第30讲 基于S7-300的PID液位控制系统
S7-300的PID控制
使用FB41实现PID控制在自动化领域中常常要用到PID控制，而常规仪表里一个控制器就只能实现一路的PID 控制，如果要现实多路的PID控制成本就会变得非常高，而且不便于我们集中控制与管理。
经过学习西门子S7-300PLC，我们可以使用模块FB41来实现PID控制，FB41就相当于我们常规仪表里的控制器，既然是PID控制器就应该能够设定P、I、D参数。
即：比例度、积分时间、微分时间。
常规仪表的面板上可以更改PID参数，又有手动/自动切换按钮等。
今天我们要做的就是使用S7-300PLC 的FB41来代替常规仪表，如何使用FB41来实现PID控制的呢？？FB41是一个功能块，它所能实现的功能（PID）已经由专业人员设计好，我们只要调用它，并根据我们的需要来更改相应的参数即可使用。
所以我们不用理会FB41是如何实现比例运算、积分运算、微分运算等等这些问题，只需要会调用就可以了。
现在我们已经知道FB41就相当于常规仪表里的一个控制器了，那么我们是如何使用FB4 1并给它设置相应的参数呢？？FB41相当于一个子程序，它是用来实现PID运算的，我们只需要每隔一段时间去调用这一“子程序”就可以实现PID控制。
所以我们在OB35里调用FB41就可以了，调用的频率可以在属性里面设置。
我们是在OB35里调用FB41的所以在OB35里可以看到FB41的端口。
因此可以直接在这些端口上直接设参数。
如下图所示到这里有人会问，既然可以在OB35里面可以直接给FB41端口赋参数，为什么还要背景数据块DB呢？？？其实PLC在运行过程中会先检查，用户有没有在OB35里给FB41的端口设参数，如果有就直接使用端口上的参数，如果没有就到背景数据表里面去取参数。
所以我们可以在两个地方设置参数，在数据表里面参数只能是一个固定值，不能是一个变量，所以当程序下载到PLC之后就不能更改数据表里面的参数了。
给端口赋参数是一个变量，变量里面存有参数，当我们需要改变参数只需要改变相应的变量就只以了。
S7-300PID控制说明
S7-300的PID控制的方法1、这是一个典型的PID控制系统。
2、通过模拟量4--20mA的传感器来监视水池的液位，对应PLC的0-27648的工程值，经这个比例转换成水池的液位。
对应的液位是你液位传感器对应的最高量程。
这个值就是PID的反馈值。
3、阀门调节由量模拟量输出控制阀门调节开度，控制你水池的液位。
4、2、无法与实际水位对应（读的参数不知道表示什么意思）5、在PID调节中有不同的物理量，因此在参数设定中需将其规格化。
参数规格化：6、 1.规格化概念及方法：PID参数中重要的几个变量，给定值，反馈值和输出值都是用~之间的实数表示，因此，需要将模拟输入转换为~的数据，或将~的数据转换为模拟输出，这个过程称为规格化。
规格化的方法：（即变量相对所占整个值域范围内的百分比对应与27648数字量范围内的量）。
对于输入和反馈，执行：变量*100/27648，然后将结果传送到PV-IN和SP-INT，对于输出变量，执行：LMN*27648/100，然后将结果取整传送给PQW即可；7、 2.例：8、输入参数：9、SP_INT(给定值）：0--100%的实数。
10、假定模块的输入变量量程为0-10Mpa,则SP_IN的范围对应0-10米.可以根据这一比例关系来设置给定值。
例：如给定米11、SP_INT(给定值）=（50%）12、PV_IN(过程值，即反馈值）：0--100%的实数。
13、此值来自与阀门阀位（开度）的相应的压力反馈值。
其范围对应0-100%.即，当模拟量模板输入为数值为27648时则对应100%（量程的上限），数值为0时则对应0%（量程的下限）。
14、可以根据这一比例关系来换算PV_IN值。
例：如输入数值为12000时15、PV_IN(过程值，即反馈值）=12000/27648*=（%）16、输出参数：17、当通过PID控制器（FB41）运算后，即得出调节值LMN_PER,该值已转化范围为0-27648的整型数值。
S7-300PID控制说明
S7-300P I D控制说明(共13页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-S7-300的PID控制的方法1、这是一个典型的PID控制系统。
通过模拟量4--20mA的传感器来监视水池的液位，对应PLC的0-27648的工程值，经这个比例转换成水池的液位。
对应的液位是你液位传感器对应的最高量程。
这个值就是PID的反馈值。
阀门调节由量模拟量输出控制阀门调节开度，控制你水池的液位。
2、无法与实际水位对应（读的参数不知道表示什么意思）在PID调节中有不同的物理量，因此在参数设定中需将其规格化。
参数规格化：1.规格化概念及方法：PID参数中重要的几个变量，给定值，反馈值和输出值都是用~之间的实数表示，因此，需要将模拟输入转换为~的数据，或将~的数据转换为模拟输出，这个过程称为规格化。
规格化的方法：（即变量相对所占整个值域范围内的百分比对应与27648数字量范围内的量）。
对于输入和反馈，执行：变量*100/27648，然后将结果传送到PV-IN和SP-INT，对于输出变量，执行：LMN*27648/100，然后将结果取整传送给PQW即可；2.例：输入参数：SP_INT(给定值）：0--100%的实数。
