南充西门子300plc一级代理商
南充西门子300plc一级代理商简介：
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西门子S7－300PLC的安装和接线
一、 组态
1、基本原理
一台S7-300 PLC由一个主机架和（如果需要的话）一个或多个扩展机架组成。如果主机架的模块数量不能满足应用要求，可以使用扩展机架。安装有CPU的模块机架用作主机架。安装有模块的模块机架可以用作扩展机架，与系统的主机架相连。
在使用扩展机架时，除了另需模块机架和接口模块（IM）以外，可能还需要另加电源模块。
S7-300的模块机架是一种导轨。可以使用该导轨，安装S7-300系统的所有模块。S7-300既可以水平安装，也可以垂直安装。要注意其允许的环境温度为：
垂直安装：0-40℃
水平安装：0-60℃
CPU和电源必须安装在左侧（水平安装）或低部（垂直安装）。应配合模块的安装宽度选择不同长度导轨，不同模块的宽度参见订货样本，模拟I/O模块和数字 I/O模块的宽度一般为40毫米。对于安装在多个模块机架上的S7-300系统，规定了模块机架以及相邻组件、电缆导轨和机柜柜壁等之间的间隙。
2、单机架或多机架上安排模块
一个系统是使用一个机架还是使用多个机架，取决于具体应用情况。
d) 使用多机架模块安装
接口模块是位于3号槽（槽1：电源；槽2：CPU；槽3：接口模块），个信号模块的左边。每个机架上不能过8个信号模块（SM、FM、CP），这些模块是位于接口模块的右边。能插入的模块数（SM、FM、CP）受到S7-300背板总线所提供电流的限制。每个机架总线上的耗电量不应过 1.2A（见“模块技术数据”）。
3、机柜的造型和安装
对于大型设备的运行或安装环境中有干扰或污染时，应将S7-300安装在一个机柜中。在选择机柜时，应注意以下事项：
机柜安装位置处的环境条件（温度、湿度、化学影响、爆炸危险）决定了机柜所需的防护等级（IP ××）
模块机架（导轨）间的安装间隙
机柜中所有组件的功率消耗
在确定S7-300机柜安装尺寸时，应注意以下技术参数：
模块机架（导轨）所需安装空间
模块机架和机柜柜壁之间的小间隙
模块机架之间的小间隙
电缆导管或风扇的所需安装空间
机柜固定位置
4、参考电位接地或浮动参考电位的S7-300安装
在一个参考电位接地的S7-300组态中，所产生的干扰电流将通过接地导线或接地消除。根据使用的CPU，可通过一根跳线或接点滑块实现。对于大型化设备，由于需要短路接地监控，必须采取浮动参考电位来安装S7-300。
5、接 地
A、搭 接
低电阻接地连接可以减少发生短路或系统故障时的电击危险。低阻抗连接（大表面，大表面触点）可以降低干扰对系统的影响或干扰信号的发射。因此，有效的电缆和设备屏蔽非常重要。
B、电缆屏蔽接地
应将电缆屏蔽层的两端连接至接地或功能性接地，这样可以很好的抑制高频干扰。
如果只将屏蔽的一端接地（单端屏蔽），只能衰减低频干扰。在以下情况下建议采用单端屏蔽连接：
不允许安装等电位导体时
传送模拟信号时（mA或μA信号）
使用静态屏蔽时
两个接地点之间的电位差可能会造成等电位电流流过两端连接的屏蔽层。在这种情况下，应在两接地点之间另外安装一个等电位导体。在我国大多数工矿业中实行的是三相四线制，零线与地线不分。因此强烈建议，应该将PLC柜的接地单独敷设接地线路，尽量与供电线路中的零线分离，以降低干扰的可能性。接地线路的敷设也需要符合规范。PS307除了给CPU供电外，还给24V直流模块提供负载电流。
二、安 装
1、安装导轨
在安装导轨时，应留有足够的空间用于安装模块和散热。
注意： 在导轨和安装表面（接地金属板或设备安装板）之间会产生一个低阻抗连接。如果在安装板表面涂漆或者经阳极氧化处理，应使用合适的接触剂或接触垫片。
2、将模块安装在导轨上
从左边开始，按照以下顺序，将模块安装在导轨上：
① 电源模块
② CPU
③ 信号模块、通讯模块、接口模块
3、对模块贴标签
模块安装完毕后，给各个模块槽号。如图2-9所示操作步骤在相应模块上插入槽号标签。槽号标签包括在CPU内。
四、接 线
1、保护接地导线和导轨的连接
连接保护接地导线至导轨，应使用M6保护导线螺栓。应保证保护接地导线的低阻抗连接。为此，可使用尽可能短的低阻抗电缆连接到一个较大的接触表面上。保护接地导线的小截面积为10mm2。
检查电源模块上的电压选择开关是否设置为所需线路电压。图2-10描述的是连接电源模块和CPU的操作步骤。
2、前连接器接线
前连接器用于将系统中的传感器和执行器连接至S7-300PLC。将传感器和执行器连接到该前连接器，并插入模块中。
A、 前连接器类型
前连接器按端子密度分有两种类型：20针和40针，如表2-4所列。对于CPU31×C和32通道信号模块，需要使用40针前连接器。按联结方式又可分为弹簧负载型端子和螺钉型端子。
B、用弹簧端子连接的提示
为了连接一个有弹簧负载端子的前连接器中的导线，通过红色开启机构将螺丝刀直接插入开口，然后将连接插入组合端子并撤走螺丝刀。
3、前连接器的插入
4、模块I/O标签
模块I/O与系统传感器/执行器之间的分配，可以在标签条上进行记录。连接屏蔽电缆时要注意在屏蔽端子和前连接器之间，应留有足够长的电缆。这可以使在断开前连接器时（例如维修时），不用打开屏蔽连接。
