用于对单个驱动装置进行运行控制。这个功能块利用了 USS 协议中的 PZD数据传输，控制和反馈信号更新较快。
网络上的每一个激活的USS 驱动装置从站，都要在程序中调用一个独占的 USS_CTRL 指令，只能调用一次。需要控制的驱动装置必须在 USS初始化指令运行时定义为“激活"。
图 1. USS_CTRL 指令
在 USS 通信指令库分支中选择 USS_CTRL 指令。
图 2. 调用 USS_CTRL 指令
图中：
EN： 使用 SM0.0 使能 USS_CTRL 指令
RUN： 驱动装置的启动/停止控制
= 0 停止 1 运行 此停车是按照驱动装置中设置的斜坡减速指电机停止
OFF2： 停车信号 2。此信号为“1"时，驱动装置将主回路输出，电机自由停车
OFF3： 停车信号 3。此信号为"1"时，驱动装置将快速停车
F_ACK： 故障确认。当驱动装置发生故障后，将通过状态字向 USS主站报告；如果造成故障的原因排除，可以使用此输入端清除驱动装置的报警状态，即复位。注意这是针对驱动装置的操作。
DIR： 电机运转方向控制。其“0/1"状态决定运行方向
Drive： 驱动装置在 USS 网络上的站号。从站必须先在初始化时激活才能进行控制
Type： 向 USS_CTRL 功能块指示驱动装置类型
= 0 MM 3 系列，或更早的产品 1 MM 4 系列，SINAMICS G 110
Speed_SP： 速度设定值。速度设定值必须是一个实数，给出的数值是变频器的频率范围百分比还是的频率值取决于变频器中的参数设置（如MM 440 的 P2009）
Resp_R： 从站应答确认信号。主站从 USS从站收到有效的数据后，此位将为“1"一个程序扫描周期，表明以下的所有数据都是新的
Error： 错误代码。0 = 无出错。其他错误代码请参考
Status： 驱动装置的状态字。此状态字直接来自驱动装置的状态字，表示了当时的实际运行状态
详细的状态字信息意义请参考相应的驱动装置手册。
Speed： 驱动装置返回的实际运转速度值，实数。是否频率值跟随设定值的规格化设定
Run_EN： 运行模式反馈，表示驱动装置是运行（为 1）还是停止（为 0）
D_Dir： 指示驱动装置的运转方向，反馈信号
Inhibit： 驱动装置禁止状态指示（0 - 未禁止，1 -禁止状态）。禁止状态下驱动装置无法运行。要清除禁止状态，故障位必须复位，并且 RUN, OFF2 和 OFF3 都为 0
Fault： 故障指示位（0 - *，1 -有故障）。表示驱动装置处于故障状态，驱动装置上会显示故障代码（如果有显示装置）。要复位故障报警状态，必须先消除引起故障的原因，用F_ACK 或者驱动装置的端子、或操作面板复位故障状态。
此USS_CTRL 功能块使用了 PZD数据读写机制，传输速度比较快。但由于它还是串行通信，还可能有多个从站需要轮询，无法做到"实时“响应。要实现高要求的快速通信，应该使用PROFIBUS-DP 等网络，更换主站为更的控制器。也由于同样的原因，USS_CTRL输入的控制信号需要一个合理的作用时间，以等待指令执行完成，过快速的变化可能会导致没有响应。
USS_CTRL 已经能完成基本的驱动装置控制，如果需要有更多的参数控制选项，可以选用 USS 指令库中的参数读写指令实现
怎么学习plc？PLC怎么学？我以前没学过，该从哪方面入手？ |
| 可编程控制器(plc)是利用其闭环控制模块来实现PID控制，而可编程控制器(PLC)可以直接与ControlNet相连，如Rockwell的PLC-5等。还有可以实现PID控制功能的控制器，如Rockwell的Logix产品系列，它可以直接与ControlNet相连，利用网络来实现其远程控制功能。 1、开环控制系统 开环控制系统(open-loopcontrolsystem)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器(controller)的输出没有影响。在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。 2、闭环控制系统 闭环控制系统(closed-loopcontrolsystem)的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号则称为负反馈(NegativeFeedback)，若极性相同，则称为正反馈，一般闭环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。闭环控制系统的例子很多。比如人就是一个具有负反馈的闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统能通过不断的修正后作出各种正确的动作。如果没有眼睛，就没有了反馈回路，也就成了一个开环控制系统。另例，当一台真正的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净，并在洗净之后能自动切断电源，它就是一个闭环控制系统。 3、阶跃响应 阶跃响应是指将一个阶跃输入（stepfunction）加到系统上时，系统的输出。稳态误差是指系统的响应进入稳态后﹐系统的期望输出与实际输出之差。控制系统的性能可以用稳、准、快三个字来描述。