周报90期 | 西门子PID/模拟量/运动控制/通信等问答锦集

显示全部楼层 · 2024-8-22 12:42:51

1.PID向导生成的程序为何不执行？

答：必须保证用SM0.0无条件调用PID0_CTRL程序，在程序的其它部分不要再使用SMB34定时中断，也不要对SMB34赋值，确认当前工作状态：手动还是自动。

2.如何实现PID反作用调节？

答：在有些控制中需要PID反作用调节。例如：在夏天控制空调制冷时，若反馈温度（过程值）低于设定温度，需要关阀，减小输出控制（减少冷水流量等），这就是PID反作用调节（在PID正作用中若过程值小于设定值，则需要增大输出控制）。

若想实现PID反作用调节，需要把PID回路的增益设为负数。对于增益为0的积分或微分控制来说，如果指定积分时间、微分时间为负值，则是反作用回路。

3. 如何根据工艺要求有选择地投入PID功能？

答：可使用"手动/自动"切换的功能。PID向导生成的PID功能块需要保证每个扫描周期都调用，所以建议在主程序内使用SM0.0调用。

4. 做完PID向导后，如何知道向导中设定值，过程值及PID等参数所用的地址？

答：做完PID向导后可在符号表中，查看PID向导所生成的符号表(上例中为PID0_SYM)，可看到各参数所用的详细地址，及数值范围，在数据块中，查看PID指令回路表的相关参数。如图所示：

5. PID已经调整合适，如何正式确定参数？
答：可以在数据块中直接写入参数，作为初始值使用。

6. 对于某个具体的PID控制项目，是否可能事先得知比较合适的参数？有没有相关的经验数据？

答：虽然有理论上计算PID参数的方法，但由于闭环调节的影响因素很多而不能全部在数学上精确地描述，计算出的数值往往没有什么实际意义。因此，除了实际调试获得参数外，没有什么可用的经验参数值存在。甚至对于两套看似一样的系统，都可能通过实际调试得到完全不同的参数值。

7. PID控制不稳定怎么办？如何调试PID？

答：闭环系统的调试，首先应当做开环测试。所谓开环，就是在PID调节器不投入工作的时候，观察：1.反馈通道的信号是否稳定2.输出通道是否动作正常。

可以试着给出一些比较保守的PID参数，比如放大倍数（增益）不要太大，可以小于1，积分时间不要太短，以免引起振荡。在这个基础上，可以直接投入运行观察反馈的波形变化。给出一个阶跃给定，观察系统的响应是最好的方法。

如果反馈达到给定值之后，历经多次振荡才能稳定或者根本不稳定，应该考虑是否增益过大、积分时间过短；如果反馈迟迟不能跟随给定，上升速度很慢，应该考虑是否增益过小、积分时间过长……

总之，PID参数的调试是一个综合的、互相影响的过程，实际调试过程中的多次尝试是非常重要的步骤，也是必须的。

8. 没有采用积分控制时，为何反馈达不到给定？

答：这是必然的。因为积分控制的作用在于消除纯比例调节系统固有的“静差”。没有积分控制的比例控制系统中，没有偏差就没有输出量，没有输出就不能维持反馈值与给定值相等。所以永远不能做到没有偏差。

9. S7-200 SMART控制变频器，在变频器也有PID控制功能时，应当使用谁的PID功能？

答：可以根据具体情况使用。一般来说，如果需要控制的变量直接与变频器直接有关，比如变频水泵控制水压等，可以优先考虑使用变频器的PID功能。

10. 做完PID向导后，能否查看PID生成的子程序，中断程序？

答：PID向导生成的子程序，中断程序用户是无法看到的，也不能对其进行修改。没有密码能够打开这些子程序，一般的应用也没有必要打开查看。

11. 指令块与向导使用的PID回路号是否可以重复？

答：不可以重复，使用PID向导时，对应回路的指令块也会调用，所以指令块与向导使用的PID回路号不能重复，否则会产生预想不到的结果。

12. 同一个程序里既使用PID指令块又使用向导，PID数目怎样计算？

答：使用PID向导时，对应回路的指令块也会调用，所以PID指令块与向导一共支持8个。

13. PID指令块可以在主程序/子程序里调用吗？（PID指令块常见问题）

答：可以，但是不推荐，主程序/子程序的循环时间每个周期都可能不同，不能保证精确的采样，建议用定时中断，例如SMB34/SMB35。

14. SMB34定时最大255ms，如果采样时间是1S怎样实现?（PID指令块常见问题）

答：采样时间是1S，要求PID指令块每隔1S调用一次。可以先做一个250ms的定时中断，然后编程累加判断每4次中断执行一次PID指令即可。

15. PID指令块怎样实现手动调节？（PID指令块常见问题）

答：可以简单地使用"调用/不调用"指令的方式控制自动/手动模式。不调用PID指令时，可以手动给输出地址0.0-1.0之间的实数。

16. PID指令块实现数字量输出？（PID指令块常见问题）

答：1.通过PWM指令，将PID输出值转换为所需时间基准的整数，送到PWM的Pulse，控制脉宽（该法简单易用，但是要求输出点只能是Q0.0或Q0.1）。

2.自己编程实现类似于PWM的输出。（虽然不限制Q点，但编程较复杂，不建议使用，可以直接考虑用PID向导）。

17. S7-1200 模拟量模块的输入/输出阻抗指标是多少？

答：CPU 模拟量输入阻抗：电压型信号：≥ 100 KΩ、信号模板模拟量输入阻抗：电压型信号：≥ 9 MΩ、电流型信号：250Ω、信号模板及信号板模拟量输出阻抗：电压型信号：≥ 1000 Ω、电流型信号：≤ 600 Ω。

