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PLC作為新一代的工業(yè)控制器，由于具有通用性好、實用性強、硬件配套齊全、編程簡單易學等優(yōu)點，因而廣泛應用于電力、機械、紡織、電子、交通運輸、石油化工等行業(yè)的自動控制系統(tǒng)中。PLC是專門為工業(yè)控制設計的，在設計和制造過程中采取了多層次的抗干擾措施，使系統(tǒng)能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下與強電設備一起工作，運行的穩(wěn)定性和可靠性很高。PLC整機的平均*時間可達幾十萬小時。

工程設計人員僅僅了解抗干擾的原則，掌握抗干擾的zui基本措施還不夠，許多情況下干擾源對系統(tǒng)的干擾不是那么明顯，應綜合考慮各方面的因素，在實踐中不斷總結。在實際的工程設計中通常采用的主要抗干擾措施有：

　?。?）選擇抗干擾能力強的產品

　　在控制系統(tǒng)的設備選型階段，考慮到各廠家PLC抗干擾性能的優(yōu)劣，選型時就需選擇有較高抗干擾能力的產品，其包括了電磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，EMC），尤其是抗外部干擾的能力，如采用浮地技術、隔離性能好的PLC。其次還應了解生產廠家給出的抗干擾指標，如共模抑制比、差模抑制比、耐壓能力、允許在多大電場強度和多高頻率的磁場強度環(huán)境中工作等。另外**的方法是考察該型號PLC在類似工作環(huán)境中的使用情況。

接地的目的通常有兩個，一是為了安全，二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。

　　系統(tǒng)接地方式有浮地方式、直接接地方式和電容接地3種。PLC控制系統(tǒng)屬于高速低電平控制裝置，應采用直接接地方式。由于信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響，裝置之間的信號交換頻率一般都低于1MHz，所以PLC控制系統(tǒng)的接地線一般采用一點接地和串聯(lián)一點接地的方式，**單獨接地，也可以與其他設備公共接地，但嚴禁與其他設備串連接地。集中布置的PLC系統(tǒng)適于并聯(lián)一點接地方式，各裝置的柜體中心接地點以單獨的接地線引向接地極。如果裝置間距較大，應采用串聯(lián)一點接地的方式，即用一根大截面銅母線（或絕緣電纜）連接各裝置的柜體中心接地點，然后將接地母線直接連接接地極。接地線采用截面大于20mm2的銅導線，總母線使用截面大于60mm2的銅排。接地極的接地電阻應小于2Ω，接地極**埋在距建筑物10～15m遠處，而且PLC系統(tǒng)的接地點必須與強電設備的接地點相距10m以上。

　　信號源接地時，屏蔽層應在信號側接地，不接地時應在PLC側接地。信號線中間有接頭時，屏蔽層應牢固連接并進行絕緣處理，一定要避免多點接地。多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏電纜連接時，各屏蔽層應相互連接好，并經絕緣處理。連接接地線時，應注意以下幾點：

　　①PLC控制系統(tǒng)單獨接地。

　?、赑LC系統(tǒng)的接地端是抗干擾的中性端子，正確接地可以有效消除電源系統(tǒng)的共模干擾。

　?、跴LC系統(tǒng)的接地線至少用20mm2的接地線，以防止感應電的產生。

　　④輸入/輸出信號電纜的屏蔽線應與接地端子連接，且接地良好。

　?。?）外圍設備干擾的抑制

　?、貾LC輸入/輸出端子的保護

　　當輸入信號源為感性元件，輸出驅動的負載為感性元件時，對于直流電路應在其兩端并聯(lián)續(xù)流二極管。對于交流電路，應在其兩端并聯(lián)阻容吸收電路。其作用是為了防止在感性輸入或輸出電路斷開時產生很高的感應電勢或浪涌電流對PLC輸入/輸出端和內部電源的沖擊，若PLC的驅動元件主要是電磁閥和交流接觸器線圈，應在PLC輸出端與驅動元件之間增加光電隔離的過零型固態(tài)繼電器。