假定模块的输入变量量程为0-10Mpa,则SP_IN的范围对应0-10米.可以根据这一比例关系来设置给定值。
例：如给定米SP_INT(给定值）=（50%）PV_IN(过程值，即反馈值）：0--100%的实数。
此值来自与阀门阀位（开度）的相应的压力反馈值。
其范围对应0-100%.即，当模拟量模板输入为数值为27648时则对应100%（量程的上限），数值为0时则对应0%（量程的下限）。
可以根据这一比例关系来换算PV_IN值。
例：如输入数值为12000时PV_IN(过程值，即反馈值）=12000/27648*=（%）输出参数：当通过PID控制器（FB41）运算后，即得出调节值LMN_PER,该值已转化范围为0-27648的整型数值。
基于S7-300 PLC的结晶器液位控制系统设计
第37卷第4期 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报（自然科学版） Vol.37,No.4 2021年7月 Journal of Qiqihar University(Natural Science Edition) July,2021基于S7-300 PLC的结晶器液位控制系统设计缸明义1，宁平华1，潘小波1，唐开元2,3（1.马鞍山职业技术学院 电气工程系，安徽 马鞍山 243031；2.中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司，安徽 马鞍山 243000；3.金属矿山安全与健康国家重点实验室，安徽 马鞍山 243000）摘要：针对连铸机的结晶液位采用拉速控制导致控制过程不稳定，影响铸坯质量的问题，提出了一种结晶器塞棒式流量控制方案，并进行了软硬件设计。
采用西门子S7系列的PLC完成了液位的PID闭环控制，并增加了自动开浇功能，完全实现系统的自动控制，提高生产效率和铸坯质量。
关键词：连铸；结晶器液位控制；PID中图分类号：TF341.6;TP273 文献标志码：A 文章编号：1007-984X(2021)04-0010-06连铸指的是通过连铸机来浇注钢液，并且进行冷凝以及后续的切割，由此得到铸坯。
所以连铸工艺的运行会影响整个炼钢生产过程，同时还将极大地影响到成材率及最终质量。
对于钢铁工业领域来说，连铸的作用是不可或缺的，所以目前也非常重视其模型构建以及工艺控制过程等的研究[1]。
其中，尤为值得关注的就是如何准确地检测结晶器中的液位并且予以合理控制的问题，因为如果液位发生波动，将会有保护渣被卷进液态钢里，由此对最终的铸坯质量造成影响，严重时还有可能发生钢液漏出或是溢出的现象[2-3]。
本文对此进行软硬件设计，采用流量控制法中的塞棒控制，在液位的调节过程中将拉速作为扰动，根据实际需要改变塞棒的开度，使结晶器液位稳定在给定值，很好地解决了控制系统不稳定的突出问题。
1 结晶器的工作原理由该部件之后，将会得以迅速且均匀的降温冷却，由此就有一个初生坯壳得以形成，它通常有较好的表面质量以及均匀的厚度，确保整个连铸过程得以完成。
基于S7-300PLC和WINCC组态的单容水箱液位控制
电气工程与自动化学院基于S7-300PLC和WINCC组态的单容水箱液位控制摘要本文以西门子S7-300PLC为主要控制器，单容水箱液位为控制对象，设计了一个单闭环单容水箱液位定值控制系统，液位信号通过液位变送器变送至PLC，经过PLC中PID 智能控制算法对数据进行处理，输出控制信号经过D\A转换控制执行机构变频器，进一步控制压力泵，从而使液位达到预期给定值。
并运用西门子WINCC flexible SMART触摸屏系列组态产品，为系统设计了界面良好的人机界面，实现对整个系统的实时监控。
关键词：单容水箱；液位控制；PLC；WINCC flexible PID第一章引言1.1课题简介过程控制是自动化技术的一个重要应用领域，它是指对液位，温度，配比，流量，压力等过程量的实时监控。
在冶金，机械，化工，电力等方面得到了广泛的应用。
尤其是水位控制技术在现实生活，生产中发挥了重要的作用；比如民用水塔的供水，如果水位太低，则会影响居民用水，过高又会导致成本的增加或者降低系统经济效益。
此外工矿企业的排水与给水，如果排水与给水控制失调，则会影响车间的生产状况；锅炉汽包液位的控制，如果锅炉内液位过低，可能会导致锅炉内部温度过高，可能引发生产事故，此外还有精馏塔液位的控制等等。
而对这些过程量的传统控制方法基本上都是依靠高强度的人力劳动，或者传统的模拟仪表（指针式，浮子式，磁电式，接近开关，电容式等）来显示控制被控对象的当前值，但是这些传统的控制有其显著的缺点：对操作人员的要求高，人机界面不友好，控制精度不够高，特别是当系统的模型或者某些参数发生变化后，系统的可靠性，稳定性都无法得到保证，所有这些需要迫切解决的问题催生了21世纪以来的各种智能控制技术的迅猛发展，其中一项就是PID先进控制技术，这一技术以其灵活，易操作，控制性能优良而广泛应用于各个生产领域，因此研究PID在液位控制方面的应用具有很高的使用价值。
另一方面，PLC的出现打破了传统的继电器控制系统局面，不但如此，被称为“工业界的蓝领计算机”的PLC自1968年诞生以来，经过不断地创新与发展，尤其是PLC被应用到计算机，通信，自动控制等领域，使得PLC不但能够完成简单的逻辑运算，在模拟量控制，网络通信，HMI等的领域也是越来越广泛和深入，并集三电（电控装置，电仪装置，电气传动控制装置）于一身，使得PLC在工厂中倍受欢迎，用量高居首位，成为现代工业自动化的三大支柱（PLC，机器人，CAD\CAM），这些都预示着PLC在未来的广阔前景，加之近年来西门子提出的TIA（全集成自动化）思想在工业应用中日益广泛。