18. S7-1200 模拟量模块的输入/输出信号传输距离？

答：模拟量模块的输入/输出信号传输距离，从接线方面考虑，使用双绞屏蔽电缆最大可以连接 100 m 的长度，还要考虑现场电磁干扰等现实状况。一般电压信号易受现场干扰且长距离传输也会造成信号的衰减，建议尽量近距离传输；电流信号相比电压信号抗干扰能力好些，相对电压信号传输距离可适当加长。

19. S7-1200 模拟量模块的输入过冲及溢出数值分别是多少？

答：对于电压测量范围，S7-1200 模拟量模块的电压输入值与模块通道显示数值对应关系如下图所示：

过冲范围为 27649至32511；下冲范围为-27649至-32512

上溢范围为 32512至32767，下溢范围为 -32513至-32768

对于电流测量范围，S7-1200 模拟量模块的电流输入值与模块通道显示数值对应关系如下图所示：

过冲范围为 27649至32511；下冲范围为-1至-4864

上溢范围为 32512至32767，下溢范围为 -4865至-32768

20. SM1231 模拟量输入模块未使用通道如何处理？

答：应将未使用的电压输入通道短路。使用导线短接通道的正负两个端子，例如短接 0 通道的 0+ 和 0- 端子，应将未使用的电流输入通道设置在 0 至 20 mA 范围。

21. S7-200SMART PLC运动控制AXISx_MAN是什么指令？

答：AXISx_MAN 子例程（手动模式）将运动轴置为手动模式。这允许电机按不同的速度运行，或沿正向或负向慢进。

22. S7-200 SMART可以控制几个V90 PN？

答：在不挂其他PROFINET设备下，最多可以控制8个V90 PN。

23. S7-200 SMART 是否支持 Modbus ASCII 通信模式？

答：STEP 7-Micro/WIN SMART 软件未提供Modbus ASCII 通信模式指令库。S7-200 SMART CPU若用于Modbus ASCII 通信时，则需要用户使用自由口通信模式进行编程。

24. S7-200 SMART CPU 集成的RS485 端口（端口 0 ）以及SB CM01 信号板（端口 1 ）两个通信端口能否同时作为 Modbus RTU 主站或者同时作为 Modbus RTU从站？

答：S7-200 SMART V2.2版本支持两个通信端口同时做MODBUS RTU主站，不支持同时做MODBUS RTU从站。

25. S7-200 SMART CPU作为 Modbus RTU 主站如何访问 Modbus 地址范围大于49999 的保持寄存器？

答: 通常 Modbus 协议的保持寄存器范围在 40001 到 49999 之间，这个范围对于多数应用来说已经足够了，但有些 Modbus 从站保持寄存器区的地址会超出该范围。Modbus RTU 主站协议库支持保持寄存器地址范围为（40001 到 49999）或者（400001 到 465536）。如果 Modbus 从站地址范围为 400001 – 465536，只需在调用 MBUS_MSG 子程序时给 Addr 参数赋相应的值即可，如 416768。

26. S7-200 SMART CPU作为 Modbus RTU 主站，多次调用 MBUS_MSG 指令时，为什么该指令会出现 6# 错误代码？

答：1.同一时间只能有一条 MBUS_MSG 指令处于激活状态，如果激活多条 MBUS_MSG 指令，将执行第一条 MBUS_MSG 指令，所有后续 MBUS_MSG 指令将中止执行并出现 6# 错误代码。多条 MBUS_MSG 指令的执行需要采用轮询方式。

2. Modbus库存储区中分配的建议地址区与编程中已使用的V存储区有重叠。

27. S7-200 SMART最多可以带多少个IO设备？

答：S7-200 SMART最多可以带8个IO设备。

28. S7-200 SMART和 S7-1200智能设备通信提示如下图所示的错误，应如何解决？

答：导出GSD文件之前，需要进行勾选PN接口的参数由上位IO控制器进行分配。

29. S7-200 SMART CPU在同一时刻能否对同一个远程 CPU 调用多于 8 个 GET/PUT 指令？

答：同一时刻对同一个远程 CPU 可以调用多于 8 个 GET/PUT 指令。同一时刻对同一个远程 CPU 调用多个 GET/PUT 指令只会占用 1 个GET/PUT 主动连接资源，而不是 8 个主动连接资源。

30. 执行 RCV 指令或 XMT 指令时，为什么有时指令会出现红色错误？

答：针对同一通信端口，同一时刻执行多个RCV 指令或 XMT 指令时会报错。S7-200 SMART CPU 集成的RS485 端口以及信号板 SB CM01 工作模式都为半双工，信息的发送与接收不能同时执行。

1. XMT 指令还未发送完成时又触发了新的 XMT 指令。

2. XMT 指令还未发送完成时又触发了新的 RCV 指令。

3. RCV 指令还未接收完成时又触发了新的 XMT 指令。

4. RCV 指令还未接收完成时又触发了新的 RCV 指令。

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