SIMATIC DP 6ES7510-1DJ01-0AB0

6ES7510-1DJ01-0AB0

SIMATIC DP，CPU 1510SP-1 PN 针对 ET 200SP， 中央处理器，带 主存储器 100KB 用于 程序及 750 KB 用于数据， 第 1 个接口：PROFINET IRT 含 3 端口交换机， 72 ns比特性能表现， 需要 SIMATIC 存储卡， 需要总线适配器用于 端口 1 和 2

0" box-sizing: border-box;padding: 0.5rem 0.2rem;display:block">可选择的强制性产品附件 0"https://mall.industry.siemens.com/mall/collaterals/files/151/jpg/P_ST70_XX_05859t.jpg"/>6ES7193-6AR00-0AA0SIMATICET 200SP， 总线适配器 BA 2xRJ45， 2 个 RJ45 插座 6ES7193-6AF00-0AA0SIMATICET 200SP， 总线适配器 BA 2个FC， 2x Fast-Connect 接口

产品商品编号(市售编号)6ES7510-1DJ01-0AB0产品说明SIMATIC DP，CPU1510SP-1 PN 针对 ET 200SP， 中央处理器，带 主存储器 100 KB 用于 程序及 750 KB 用于数据， 第1 个接口：PROFINET IRT 含 3 端口交换机， 72 ns 比特性能表现， 需要 SIMATIC 存储卡，需要总线适配器用于 端口 1 和 2产品家族订货数据总览产品生命周期 (PLM)PM300:有效产品价格数据价格组 / 总部价格组IW/ 215列表价（不含税）显示价格您的单价（不含税）显示价格金属系数无交付信息出口管制规定AL : N / ECCN :9N9999工厂生产时间75 天净重 (Kg)0.385 Kg包装尺寸13.10 x 13.50 x8.80包装尺寸单位的测量CM数量单位1件包装数量1其他产品信息EAN4047623406044UPC804766166532商品代码85371091LKZ_FDB/CatalogIDST76产品组9034组代码R132原产地德国Compliance with the substancerestrictions according to RoHS directiveRoHS 合规开始日期:2015.07.29产品类别A: 问题无关，即刻重复使用电气和电子设备使用后的收回义务类别-REACH Art. 33责任信息Lead CAS 号 7439-92-1 > 0, 1 % (w / w)Lead monoxide (lead ...CAS-No. 1317-36-8 > 0, 1 % (w / w)4,4'-isopropylidened...CAS-No. 80-05-7 > 0, 1 % (w / w)分类
版本分类eClass1227-24-26-07eClass627-24-26-07eClass7.127-24-26-07eClass827-24-26-07eClass927-24-26-07eClass9.127-24-26-07ETIM7EC001603ETIM8EC001603ETIM9EC001603IDEA43565UNSPSC1532-15-17-05西门子S7-1200PLC的PID功能组态详解

在我们实际工作经常会用到PID控制系统，比如控制恒压供水设备，恒温加热设备等。这些设备使用PLC进行控制时，不仅仅需要编程，还需要设置相关参数（或者说组态）。只有正确设置了相关参数之后，程序编写的才有意义。那么今天我们以西门子1200PLC为例，给大家讲讲如何组态PID功能。在组态之前，要先判断如何选择PID指令，因为根据不同的应用场景选择的PID指令不同，指令选择的不同的话，组态也有一些区别。

①PID指令选择：

S7-1200 PID 功能有三条指令可供选择， 分别为 PID_Compact， PID_3Step，PID_Temp，如图1所示：

 

图1：PID指令图

第一步：先判断是否使用三位执行机构，如果使用则选择PID_3Step指令。这里解释一下三位执行机构的特点：

(1）只接受开启/关闭两个数字量输出控制;

(2）具有开到位/关到位的限位开关输入信号，或具有模拟量反馈位置信号。

比如现场的一些电动阀门，PLC控制电动阀门的正转或者反转从而控制流量、压力等。PID_3Step指令（如图2）控制两个开关量的输出，比如一个为1，一个为0，电动机可能是正转。一个0，为1，电动机可能是反转。

 

图2：PID_3Step指令

第二步： 如果未使用三位执行机构，判断是不是多回路、串级控制，如果是，则跳转到第3步判断；如果不是，则跳转到第4步。

第三步：判断是不是需要加热/制冷双输出（比如在空调系统中）。如果需要，则调用PID_Temp指令，如图3所示。

 

图3：PID_Temp指令

第四步：判断是不是需要温度控制常用的附加功能（如控制带、死区等），如果不需要，则调用PID_Compact，如图4所示。

 

图4 PID_Compact指令

这边解释一下“控制带”及“死区”这两个概念。

控制带：

在温度控制具有明显的大滞后特性，当过程值偏离设定值较大时调节过程过于缓慢，而接近设定值时又容易出现较大超调。

存在上述两种问题，温度控制必须满足在偏差超过一定的范围时，输出Zui大或者Zui小的调节量，让温度值快速回到一个小的范围中，以缩短调节时间：在设定值附近时，越靠近设定值，调节量应越小，以防止超调。为此，控制带功能在当过程值大于设定值,且偏差juedui值超过控制带,则以输出下限作为输出值。当过程值小于设定值，且偏差juedui值超过控制带,则以输出上限作为输出值。如果偏差的juedui值小于控制带，则以实际PID的计算结果作为输出。