PID控制在S7-300(PLC)系统中的应用
PID控制在S7-300（PLC）系统中的应用一、引言自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
一个自动控制系统通常包括控制器﹑检测机构﹑执行机构三个主要组成部分。
如果系统控制器的输出能够根据被控对象（检测机构的检测结果）自动作出调整，或者说，被控对象能够实时地影响控制器的输出，并且使得被控对象尽量保持某个稳定的状态，那么，我们可以说这是一个闭环控制系统。
闭环控制系统的例子很多，比如，自来水在城市管网中的水压控制，水压过高，将会导致管网的损坏，反之，则会影响到高层居民的生活供水。
在这个系统中，检测机构是智能压力变送器；执行机构是水泵及驱动水泵电机的变频器；控制器通常采用PID控制器，这个PID控制器可以是包含在变频器的处理器中，也可以是包含在一套PLC中。
笔者结合多年的西门子PLC工程实践经验，谈谈有关PID在S7-300中的应用，以作抛砖引玉。
二、编写自己的功能块在西门子PLC编程软件STEP7中，为用户提供了多个PID控制功能块。
在梯形图编辑状态（LAD/STL/FBD），打开“视图→总览（View→Overviews）”，可以找到“库→标准库→PID控制块（Libraries→Standard Library→PID Control Blocks）”。
其中连续PID控制块FB41比较常用，但是，它的接口部分参数繁多（有44个），对参数的注释较少，实际使用过程中很不方便，调试也比较困难；还有一点，它是由高级语言SCL 编译的，因为没有源程序，对它作任何的修改都是难以想象的事情。
在实践中，笔者使用自己编写的PID控制块，为特定的场合定制，小巧灵活，调试十分方便，效果也比较理想。
根据PID控制的原理，我们采用了下述简化的计算公式：△outPID = △outP + △outI +△outD (1)△outP = uP * (MEAS - LastM) (2)△outI = uI * (MEAS - DestV) (3)△outD = uD * ((MEAS - LastM) - (LastM - LLastM)) (4)CurrOUT = LastOUT ±△outPID (5)上述公式的说明：（1）式中，△outPID为本次PID调节的总量，△outP、△outI、△outD则分别为比例、积分、微分的调节分量；（2）式中，uP 为比例系数，MEAS 表示当前测量值，LastM表示上一次的测量值；（3）式中，uI 为积分系数，DestV表示设定的目标值；（4）式中，uD 为微分系数，LLastM表示上上一次的测量值；（5）式中，CurrOUT 表示当前输出值，LastOUT表示上一次输出值，式中用了“±”符号，当输出量增加时，使检测值也增加时，采用“-”号，反之，采用“+”号。
S7-300的PID控制
。了以可就用调会要需只�题问些这等等算运分微、算运分积、算运例
现实来 14BF 用使何如�表仪规常替代来 14BF 的 CLP003-7S 用使是就的做要们我天今
、度例比�即。数参 D、I、P 定设够能该应就器制控 DIP 是然既�器制控的里表仪规常们我于 当相就 14BF�制控 DIP 现实来 14BF 块模用使以可们我�CLP003-7S 子门西习学过经
制控 DIP 现实 14BF 用使
示所图下如 在接直以可此因 。口端的 14BF 到看以可里 53BO 在以所的 14BF 用调里 53BO 在是们我 。数参设接直上口端些这
这用调去间时段一隔每要需只们我�的算运 DIP 现实来用是它�序程子个一于当相 14BF
可率频的用调�了以可就 14BF 用调里 53BO 在们我以所。制控 DIP 现实以可就”序程子“一
景背要还么什为�数参赋口端 14BF 给接直以可面里 53BO 在以可然既�问会人有里这到
���呢 BD 块据数
下看观你迎欢,用使何如讲们我节一下�了识认的本基个一了有 14BF 对经已们我节一这过经
。节一
。等钮按换切动自/动手有又�数参 DIP 改更以可上板面的表仪规常。间时分微、间时分积
。理管与制控中集们我于便不且而�高常非得变会就本成制控 DIP 的路多实现要果如�制控 DIP 的路一现实能只就器制控个一里表仪规常而�制控 DIP 到用要常常中域领化动自在
。定设上口端的 14BF 在就数参的变改常经要。定设面里 BD 在接直就们我 �的变改常经要需不数参些有�数参设方地个两在时同以可们我�点缺优的法方种两合结 。了以只就 量变的应相变改要需只数参变改要需们我当�数参有存面里量变�量变个一是数参赋口端给 。了数参的面里表据数改更能不就后之 CLP 到载下 序程当以所 �量变个一是能不�值定固个一是能只数参面里表据数在�数参置设方地个两在以可们我以所 有果如 �数参设口端的 14BF 给里 53BO 在有没有户用 �查检先会中程过行运在 CLP 实其 。数参取去面里表据数景背到就有没果如�数参的上口端用使接直就。置设面 Nhomakorabea性属在以
用S7-300PLC进行PID控制——功能块FB41的功能及用法介绍
用S7-300PLC进行PID控制——功能块FB41的功能及用法介绍一、控制系统假设图1 液压系统控制框图如图1为液压系统的简单控制框图。