　?、谳斎?輸出信號的防錯

　　當輸出元件為雙向晶閘管或晶體管而外部負載又很小時，因為這類輸出元件在關斷時有較大的漏電流，使輸入電路和外部負載電路不易關斷，導致輸入/輸出信號的錯誤，為此應在這類輸入/輸出端并聯(lián)旁路電阻，以減小PLC的輸入電流和外部負載上的電流。邢臺西門子代理商

 任何閉環(huán)控制系統(tǒng)的首要任務是要穩(wěn)（穩(wěn)定）、快（快速）、準（準確）的響應命令。PID調整的主要工作就是如何實現這一任務。

    增大比例系數P將加快系統(tǒng)的響應，它的作用于輸出值較快，但不能很好穩(wěn)定在一個理想的數值，不良的結果是雖較能有效的克服擾動的影響，但有余差出現，過大的比例系數會使系統(tǒng)有比較大的超調，并產生振蕩，使穩(wěn)定性變壞。積分能在比例的基礎上消除余差，它能對穩(wěn)定后有累積誤差的系統(tǒng)進行誤差修整，減小穩(wěn)態(tài)誤差。微分具有超前作用，對于具有容量滯后的控制通道，引入微分參與控制，在微分項設置得當的情況下，對于提高系統(tǒng)的動態(tài)性能指標，有著顯著效果，它可以使系統(tǒng)超調量減小，穩(wěn)定性增加，動態(tài)誤差減小。

    綜上所述，P—比例控制系統(tǒng)的響應快速性，快速作用于輸出，好比"現在"（現在就起作用，快），I—積分控制系統(tǒng)的準確性，消除過去的累積誤差，好比"過去"（清除過去積怨，回到準確軌道），D—微分控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具有超前控制作用，好比"未來"（放眼未來，未雨綢繆，穩(wěn)定才能發(fā)展）。當然這個結論也不可一概而論，只是想讓初學者更加快速的理解PID的作用。

    在調整的時候，你所要做的任務就是在系統(tǒng)結構允許的情況下，在這三個參數之間權衡調整，達到控制效果，實現穩(wěn)快準的控制特點。

    比例控制可快速、及時、按比例調節(jié)偏差，提高控制靈敏度，但有靜差，控制精度低。積分控制能消除偏差，提高控制精度、改善穩(wěn)態(tài)性能，但易引起震蕩，造成超調。微分控制是一種超前控制，能調節(jié)系統(tǒng)速度、減小超調量、提高穩(wěn)定性，但其時間常數過大會引入干擾、系統(tǒng)沖擊大，過小則調節(jié)周期長、效果不顯著。比例、積分、微分控制相互配合，合理選擇PID調節(jié)器的參數，即比例系數KP、積分時間常數τi和微分時間常數τD，可迅速、準確、平穩(wěn)的消除偏差，達到良好的控制效果。

    1.比例環(huán)節(jié)

    成比例地反映控制系統(tǒng)的偏差信號e(t)，偏差一旦產生，控制器立即產生控制作用，以減小偏差。當僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steady-stateerror）。

    P參數越小比例作用越強，動態(tài)響應越快，消除誤差的能力越強。但實際系統(tǒng)是有慣性的，控制輸出變化后，實際y(t)值變化還需等待一段時間才會緩慢變化。由于實際系統(tǒng)是有慣性的，比例作用不宜太強，比例作用太強會引起系統(tǒng)振蕩不穩(wěn)定。P參數的大小應在以上定量計算的基礎上根據系統(tǒng)響應情況，現場調試決定，通常將P參數由大向小調，以能達到較快響應又無超調(或無大的超調)為參數。

    優(yōu)點:調整系統(tǒng)的開環(huán)比例系數，提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，減低系統(tǒng)的惰性，加快響應速度。

    缺點:僅用P控制器,過大的開環(huán)比例系數不僅會使系統(tǒng)的超調量增大，而且會使系統(tǒng)穩(wěn)定裕度變小，甚至不穩(wěn)定。

    2.積分環(huán)節(jié)

    控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關系。主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度。積分作用的強弱取決于積分時間常數T,T越大，積分作用越弱，反之則越強。