死区：

在控制系统中，执行机构如果动作频繁，会导致小幅震荡造成机械磨损，很多控制系统允许被控量在一定范围内存在误差，该误差称为PID的死区。

当过程值满足如下公式时，SP –"死区宽度"＜ PV ＜ SP"死区宽度"时，PID停止调节保持输出不变。如下图所示

 

②PID_Compact 指令组态

我们以Zui基本的恒压供水系统，给大家说明如何组态（设置相关参数）。必须先添加循环中断，在循环中断中添加 PID_Compact 指令。在循环中断的属性中，可以修改其循环时间（如图5）。

 

图5：添加循环中断后在属性界面修改其循环时间

这里解释一下循环时间：PID控制器的采样时间是循环中断时间的整数倍。如果我们自整定PID参数，系统会自动计算sRet.r_Ctrl_Cycle（采样时间）参数。若用户使用手动方式设定PID参数，则一定要注意此参数为循环中断时间的整数倍。

例如：PID控制器的采样时间是1s,循环中断时间为100ms，则在1S的时间内，循环中断执行了10次，但前9次PID控制器都不进行运算。

1）在“指令 > 工艺 > PID 控制> Compact PID> PID_Compact”下，将 PID_Compact指令添加至循环中断。如图6所示

 

图6在循环中断中添加 PID_Compact指令

2）当添加完 PID_Compact指令后，在项目树 > 工艺对象文件夹中，会自动关联出PID_Compact_x[DBx]，包含其组态界面和调试功能。如图7所示

 

图7工艺对象中关联生成PID_Compact

3）使用 PID控制器前，需要对其进行组态设置，分为基本设置、过程值设置、gaoji设置等部分。如图8

 

图8 PID_Compact> 基本设置 > 控制器类型

第一：基本设置

1.1基本设置--控制器类型

a.为设定值、过程值和扰动变量选择物理量和测量单位。我们使用的是恒压控制，选择“压力”即可。如图9所示
b. 正作用：随着 PID 控制器的偏差增大，输出值增大。反作用：随着PID控制器的偏差增大，输出值减小。PID_Compact反作用时，可以勾选“反转控制逻辑”。 如图9所示
c. 要在 CPU 重启后切换到“模式”(Mode) 参数中保存的工作模式，请勾选“在 CPU重启后激活模式”。 如图9所示

 

图9 PID_Compact> 基本设置 > 控制器类型

1.2基本设置--定义 Input/Output参数（如图10）

定义 PID 过程值和输出值的内容，选择 PID_Compact输入、输出变量的引脚和数据类型。选择Input的话，那么就需要在程序中标定好工程单位值，标定好的工程量值填写在PID_Compact管脚Input处，Input处的管脚值与Setpoint管脚的值比较比较，从而控制输出。那到底是控制哪个输出呢？就是根据Output处选择的参数，可以是Output_PER、Output、Output_PWM。Output_PER就是直接通过模拟量的方式输出控制外部设备，比如变频器、电机等，Zui终它的输出值是在0-27648之间，从而转换成0-10V或者0-20mA,达到控制的结果。Output是百分比的方式输出，它介于0-100之间，如果需要控制外部设备的话，需要用其他指令转换输出。Output_PWM是脉宽脉宽调制方式输出数字量。

那如果Input处选择的是Input_PER,填写的就是模拟量输入通道的地址（比如IW64），这个地址会自动转换成工程单位与Setpoint管脚的值比较。那它如何进行转换的呢？我们往下看

 

图10 PID_Compact> 基本设置 > 定义 Input/Output

第二：过程值设置

1.1过程值设置--过程值限值（如图11）

必须满足过程值下限<过程值上限。如果过程值超出限值，就会出现错误。我们设置的是60hpa,因为我们的压力传感器是0-5Kpa的，而量程中只用hpa这个单位。我们转换成hpa,并且设置留有余量。

 

图10 设置过程值限值

1.2过程值设置--过程值标定

a. 只有在“基本设置”项下 Input/Output中输入选择为 “Input_PER” 时，才可组态过程值标定。
b.如果过程值与模拟量输入值成正比，则将使用上下限值对来标定Input_PER。
c. 必须满足范围的下限<上限。

由于我们“基本设置”项下 Input/Output中输入选择为“Input”图11中“Input_PER”项为“已禁用”。

 

图11进行过程值标定

gaoji设置

1.1gaoji设置--过程值监视（如图12及图13）

 

图12

a. 过程值的监视限值范围需要在过程值限值范围之内。
b.过程值超过监视限值，会输出警告。过程值超过过程值限值，PID输出报错，切换工作模式。

 

图13

1.2.gaoji设置--PWM 限制，在此不介绍。

1.3gaoji设置--输出值限值（如图14）

 