控制方式为使用变频器拖动泵，使系统的实际压力等于设定压力。
本文基于此系统，探讨一下如何用S7-300进行PID控制。
为方便讨论，做以下假定：•· 系统压力的可调范围为：0 – 1MPa；•· 变频器的变频范围为：0 – 50Hz；•· 压力传感器的输入外设地址：PIW272；模拟量输出外设地址为PQW288。
二、FB41简介在STEP7中的库中，有专门用于PID控制的FB块——FB41。
PID控制必须在循环中断中执行，以确保其扫描、执行时间基本固定。
本例中的CPU仅有OB35一个循环中断，因此，要在OB35中调用FB41。
图2 FB41在库中的位置图3 FB41的逻辑图FB41的逻辑如图3所示。
分解介绍如下：•· SP_INT端为给定值，本例中即为给定压力，假设为0.5MPa；即：0.5==>'SP_INT';•· 实际值有两条通路可选：· 当PVPER_ON=0时，PV_IN端的值为实际值，该值通常有FC105转换而来；· 当PVPER_ON=1时，PV_PER端的值为实际的压力值，该值来自AI模块，为压力传感器的反馈值；本例中，我们以PVPER_ON=1时，来说明。
即:1==>'PVPER_ON'、PIW272==>'PV_PER'•· PV_FAC、PV_OFF对应压力的范围，即：1==>'PV_FAC'、0==>'PV_OFF'。
•· PV是根据PV_PER计算出的实际压力值。
具体来说：PV_PER=0时，对应的实际压力为PV_OFF，即0MPa；PV_PER=27648时，对应的实际压力为PV_FAC，即1MPa；PV=PV_PER/27648*(PV_FAC –PV_OFF)，本例中，PV=PV_PER/27648；•· ER为给定值SP_INT和实际值PV的偏差，PID即是基于它进行调节的；•· GAIN、TI、TD分别为比例、积分、微分的系数。
基于S7—300PLC和组态王软件的单容水箱液位控制系统
基于S7—300PLC和组态王软件的单容水箱液位控制系统作者：张晓萍来源：《现代信息科技》2019年第03期摘要：本文结合目前我院电气工程系PLC教学中存在的无控制对象、不够直观等问题，通过对组态软件技术特点的分析，以单容水箱液位控制为例，借助组态王的组态技术来实现PLC虚拟控制系统的实验教学，为PLC的教学提供了新方法，从而达到了理论联系工程实际的目的。
关键词：PLC；组态软件；单容水箱中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）03-0043-02Single Tank Level Control System Based on S7-300PLC and Kingview SoftwareZHANG Xiaoping（Yunnan Vocational College of Mechanical and Electrical Technology，Kunming 650203，China）Abstract：This paper combines the problems of uncontrolled objects and inadequate intuition existing in the teaching of PLC in the Department of Electrical Engineering of our college. Through the analysis of the technical characteristics of configuration software，taking the liquid level control of single tank as an example，the experiment teaching of the virtual control system of PLC is realized by the configuration technology of Kingview，which provides a new method for the teaching of PLC and achieves the goal of integrating theory with engineering practice.Keywords：PLC；configuration software；single tank0 引言PLC應用技术是一门理论与操作性都很强的课程，PLC是专为工业环境下应用而设计的工业控制电子装置。
基于S7-300的双容水箱液位控制系统方案
电气工程与自动化学院数控技术课程实践题目：水箱液位控制系统专业班级：xxx学生：xx指导老师：xxx日期：xxx摘要水箱作为工业控制当中经典控制对象，它所涉及的行业围广，应用多，控制要求高，是当前工控行业比较常见的课题。
这之中它所包含的控制目标多种，有流量，液位，压力等控制目标。
总的来说，这三个控制目标虽然各有不同，但是所使用的控制算法，实现方式不尽相同，是以这三种控制目标其实是可以当做一种情况而言的。
至于算法方面，PID作为经典应用算法，它所能实现的控制完全能够实现该场合。
通过给定控制目标，PLC经由AD采集模块获取当前的数据，将当前数据转化为可视的物理单位（流量，液位，压力）再根据PID控制算法确定给定量，通过DA输出到执行器中，实现一个闭环控制。