    為什么要引進積分作用？

    比例作用的輸出與誤差的大小成正比，誤差越大，輸出越大，誤差越小，輸出越小，誤差為零，輸出為零。由于*時輸出為零，因此比例調節(jié)不可能*消除誤差，不可能使被控的PV值達到給定值。必須存在一個穩(wěn)定的誤差，以維持一個穩(wěn)定的輸出，才能使系統(tǒng)的PV值保持穩(wěn)定。這就是通常所說的比例作用是有差調節(jié)，是有靜差的，加強比例作用只能減少靜差，不能消除靜差(靜差：即靜態(tài)誤差，也稱穩(wěn)態(tài)誤差)。

    為了消除靜差必須引入積分作用，積分作用可以消除靜差，以使被控的y(t)值最后與給定值*。引進積分作用的目的也就是為了消除靜差，使y(t)值達到給定值，并保持*。

    積分作用消除靜差的原理是，只要有誤差存在，就對誤差進行積分，使輸出繼續(xù)增大或減小，一直到誤差為零，積分停止，輸出不再變化，系統(tǒng)的PV值保持穩(wěn)定，y(t)值等于u(t)值，達到無差調節(jié)的效果。

    但由于實際系統(tǒng)是有慣性的，輸出變化后，y(t)值不會馬上變化，須等待一段時間才緩慢變化，因此積分的快慢必須與實際系統(tǒng)的慣性相匹配，慣性大、積分作用就應該弱，積分時間I就應該大些，反之而然。如果積分作用太強，積分輸出變化過快，就會引起積分過頭的現象，產生積分超調和振蕩。通常I參數也是由大往小調，即積分作用由小往大調，觀察系統(tǒng)響應以能達到快速消除誤差，達到給定值，又不引起振蕩為準。

    對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)（SystemwithSteady-stateError）。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項"。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。PI控制器不但保持了積分控制器消除穩(wěn)態(tài)誤差的“記憶功能"，而且克服了單獨使用積分控制消除誤差時反應不靈敏的缺點。

    優(yōu)點：消除穩(wěn)態(tài)誤差。

    缺點：積分控制器的加入會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度減小。

    3.微分環(huán)節(jié)

    反映偏差信號的變化趨勢，并能在偏差信號變得太大之前，在系統(tǒng)中引入一個有效的早期修正信號，從而加快系統(tǒng)的動作速度，減少調節(jié)時間。在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關系。

    為什么要引進微分作用？

    前面已經分析過，不論比例調節(jié)作用，還是積分調節(jié)作用都是建立在產生誤差后才進行調節(jié)以消除誤差，都是事后調節(jié)，因此這種調節(jié)對穩(wěn)態(tài)來說是無差的，對動態(tài)來說肯定是有差的，因為對于負載變化或給定值變化所產生的擾動，必須等待產生誤差以后，然后再來慢慢調節(jié)予以消除。

    但一般的控制系統(tǒng)，不僅對穩(wěn)定控制有要求，而且對動態(tài)指標也有要求，通常都要求負載變化或給定調整等引起擾動后，恢復到穩(wěn)態(tài)的速度要快，因此光有比例和積分調節(jié)作用還不能*要求，必須引入微分作用。比例作用和積分作用是事后調節(jié)(即發(fā)生誤差后才進行調節(jié))，而微分作用則是事前預防控制，即一發(fā)現y(t)有變大或變小的趨勢，馬上就輸出一個阻止其變化的控制信號，以防止出現過沖或超調等。

    D越大，微分作用越強，D越小，微分作用越弱。系統(tǒng)調試時通常把D從小往大調，具體參數由試驗決定。

    如：由于給定值調整或負載擾動引起y(t)變化，比例作用和微分作用一定等到y(tǒng)(t)值變化后才進行調節(jié)，并且誤差小時，產生的比例和積分調節(jié)作用也小，糾正誤差的能力也小，誤差大時，產生的比例和積分作用才增大。因為是事后調節(jié)動態(tài)指標不會很理想。而微分作用可以在產生誤差之前一發(fā)現有產生誤差的趨勢就開始調節(jié)，是提前控制，所以及時性更好，可以最大限度地減少動態(tài)誤差，使整體效果更好。但微分作用只能作為比例和積分控制的一種補充，不能起主導作用，微分作用不能太強，太強也會引起系統(tǒng)不穩(wěn)定，產生振蕩，微分作用只能在P和I調好后再由小往大調，一點一點試著加上去。