5、更换模块
A、解锁前连接器并取下模块。
B、从模块上拆卸前连接器的编码插针
在开始安装一个新的模块之前，应将前连接器的上半部编码插针从该模块上取下来。这样做是因为该编码部件早已插入到已接线的前连接器，如不把它取下，会阻碍前连接器插回原位置。
1、可以在软件中进行自动整定；
2、自动整定的PID参数可能对于系统来说不是好的，就需要手动凭经验来进行整定。P参数过小，达到动态平衡的时间就会太长；P参数过大，就容易产生调。
PID功能块在梯形图（程序）中应当注意的问题：
1、好采用PID向导生成PID功能块；
2、我要说一个简单的也是容易被人忽视的问题，那就是：PID功能块的使能控制只能采用SM0.0或任何1个存储器的常开触点并联该存储器的常闭触点这样的永不断开的触点！
笔者在以前的一个工程调试中就遇到这样的问题：PID功能块有时间动作正常，有时间动作不正常，而且不正常时发现PID功能块都没问题（PID参数正确、使能正确），就是没有输出。后查了好久，突然意识到可能是使能的问题——我在使能端串联了启动/停止控制的保持继电器，我把它改为SM0.0以后，一切正常！
同时也明白了PID功能块有时间动作正常，有时间动作不正常的原因：有时在灌入程序后保持继电器处于动作的状态才不会出现问题，一旦停止了设备就会出现问题——PID功能块使能一旦断开，工作就不会正常！
把这个给大家说说，以免出现同样失误。
下面是PID控制器参数整定的一般方法：
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。
PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：
一是理论计算整定法。
它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。
二是工程整定方法。
它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。
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但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：
(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；
(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；
(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
PID参数的设定：是靠经验及工艺的熟悉，参考测量值跟踪与设定值曲线，从而调整PID的大小。
比例I/微分D=2，具体值可根据仪表定，再调整比例带P，P过头，到达稳定的时间长，P太短，会震荡，永远也打不到设定要求。
PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照：
温度T：P=20~60%，T=180~600s，D=3-180s；
压力P：P=30~70%，T=24~180s；
液位L：P=20~80%，T=60~300s；
流量L：P=40~，T=6~60s。
书上的常用口诀：
参数整定找佳，从小到大顺序查；
先是比例后积分，后再把微分加；
曲线振荡很频繁，比例度盘要放大；
曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳；
曲线偏离回复慢，积分时间往下降；
曲线波动周期长，积分时间再加长；
曲线振荡频率快，先把微分降下来；
动差大来波动慢。微分时间应加长；
理想曲线两个波，前高后低4比1；
一看二调多分析，调节质量不会低。
经过多年的工作经验，我个人认为PID参数的设置的大小，一方面是要根据控制对象的具体情况而定；另一方面是经验。P是解决幅值震荡，P大了会出现幅值震荡的幅度大，但震荡频率小，系统达到稳定时间长；I是解决动作响应的速度快慢的，I大了响应速度慢，反之则快；D是消除静态误差的，一般D设置都比较小，而且对系统影响比较小。对于温度控制系统P在5-10%之间；I在180-240s之间；D在30以下。对于压力控制系统P在30-60%之间；I在30-90s之间；D在30以下。
这里介绍一种经验法。这种方法实质上是一种试凑法，它是在生产实践中结出来的行之有效的方法，并在现场中得到了广泛的应用。
这种方法的基本程序是先根据运行经验，确定一组调节器参数，并将系统投入闭环运行，然后人为地加入阶跃扰动（如改变调节器的给定值），观察被调量或调节器输出的阶跃响应曲线。若认为控制质量不满意，则根据各整定参数对控制过程的影响改变调节器参数。这样反复试验，直到满意为止。
经验法简单可靠，但需要有一定现场运行经验，整定时易带有主观片面性。当采用PID调节器时，有多个整定参数，反复试凑的次数增多，不易得到佳整定参数。
下面以PID调节器为例，具体说明经验法的整定步骤：
A.让调节器参数积分系数S0=0，实际微分系数k=0，控制系统投入闭环运行，由小到大改变比例系数S1，让扰动信号作阶跃变化，观察控制过程，直到获得满意的控制过程为止。