在这过程当中，为了使得操作人员更方便更直观的知道当前的控制目标的动态情况，采用组态软件进行电脑监控，同时使用液晶屏控制终端，实现方便快捷的控制。
通过组态界面，操作人员能很清楚的知道当前控制目标的各项动态情况，实现各种控制要求。
关键词：流量液位计；PLC ；人机界面；控制系统; 流量液位调节; PID控制 WINCC；杰控；双容水箱。
目录第1章引言 (1)1.1.设计任务 (1)1.2.设计过程 (1)1.3.设计主要容 (1)1.3.1.硬件模块设计 (1)1.3.2.组态软件选择考量 (1)1.3.3.基于STEP-7的程序设计 (2)1.3.4.综合设计 (2)第2章硬件选型 (3)2.1.硬件选型 (3)2.2.选型步骤 (3)2.3.选型的结果 (4)2.4.选型的技术参数 (4)第3章硬件结构设计 (5)3.1.整体结构设计 (5)3.2.硬件连接图 (5)3.3.系统I/O分配表 (6)3.4.硬件组态和变频参数设置 (6)3.4.1.硬件组态设置 (6)3.4.2.变频器参数设置 (7)第4章软件设计 (9)4.1.软件整体构架 (9)4.2.组态软件设计 (9)4.3.STEP-7控制程序设计 (15)4.3.1.单环控制程序 (16)4.3.2.双环控制程序 (18)第5章整体调试 (24)5.1.组态调试 (24)5.2.软件调试 (24)5.2.1.参数整定 (24)第6章总结 (26)6.1.最终存在的问题以及解决方案考量： (26)6.2.项目的实现心得 (26)参考文献 (29)第1章引言1.1.设计任务本次课程设计是以西门子S7-300 PLC作为控制器，实现双容水箱液位控制。
阳胜峰老师西门子系列视频教学课程本套视频教程共包括7门课程
阳胜峰老师西门子系列视频教学课程本套视频教程共包括7门课程，包括二本教材，2张DVD视频光盘，二张配套软件光盘。
教材一：《西门子PLC与变频器、触摸屏综合应用教程》，电力出版社出版，吴志敏，阳胜峰编著；教材二：《图解S7-300/400PLC编程技术》，电力出版社出版，阳胜峰编著。
一、课程简介阳胜峰老师西门子系列教学视频现总共有7门课程，每套优惠价1000元。
7门课程也可单独分别购买，如下所示。
（1）S7-200 PLC视频学习教程（第二版），共17讲，售价：228元（2）S7-200 PLC高级应用视频教程（第二版），共9讲，售价：208元（3）西门子触摸屏视频学习教程（第二版），（共7讲）售价：188元（4）西门子变频器视频学习教程（共6讲），售价：158元以上四门视频教材共用教材一，共1张DVD光盘。
（5）S7-300 PLC视频学习教程（共30讲），售价：375元（6）西门子PLC通信技术视频教程（共10讲），售价：257元以上二门课程共用教材二，与WINCC课程共1张DVD光盘。
（7）WinCC视频学习教程（共10讲，配电子教材），售价：240元注：每讲时间为30至60分钟，可视为1节课。
二、课程内容1、S7-200 PLC视频学习教程第1讲S7-200介绍第2讲编程软件的使用第3讲PLC工作原理及软元件第4讲基本逻辑指令及其应用第5讲定时器与计数器第6讲基本指令编程举例第7讲功能图与顺控指令第8讲顺控指令应用编程第9讲传送、比较与运算指令第10讲数据转换指令第11讲时钟指令第12讲跳转与子程序指令第13讲中断第14讲高速计数器第15讲高速脉冲输出指令第16讲PID指令与模拟量控制第17讲网络指令与PPI通信2、S7-200 PLC高级应用视频教程内容第1讲给料分拣系统控制第2讲基于PLC的温度PID控制第3讲基于PLC、变频器、触摸屏的水位控制第4讲网络指令与PPI通信第5讲PLC与变频器控制电动机实现15段速运行第6讲PLC与步进电机的运动控制第7讲PLC与文本显示器的应用第8讲PLC通过USS协议网络控制变频器的运行第9讲四层电梯模型的控制3、S7-300/400 PLC视频内容第1讲S7-300可编程控制器第2讲S7-300常用信号模块第3讲STEP7编程软件的安装与介绍第4讲STEP7编程快速入门第5讲S7-300编程语言与数据类型第6讲S7-300 PLC的指令基础第7讲位逻辑指令（一）第8讲位逻辑指令（二）第9讲定时器第10讲定时器应用举例第11讲CPU时钟存储器的应用第12讲计数器及其应用第13讲装入与传送指令第14讲转换与比较指令第15讲算术运算指令与控制指令第16讲用户程序的结构与执行第17讲数据块第18讲逻辑块的结构与编程第19讲不带参数功能FC的编程与应用第20讲带参数功能FC的编程与应用第21讲基于S7-300 PLC的多机组控制第22讲功能块FB的编程与应用第23讲多重背景数据块的使用第24讲组织块与中断处理（一）第25讲组织块与中断处理（二）第26讲S7 GRAPH的编程与应用第27讲交通灯GRAPH编程软件操作第28讲多种工作方式系统的顺序控制编程第29讲S7模拟量控制基础第30讲基于S7-300的PID液位控制系统4、西门子触摸屏视频学习教程第1讲西门子HMI与WinCC flexible介绍第一节人机界面概述第二节人机界面的功能第三节西门子人机界面设备简介第四节WinCC flexible简介第2讲触摸屏快速入门第一节变量第二节组态一个简单项目第三节WinCC flexible项目的运行与模拟第3讲WinCC flexible组态第一节IO域组态第二节按钮组态第三节文本列表和图形列表组态第四节动画组态第五节变量指针组态第六节运行脚本组态第七节报警组态第4讲WinCC