    自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調節(jié)過程中可能會出現振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前"，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例"項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項"，它能預測誤差變化的趨勢。這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調節(jié)過程中的動態(tài)特性。PD控制只在動態(tài)過程中才起作用，對恒定穩(wěn)態(tài)情況起阻斷作用。因此，微分控制在任何情況下都不能單獨使用。

西門子S7-200系列PLC局部存儲器區(qū)的使用方法

S7-200PLC有64個字節(jié)的局部存儲器，其中60個可以用作暫時存儲器或者給子程序傳遞參數。

　　局部存儲器和變量存儲器很相似，主要區(qū)別是變量存儲器是全局有效的，而局部存儲器是局部有效的。全局是指同一個存儲器可以被任何程序存?。ɡ纾鞒绦?、子程序或中斷程序）。局部是指導存儲器區(qū)和特定的程序相關聯(lián)。

　　幾種程序之間不能互訪。

　　局部存儲器區(qū)是S7-200CPU為局部變量數據建立的一個存儲區(qū)，用L表示。該區(qū)域的數據可以用位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。

　　（1）按“位"方式：從L0.0~L63.7，共有512點。

　?。?）按“字節(jié)"方式：從LB0~LB63，共有64個字節(jié)

　?。?）按“字"方式：從LW0~LW62，共有32個字

　?。?）按“雙字"方式：從LD0~LD60，共有16個雙字

西門子S7-200系列PLC定時器存儲器區(qū)與計數器存儲器區(qū)的使用方法

PLC在工作中少不了需要計時，定時器就是實現PLC具有計時功能的計時設備。定時器的編號：

　　T0、T1、……、T255

　　S7-200有256個定時器。

　　西門子S7-200系列PLC計數器存儲器區(qū)的使用方法

　　PLC在工作中有時不僅需要計時，還可能需要計數功能。計數器就是PLC具有計數功能的計數設備。

　　計數器的編號：

　　C0、C1、……、C255

西門子S7-200系列PLC子程序調用的作用及方法

　　調用子程序的好處

　　子程序可以把整個用戶程序按照功能進行結構化的組織。一個“好"的程序總是把全部的控制功能分為幾個符合工藝控制規(guī)律的子功能塊，每個子功能塊可以由一個或多個子程序組成。這樣的結構也非常有利于分步調試，以免許多功能綜合在一起無法判斷問題的所在；而且，幾個類似的項目也只需要對同一個程序作不多的修改就能適用。

　　調用子程序的規(guī)則

　　。子程序在調用時會保持當前的邏輯運算結果，但是不保存累加器（ACx）的內容 。

　　。子程序在執(zhí)行到末尾時自動返回，不必加返回指令；在子程序中間也可以使用條件返回指令 。

　　。子程序不能使用跳轉語句跳入、跳出 。

　　。子程序返回時，回到調用子程序的指令后面，繼續(xù)執(zhí)行上一級程序

　　。西門子S7-200 CPU最多可以調用64個子程序（CPU226為128個） 。

　　。子程序可以嵌套調用，即子程序中再調用子程序，一共可以嵌套8層 。

　　。在中斷服務程序中不能欠套調用子程序，被中斷服務程序調用的。..。

　　。子程序中不能再出現子程序調用 。

　　。子程序可以帶參數調用，在子程序的局部變量表中設置參數的類型；一共可以帶16個參數（形式參數）。

　西門子S7-300系列PLC搜索地址的查詢方法

　　問：比如我要查找 I0.0在哪幾塊里或哪幾個程序段了使用是怎樣查的？

　　答：1。打開Simatic 管理器，并打開你的程序，依次展開子目錄，直至找到Bausteine（塊），然后隨便雙擊任何一個快，如OB1；

　　2。在大開的OB1塊中，選擇Options / Reference Data / Displays（選項/參考數據/顯示），在出現的“Display S7 Reference data（顯示S7參考數據）中選擇"Regenerated“（重新產生），點擊“是"，出現“顧客化"對話框，選擇*項“交叉參考"；建立參考數據表；

　　3。在產生的交叉參考數據表中*列“地址"中雙擊I0.0，就會找到I0.0在哪幾塊里或哪幾個程序段被使用。