稳是指系统的稳定性(stability)，一个系统要能正常工作，必须是稳定的，从阶跃响应上看应该是收敛的﹔准是指控制系统的准确性、控制精度，通常用稳态误差来(Steady-stateerror) 描述，它表示系统输出稳态值与期望值之差﹔快是指控制系统响应的快速性，通常用上升时间来定量描述。 4、PID控制的原理和特点 在工程实际中，应用为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到**的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。 比例（P）控制 比例控制是一种简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-stateerror）。 积分（I）控制 在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（Systemwith Steady-stateError）。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差减小，直到等于零。比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。 微分（D）控制 在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。 5、PID控制器的参数整定 PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：(1)预选择一个足够短的采样周期让系统工作﹔(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡 ，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期﹔(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。 PID参数的设定：是靠经验及工艺的熟悉，参考测量值跟踪与设定值曲线，从而调整P\I\D的大小。 PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照： 温度T: P="20"~60%,T=180~600s,D=3-180s 压力P: P="30"~70%,T=24~180s, 液位L: P="20"~80%,T=60~300s, **L: P="40"~,T=6~60s。 书上的常用口诀： 参数整定找佳，从小到大顺序查 先是比例后积分，后再把微分加 曲线振荡很频繁，比例度盘要放大 曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳 曲线偏离回复慢，积分时间往下降 曲线波动周期长，积分时间再加长 曲线振荡频率快，先把微分降下来 动差大来波动慢。微分时间应加长 理想曲线两个波，前高后低4比1 一看二调多分析，调节质量不会低 这里介绍一种经验法。这种方法实质上是一种试凑法，它是在生产实践中出来的行之有效的方法，并在现场中得到了广泛的应用。 这种方法的基本程序是先根据运行经验，确定一组调节器参数，并将系统投入闭环运行，人为地加入阶跃扰动（如改变调节器的给定值），观察被调量或调节器输出的阶跃响应曲线。若认为控制质量不满意，则根据各整定参数对控制过程的影响改变调节器参数。这样反复试验，直到满意为止。 经验法简单可靠，但需要有一定现场运行经验，整定时易带有主观片面性。当采用PID调节器时，有多个整定参数，反复试凑的次数增多，不易得到佳整定参数。 下面以PID调节器为例，具体说明经验法的整定步骤： 【1】让调节器参数积分系数S0=0，实际微分系数k=0，控制系统投入闭环运行，由小到大改变比例系数S1，让扰动信号作阶跃变化，观察控制过程，直到获得满意的控制过程为止。 【2】取比例系数S1为当前的值乘以0.83，由小到大增加积分系数S0，同样让扰动信号作阶跃变化，直至求得满意的控制过程。 【3】积分系数S0保持不变，改变比例系数S1，观察控制过程有无改善，如有改善则继续调整，直到满意为止。否则，将原比例系数S1增大一些，再调整积分系数S0，力求改善控制过程。如此反复试凑，直到找到满意的比例系数S1和积分系数S0为止。 【4】引入适当的实际微分系数k和实际微分时间TD，此时可适当增大比例系数S1和积分系数S0。和前述步骤相同，微分时间的整定也需反复调整，直到控制过程满意为止。 注意：仿真系统所采用的PID调节器与传统的工业PID调节器有所不同，各个参数之间相互隔离，互不影响，用其观察调节规律十分方便。 PID参数是根据控制对象的惯量来确定的。大惯量如：大烘房的温度控制，一般P可在10以上,I=3-10,D=1左右。小惯量如：一个小电机带 一水泵进行压力闭环控制，一般只用PI控制。P=1-10,I=0.1-1,D=0,这些要在现场调试时进行修正的。 我提供一种增量式PID供大家参考 △U(k)=Ae(k)-Be(k-1)+Ce(k-2) A=Kp(1+T/Ti+Td/T) B=Kp(1+2Td/T) C=KpTd/T T采样周期 Td微分时间 Ti积分时间 用上面的算法可以构造自己的PID算法。 U（K）=U（K-1）+△U（K） |