flexible循环灯控制第一节项目描述第二节S7-200 PLC程序设计第三节WinCC flexible创建新项目第四节建立与PLC的连接第五节变量的生成与组态第六节画面的生成与组态第七节项目文件的下载与在线运行第5、6讲WinCC flexible多种液体混合控制模拟项目（共2讲）第一节项目描述第二节PLC控制程序第三节WinCC flexible组态第7讲WinCC flexible与STEP7的集成与仿真实例第一节集成的前提条件第二节仿真实例：循环灯的监控5、西门子变频器视频学习教程第1讲变频调速基础知识第一节交流异步电动机调速原理第二节变频调速第三节变频器的作用第2讲G110变频器第一节G110接线端子第二节BOP的按钮及其功能第三节参数的设置操作方法第3讲 G110变频器的控制方式与调试第一节G110变频器运行控制方式设定第二节变频器的调试第4讲 MM440变频器的特点与电路结构第一节MM440变频器的特点第二节MM440变频器的电路结构第5讲 MM440变频器的调试一、用状态显示屏（SDP）进行调试二、用基本操作板（BOP）进行调试三、用高级操作板（AOP）调试变频器四、BOP/AOP 的快速调试功能五、复位为出厂时变频器的缺省设置值的方法六、MM440的常规操作第6讲 MM440变频器的基本控制电路一、基于输入端子的变频器操作控制二、基于模拟信号的变频器操作控制三、变频器的多段速频率控制四、PLC联机多段速频率控制6、WinCC视频学习教程第1讲组态软件基础（1）WinCC简介（2）WinCC软件安装（3）WinCC管理器第2讲快速入门项目组态与仿真运行（1）要求（2）建立项目（3）组态变量（4）创建过程画面（5）改变画面对象属性（6）指定WinCC运行系统的属性（7）运行工程第3讲项目管理器（1）项目管理器介绍（2）项目类型（3）创建和编辑项目（4）激活项目（5）复制项目第4讲组态变量（1）变量管理器（2）变量的数据类型（3）创建和编辑变量（4）变量模拟器第5讲创建过程画面及组态技巧（1）WinCC图形编辑器（2）使用图形、对象和控件（3）使用图形编辑器举例——画面的切换第6讲画面及组态技巧（2）（1）使用状态显示对象（2）画中画（3）组态画面模板（4）动画组态第7讲基于WinCC和S7-300的交通灯控制（1）控制要求（2）PLC程序（3）WinCC项目组态第8讲过程值归档（1）过程值归档基础（2）组态过程值归档（3）输出过程值归档第9讲报警组态（1）组态报警（2）报警显示第10讲典型项目的画面设计与分析（1）控制设备（2）监控画面的分析7、西门子PLC通信技术视频教程第1讲S7-300之间的MPI全局数据通信第2讲CPU31X-2DP之间Profibus-DP主从通信第3讲CPU31x-2DP通过DP接口连接远程IO站第4讲CP342-5作主站的PROFIBUS-DP组态应用第5讲CP342-5作从站的PROFIBUS-DP组态应用第6讲PROFIBUS-DP从站之间的DX方式通讯第7讲CPU31x-2DP与S7-200之间的PROFIBUS-DP主从通信第8讲CPU31x-2DP与MM440变频器之间的PROFIBUS-DP主从通信第9讲基于S7-300 PLC与变频器的风机节能自动控制第10讲基于S7-300的给料分拣控制系统。
S7-300PID控制搜集资料
PID控制的方法有很多功能块可以调用一般常用的是库中的FB41，其中有很多参数要设定，P是比例参数，控制阀开关速度的，I是积分参数，抑制超调的，使阀开关曲线平稳，接近设定值，D是微分参数，也是控制阀开关速度平稳性的。
一般常用PI调节，D用的较少，要工生产工艺的不同，P和I的设定也是不同的，一般P可设10-20，I设定2-5。
其次，FB41最好100MS调用一次，即：最好在OB35中调用FB41，在OB1调用的话，速度太快了。
温度控制一般用PI即可，调用fb41功能块，具体pi参数可以进行调试，p不要太大，i不要太小。
控制设备是电磁阀，不能用FB41，FB41是闭环调节用的，输出的是模拟信号，可以用FB43来做，单就程序说一下思路：首先用FC105模块将第一条的模拟量，二、三条的压力等转换为对应的数字量。
然后用这个转换后的数字量作为FB41的参考输入，这样PID会根据这个参考输入（即目标值）计算PID的控制量。
然后将此控制量利用FC106转换为模拟量输出给阀门来改变阀门开度即可。
这里面你的问题比较笼统，主要是你进来的模拟量的量程，然后就是你控制阀门的类型，比如说用4-200mA控制阀门，还是1-5V控制阀门，这个还要具体讨论。
FC105106是模数、数模转换模块。
因为PLC不能直接处理模拟量，所以要通过模块来转换，如果你要完成具体程序，就要知道你用的模拟量的类型、量程。
另外FB41的背景DB你分配后它里面就含有FB41的具体参数，作为一般应用其实可以不用通过背景DB来编程。
用梯形图基本就可以处理你的问题。
温度控制用FB58好些，FB58是西门子专用于温度控制的PID块，带自整定等功能。
LMN_PER=LMN*27648/100.手动时，LMN=MAN的值。
当自动控制时，自动时，LMN_PER=LMN*27648/100，参数10，11都以百分数的形式表示，即在0-1之间，但当手动控制时，参数13MAN也只能也百分数的形式表示，LMN=MAN。