图14

a. 在“输出值的限值”窗口中，以百分比形式组态输出值的限值。无论是在手动模式还是自动模式下，都不要超过输出值的限值。
b.手动模式下的设定值 ManualValue，必须介于输出值的下限 （Config.OutputLowerLimit） 与输出值的上限（ Config.OutputUpperLimit ）之间的值。
c.如果在手动模式下指定了一个超出限值范围的输出值，则 CPU会将有效值限制为组态的限值。
d. PID_compact可以通过组态界面中输出值的上限和下限修改限值。Zui广范围为 -100.0 到 100.0，如果采用 Output_PWM 输出时限制为0.0 到 100.0 。

1.4gaoji设置--对错误的响应（如图15）

a.在 PID_Compact V2 时，可以预先设置错误响应时 PID 的输出状态，如图 13所示。以便在发生错误时，控制器在大多数情况下均可保持激活状态。
b.如果控制器频繁发生错误，建议检查 Errorbits 参数并消除错误原因。

 

图15

根据错误代码来分析错误原因。根据组态界面所设置的“对错误的响应”，不同错误的响应状态也不一样，如下表所示：

 

5.gaoji设置--手动输入PID 参数

a. 在 PID Compact 组态界面可以修改 PID 参数，通过此处修改的参数对应工艺对象背景数据块 >Static > Retain > PID 参数。
b.通过组态界面修改参数需要重新下载组态并重启 PLC。建议直接对工艺对象背景数据块进行操作。

SIPLUS SM 1221 数字量输入模块概述

数字量输入作为 CPU 的集成式 I/O 的补充

灵活地选择控制器以满足相应任务需要

用于使用附加输入对系统进行后续扩展

从 +60 °C 至 +70 °C，可控制Zui多 50% 的输入

注：

SIPLUS extreme 产品基于 SIMATIC标准产品。此处的内容摘自相关的标准产品。增加了与 SIPLUS extreme 相关的信息

应用

数字量输入模块允许将控制器与过程中的数字信号连接。

这为用户提供了下列优势：

zuijia适应性：
使用可以根据需要混合的信号模块，用户可以使其控制器准确地满足相关任务的要求。这可以避免产生不必要的投资。可以使用带有 8 个、16个和 32 个输入/输出通道的模块。

灵活性：
如果任务后续有所扩展，可以升级控制器。更新用户程序非常简单。

功能

SM 1221 数字量输入信号模块将过程中的外部数字信号电平转换为 S7-1200控制器的内部信号电平。

技术规范

商品编号

6AG1221-1BF32-2XB0

6AG1221-1BF32-4XB0

6AG1221-1BH32-2XB0

6AG1221-1BH32-4XB0

SIPLUS S7-1200 SM 1221 8DI

SIPLUS S7-1200 SM 1221 8DI

SIPLUS S7-1200 SM 1221 16DI

SIPLUS S7-1200 SM 1221 16DI

一般信息

产品类型标志

SM 1221，DI 8x24 VDC

SM 1221，DI 8x24 VDC

SM 1221，DI 16x24 VDC

SM 1221，DI 16x24 VDC

电源电压

额定值 (DC)

24 V

24 V

24 V

24 V

允许范围，下限 (DC)

20.4 V

20.4 V

20.4 V

20.4 V

允许范围，上限 (DC)

28.8 V

28.8 V

28.8 V

28.8 V

输入电流

来自背板总线 DC 5 V，Zui大值

105 mA

105 mA

130 mA

130 mA

数字输入端

● 来自负载电压 L+（空载），Zui大值

4 mA; 每个通道

4 mA; 每个通道

4 mA; 每个通道

4 mA; 每个通道

输出电压 / 标题

测量变频器的供电电压 / 标题

● 产品功能 / 测量变频器供电电压

是

是

是

是

功率损失

功率损失，典型值

1.5 W

1.5 W

2.5 W

2.5 W

数字输入

数字输入端数量

8

8

16

16

● 在组件中

2

2

4

4

输入特性符合 IEC 61131，类型 1

是

是

是

是

可控制的输入端数量

所有安装位置

— Zui高可达 40 ℃，Zui大值

8

8

16

16

水平安装位置

— Zui高可达 40 ℃，Zui大值

8

8

16

16

— Zui高可达 50 ℃，Zui大值

8

8

16

16

垂直安装位置

— Zui高可达 40 ℃，Zui大值

8

8

16

16

输入电压

● 额定值 (DC)

24 V

24 V

24 V

24 V

● 对于信号“0”

1 mA 时 DC 5 V

1 mA 时 DC 5 V

1 mA 时 DC 5 V

1 mA 时 DC 5 V

● 对于信号“1”

15 V DC，当为 2.5 mA 时

15 V DC，当为 2.5 mA 时

15 V DC，当为 2.5 mA 时

15 V DC，当为 2.5 mA 时

输入电流

● 对于信号“0”，Zui大值（允许的闭路电流）

1 mA

1 mA

1 mA

1 mA

● 对于信号 “1”，Zui小值

2.5 mA

2.5 mA

2.5 mA

2.5 mA

● 对于信号“1”，典型值

4 mA

4 mA

4 mA

4 mA