西门子模块6ES7221-1EF22-0XA0参数方式
受控系统和执行器
受控系统
通过加热系统控制室温是受控系统的一个简单示例。传感器测量室温并将温度值传送给控
制器。控制器将当前室温与设定值进行比较，并计算加热控制的输出值（调节变量）。
如果 PID 控制器的设置正确，则会尽快达到此设定值，使其保持为常数值。输出值
更改后，过程值通常仅随时间延迟而变化。控制器必须针对此响应进行补偿。
执行器
执行器是受控系统元件，受控制器影响。其功能是修改质量和能量流。
下表概述了执行器的应用。
应用 执行器
液体或气体质量流 阀门、遮板、闸门阀
固体质量流，如大块材料 铰链式挡板、传送带、振动器通道
电流 开关触点、接触器、继电器、可控硅
可变电阻、可调变压器、晶体管
控制原理
2.1 受控系统和执行器
PID 控制
22 功能手册, 11/2019, A5E35300232-AE
执行器分为以下几种：
● 带有恒定起动信号的比例执行器
这些元件用于设置开启角度、角位置，或与输出值成比例的位置。输出值在控制范围
内会对过程产生模拟量作用。
此组中的执行器包括弹簧支撑的气动驱动器，以及构成位置控制系统的带位置反馈的
电动驱动器。
连续控制器（如 PID_Compact）会生成输出值。
● 带脉冲宽度调制信号的比例执行器
这些执行器用于在采样时间间隔内生成长度与输出值成比例的脉冲输出。执行器（如
加热电阻或制冷装置）在等时模式下接通，持续时间根据输出值的不同而有所不同。
起动信号可呈现单极“打开"或“关闭"状态，或表示双极状态，如“打开/关闭"、“向前/向
后"、“加速/制动"。
输出值由两位控制器（如具有脉宽调制的 PID_Compact）生成。
● 具有积分作用和三位起动信号的执行器
执行器经常由电机操作，操作周期与阻塞元件的执行器进给成比例。包括阀门、遮板
和闸门阀等元件。所有这些执行器的设计有所不同，但它们都受到受控系统输入
端的积分作用的影响。
步进控制器（如 PID_3Step）会生成输出值。
详细介绍
1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。
2．SIMATICS7-300 PLCS7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200PLC比较，S7-300PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。
3． SIMATICS7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。 S7-400PLC采用模块化无风扇的设计，可靠，可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要
6ES7215-1HF40-0XB0参数详细
受控系统
受控系统的属性几乎不受到影响，因为这些属性是由过程和机械的技术要求决定的。 只
能通过为特定受控系统选择合适的控制器类型以及调整控制器以适应受控系统的时间响
应，来实现可接受的控制结果。 要对控制器的比例、积分和微分作用进行组态，
很有必要详细了解受控系统的类型和参数。
受控系统类型
根据受控系统对输出值阶跃变化的时间响应来对受控系统进行分类。
受控系统有以下分类：
● 自调节受控系统
– 比例作用受控系统
– PT1 受控系统
– PT2 受控系统
● 非自调节受控系统
● 具有/不具有时间的受控系统
自调节受控系统
比例作用受控系统
在比例作用受控系统中，过程值几乎会立即随输出值而变化。 过程值与输出值之间的比
率由受控系统的比例 Gain 定义。
示例：
● 管道系统中的闸门阀
● 分压器
● 液压系统中的降压功能
控制原理
2.2 受控系统
PID 控制
24 功能手册, 11/2019, A5E35300232-AE
PT1 受控系统
在 PT1 受控系统中，过程值的变化初与输出值的变化成比例。 过程值的变化率随时间
减小，直至达到终值，即被延迟。
示例：
● 弹簧减震系统
● RC 元件的充电
● 由蒸汽加热的贮水器。
加热与制冷过程，或充电和放电特性的时间常量通常相同。 时间常量不控制显然
会更加复杂。
PT2 受控系统
在 PT2 受控系统中，过程值不会立即跟随输出值的阶跃变化，即，过程值的增加与正向
上升率成正比，随着上升率的下降而逼近设定值。 受控系统通过二阶延迟元件显示
比例响应特性。
示例：
● 压力控制
● 流速控制
● 温度控制
非自调节受控系统
非自调节受控系统具有积分响应。 过程值趋于无限大的值。
示例：
● 流入容器的液体
具有死时间的受控系统
死时间总是表示在系统输出测量系统输入的变化之前到期的运行时间或传输时间。
在具有死时间的受控系统中，过程值的变化将发生延迟，延迟时间等于死时间量。
示例：
传送带
控制原理
2.3 控制部分的特征值
PID 控制
功能手册, 11/2019, A5E35300232-AE 25
2.3 控制部分的特征值
根据阶跃响应确定时间响应
受控系统的时间响应可根据输出值 y 发生阶跃变化之后的过程值 x 的时间特性来确定。大
多数受控系统为自调节受控系统。
时间响应可由使用变量延迟时间 T u 、恢复时间 T g 和大值 X max 来大致确定。这些变量
可通过大值的切点和阶跃响应的转折点来确定。在很多情况下，无法记录达到大值的
响应特性，因为过程值不能超过特定值。在这种情况下，上升率 v max 用于确定受控系统
(v max = Δ x /Δ t )。
保护接零：保护接零是指为了人生安全，将设备的金属外壳和中性线紧密相连；当设备发生漏电时，它可以把漏电电流上升为短路电流，从而加速保险丝烧断、空开跳闸，可以快速切断漏电设备电源。 通俗的讲：就是当设备漏电的时候，如果没有保护接零，设备金属外壳就一直带有220V电压，并且空开不会跳闸。如果设备做了保护接零，那么当设备一旦漏电，相当于火线和零线短接，漏电设备的保险丝就会立马烧掉、空开也会跳闸，从而快速断电。（注意：这里说的是空开，漏电开关是一回事） 保护接零工作原理 保护接零就是把设备外壳和中性线连接起来，如下图所示： 当用电设备漏电时，那么漏电电流会从火线出发通过用电设备外壳流向地线，顺着地线流向变压器中性线。简单的说，就是当设备漏电时，火线电流流向中性线N，相当线路短路，空开就会跳闸断电，从而保证人身安全。 |
电气元件上的数字有什么作用代表什么呢？ 一般数字后边带1 和2都是常闭点 一般数字后边带3和4的都是常开点 |
如何区分单相电机的运行电容和启动电容？ 单相电机一般都带有运行电容或者启动电容，或者两者都有，那那种电容是启动电容？那种是运行电容？ 1、运行电容一般容量小，耐压值高； 2、启动电容则容量大，耐压值低； 3、同一个单相电机下的启动电容的容量是运行电容的容量的3倍。 |