基于S7-300 PLC的双循环PID控制实现流量比例控制
基于S7-300PLC的双循环PID控制实现流量比例控制Flow ratio control based on S7-300 PLC for doubleloop PID control由韶泽摘要：本文介绍一种利用西门子的S7-300 PLC作为控制核心的流量比例控制系统，基于PID 控制器中的双循环比例控制理论，使两路液体可以按照预设的比例和总流量自动进行调节，以达到预定的要求。
实现了流量PID调节的控制，这种控制方法对流量的调节具有较好的稳定性和动态特性。
关键词：S7-300，PID，比例控制，双循环Abstract：This paper introduces a flow rate control system based on the double loop proportional control theory and PID controller by SIEMENS's PLC S7-300 as the control core，and the two liquid can be adjusted automatically according to the preset proportion and the total flow to achieve the predetermined requirements. The control of flow PID regulation is realized, and the control method has better stability and dynamic performance.Keywords：S7-300，PID，ratio control，double loop引言：在生产过程中，凡是将两种或两种以上的物料自动地保持一定比例关系的控制系统，就称为比例控制系统。
在化工、煤炭采掘等行业中，流量控制非常常见，而传统的流量比值控制是由人工操作来实现，劳动效率低，工作强度高；并且由于外在因素影响工作人员而导致物料配比不均，经常出现质量不达标等问题，造成资源的浪费。
PLC课程设计_基于S7-300的三种液体自动混合控制系统设计
辽宁工业大学电气控制与PLC技术课程设计（论文）题目：基于S7-300的三种液体自动混合控制系统设计院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）：教研室：注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要在化工试剂和制药生产中,经常需要将三种或者更多种溶液按一定的比例进行混合,然后再做相应的后续处理和加工。
在传统的继电器控制系统中,溶液的过程控制系统很难保证对混合中的各种成分的含量进行精确控制。
采用西门子S7-300系列PLC来控制整个溶液混合过程控制系统,大大提高了各种成分含量的控制效率,提高了生产效率,同时自动化程序得到了很大的提高。
本次课程设计的液体混合装置主要完成三种液体的自动混合搅拌。
此装置需要控制三种液体的自动混合搅拌，通过压力变送器检测搅拌机内液位的变化在液位分别为0%、30%、60%、90%时分别加入三种液体并搅拌，达到混合液体自动混合的目的。
3种液体的进料、出料、搅拌等由PLC控制。
经过本次课程设计，可达到多种液体混合的效果，并且能够使液体混合均匀。
若在工业中使用此设计则能够降低经济成本和保证操作人员的安全性。
关键词：液体混合；PLC；压力变送器目录第1章绪论 (1)第2章液体自动混合控制系统设计方案 (2)2.1概述 (2)2.2方案选择 (2)2.3总体设计框图 (3)第3章液体自动混合控制系统设计硬件设计 (4)3.1控制系统电源 (4)3.2控制系统CPU (5)3.3控制系统信号模块 (5)3.4压力变送器 (6)3.5搅拌器 (7)3.6电磁阀 (7)3.7系统I/O分配表 (8)3.8系统外部接线图 (9)第4章液体自动混合控制系统软件设计 (10)4.1软件介绍 (10)4.2系统程序结构图 (10)4.3系统流程图 (11)4.4S7-300硬件组态 (12)4.5系统符号表 (13)4.6系统梯形图程序 (14)第5章课程设计总结 (19)参考文献 (20)第1章绪论在炼油、化工、制药等行业中多种液体混合是必不可少的程序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
UNSCALE功能使用以下等式：
OUT = (IN-HO_LIM)/(HI_LIM-HO_LIM)* (K2-K1) ]+ K1，
并根据输入值是BIPOLAR还是UNIPOLAR设置常数K1和K2。 BIPOLAR：假定输出整型值介于-27648和27648之间，因
此，K1 = -27648.0，K2 = +27648.0
100%）；
PV_FAC： REAL：过程变量比例因子 PV_OFF： REAL：过程变量偏置值（OFFSET）
LMN_FAC： REAL：PID输出值比例因子；
LMN_OFF： REAL：PID输出值偏置值（OFFSET）； I_ITLVAL：REAL：PID的积分初值；有I-ITL-ON选择有效； DISV ：REAL：允许的扰动量，前馈控制加入，一般不设置；
设定水箱水位值为100mm时，则不管水箱的出水量如何，调节进水量， 都要求水箱水位能保持在100mm位置，如出水量少，则要控制进水量 也少，如出水量大，则要控制进水量也大。
二、控制思路
因为液位高度与水箱底部的水压成正比，故可用一个压力传感 器来检测水箱底部压力，从而确定液位高度。要控制水位恒定，需 用PID算法对水位进行自动调节。把压力传感器检测到的水位信号4 ～20mA送入至S7-300 PLC中，在PLC中对设定值与检测值的偏差 进行PID运算，运算结果输出去调节水泵电机的转速，从而调节进水 量。 水泵电机的转速可由变频器来进行调速。
2、PLC输入输出信号接线图
五、程序用到的FC与FB
1、FC105
SCALE功能接受一个整型值(IN)，并将其转换为以工程单 位表示的介于下限和上限(LO_LIM和HI_LIM)之间的实型值。将 结果写入OUT。
FC105的数值换算公式为： OUT=(IN -K1)/(K2-K1)*(HI_LIM-LO_LIM )+LO_LIM 对双极性，输入值范围为-27648到27648，对应K1 =27648，K2 =+27648， 对单极性，输入值范围为0到27648，对应K1 =0，K2 并返回一个错误。如果输入整型值小于K1，输出将钳位于 LO_LIM，并返回一个错误。
2、常用输出参数
LMN ：REAL：PID输出；
LMN_P ：REAL：PID输出中P的分量；（可用于在调试过 程中观察效果） LMN_I ：REAL：PID输出中I的分量；（可用于在调试过程 中观察效果）
LMN_D ：REAL：PID输出中D的分量；（可用于在调试过
程中观察效果）
六、PLC编程
三、硬件选型
1、PLC及其模块选型。PLC可选用S7-300(CPU 314 IFM) ， 314IFM自身带有4路模拟量输入和2路模拟量输出。 2、变频器选型。为了能调节水泵电机转速从而调节进水量， 特选择西门子G110的变频器。 3、水箱对象设备， 如下图所示：
四、电路连接
1、主电路接线图
1、I/O分配 模拟量输入PIW130 模拟量输出PQW128
MD8：实际液位值
M50.0：PID手自动切换 MD60：设定液位值 MD100：PID输出值
2、PLC程序
END
UNIPOLAR：假定输出整型值介于0和27648之间，因此， K1 = 0.0，K2 = +27648.0 如果输入值超出LO_LIM和HI_LIM范围，输出(OUT)将钳位 于距其类型(BIPOLAR或UNIPOLAR)的指定范围的下限或上限 较近的一方，并返回一个错误。
FC106参数
3、FB41
基于S7-300的PID液位控制系统
内容： 一、控制要求 二、控制思路 三、硬件选型 四、电路连接
五、程序用到的FC与FB
六、PLC编，用户用水量不稳定，有时大有时少。 水箱进水可由水泵泵入，现需对水箱中水位进行恒液位控制，并可在
0～200mm（最大值数据可根据水箱高度确定）范围内进行调节。如
INT_HOLD BOOL：积分保持，不去设置它； I_ITL_ON BOOL：积分初值有效，I-ITLVAL（积分初值）变量和这个位对应，当 此位ON时，则使用I-ITLVAL变量积分初值。一般当发现PID功能的积分值增长比较慢 或系统反应不够时可以考虑使用积分初值； D_SEL ： BOOL：微分选择位，该位ON时，选择D（微分）控制有效；一般的 控制系统不用； CYCLE ： TIME：PID采样周期，一般设为200MS； SP_INT： REAL：PID的给定值； PV_IN ： REAL：PID的反馈值（也称过程变量）； PV_PER： WORD：未经规格化的反馈值，由PEPER-ON选择有效；（不推荐） MAN ： REAL：手动值，由MAN-ON选择有效； GAIN ： REAL：比例增益； TI ： TIME：积分时间； TD ： TIME：微分时间；
（1）常用输入参数： COM_RST: BOOL: 重新启动PID：当该位TURE时：PID执行重启动功能，复位 PID内部参数到默认值；通常在系统重启动时执行一个扫描周期，或在PID进入饱和状 态需要退出时用这个位； MAN_ON： BOOL：手动值ON；当该位为TURE时，PID功能块直接将MAN的值 输出到LMN，这可以在PID框图中看到；也就是说，这个位是PID的手动/自动切换位； PEPER_ON： BOOL：过程变量外围值ON：过程变量即反馈量，此PID可直接使 用过程变量PIW（不推荐），也可使用 PIW规格化后的值（常用），因此，这个位为 FALSE； P_SEL： BOOL：比例选择位：该位ON时，选择P（比例）控制有效；一般选择 有效； I_SEL： BOOL：积分选择位；该位ON时，选择I（积分）控制有效；一般选择有 效；
=+27648,如果输入整型值大于K2，输出(OUT)将钳位于HI_LIM，
通过设置LO_LIM > HI_LIM可获得反向标定。使用反向转
换时，输出值将随输入值的增加而减小。
FC105参数
2、FC106
UNSCALE功能接收一个以工程单位表示、且标定于下限和
上限(LO_LIM和HI_LIM)之间的实型输入值(IN)，并将其转换为
DEADB_W： REAL：死区宽度；如果输出在平衡点附近微小幅度振荡， 可以考虑用死区来降低灵敏度； LMN_HLM： REAL：PID上极限，一般是100%； LMN_LLM： REAL：PID下极限；一般为0%，如果需要双极性调节， 则需设置为-100%；（正负10V输出就是典型的双极性输出，此时需要设置-