B.取比例系数S1为当前的值乘以0.83，由小到大增加积分系数S0，同样让扰动信号作阶跃变化，直至求得满意的控制过程。
C.积分系数S0保持不变，改变比例系数S1，观察控制过程有无改善，如有改善则继续调整，直到满意为止。否则，将原比例系数S1增大一些，再调整积分系数S0，力求改善控制过程。如此反复试凑，直到找到满意的比例系数S1和积分系数S0为止。
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D.引入适当的实际微分系数k和实际微分时间TD，此时可适当增大比例系数S1和积分系数S0。和前述步骤相同，微分时间的整定也需反复调整，直到控制过程满意为止。
PID参数是根据控制对象的惯量来确定的。大惯量如：大烘房的温度控制，一般P可在10以上，I=3-10，D=1左右。小惯量如：一个小电机带一台水泵进行压力闭环控制，一般只用PI控制。P=1-10，I=0.1-1，D=0，这些要在现场调试时进行修正的。
PID控制说明：
在工程实际中，应用为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，适合用PID控制技术。
PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
比例（P）控制：比例控制是一种简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。
积分（I）控制：在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
微分（D）控制：在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后组件，具有抑制误差的作用，其变化是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。
这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
自动控制技术工艺说明
本系统是一个三层货梯控制模拟系统。具有自检、速度自动控制、顺向截停、轿厢内选层、轿厢外呼叫等功能。模拟系统采用工作台的T4三层电梯模拟控制模块、T6直线位移传动模块、T7按钮指示灯模块、T8直线电机模块、T9转速/位移表模块以及、T10变频器模块等组成一个货梯控制系统。其中T4、T7用于操作和指示作用，T6、T10组成货梯传动系统，T8模拟货梯门系统，T9显示轿厢位置。货梯示意图见图1。
图1 货梯示意图
1、自检功能
传动电机在停止状态时按下自检按钮T7-SB1，系统开始自检，自检期间指示灯T7-HL1以1HZ频率闪烁。自检步骤如下：
货梯下行，运行到底层，触发T6-SQ1（下文提到的SQ1-SQ3均为试验台左下方T6直线位移传动模块的接近开关），将编码器当前数值作为系统的起始点(即零点)。
货梯上行，运行到三层，依次触发SQ2、SQ3，触发SQ3后将编码器当前数值作为终点高度(三层高度),系统依据编码器数值和三层设定的高度自动计算出轿厢运行中所处的实际位置，自检完成。且要求触发SQ3后，位移表能始终正确显示轿厢当前刻度尺所标示的位置。
自检过程不限于以上方式，只要位移表可以正确显示轿厢位置，以及获取所有自动控制需求的数据即可。
自检检验：用三个钮子开关控制PLC对位移表的输出，每单独接通其中一个钮子开关，位移表可显示对应楼层的接近开关刻度尺位置。三个钮子开关全部断开时，位移表显示轿厢实际位置。
自检期间速度要求：自检期间变频器输出频率固定为15Hz.
2、速度自动控制
（1）变频器运行加速时间8S，减速时间2S，变频器输出频率上限20Hz。
（2）货梯正常运行时变频器输出频率为15 Hz，在距离目标位置小于5cm时，速度为10 Hz。
3、自动控制要求
操作人员可在货梯轿厢内进行选层操作，也可在各楼层货梯外对货梯进行上、下呼叫操作。要求选层信号选定后，再按一次此层的选层按钮，可取消选层信号，轿厢外呼叫信号不可取消。
指示灯要求：当操作人员按下轿厢内选层按钮，或是轿厢外呼叫按钮时，相应的指示灯亮起。电梯楼层指示灯L1-L3用作指示当前货梯所处楼层用，要求除自检期间外，至少有一盏灯亮。
单一呼叫信号：当只有一个呼叫信号时，如仅按下2层的下行按钮D2，或仅按下轿厢内第3层选层按钮S3，货梯会自动运行到层，并在到达层后执行一次开、关门动作（具体动作要求见货梯门系统），然后复位掉呼叫信号。
顺向截停：在电梯轿厢运行过程中，任何与轿厢运行方向相反的呼叫信号都不响应，但是如果轿厢运行前方没有与运行方向同向的呼叫信号时，则电梯响应轿厢运行方向前方的反方向呼叫信号。例如电梯在一层将要运行到三层，在运行过程中可以响应2层向上的呼叫信号和2层选层信号，但不响应2层向下的呼叫信号，到达三层后可以响应三层以下的呼叫信号。
电梯具有远反向外呼叫功能。例如电梯在一层，系统同时锁存有二层向下呼叫信号和三层向下呼叫信号，则电梯先响应三层向下呼叫信号。
4、货梯门系统
（1）门系统采用T8直流电机模块进行模拟。方向控制继电器及驱动单元实验台内部集成不需要选手接线。
（2）开、关到位限位分别采用一个钮子开关代替。T7-SB2作为开门按钮用，T7-SB3作为关门按钮用，T7-HL1以2HZ频率闪烁表示正在开门，常亮代表开到位限位接通；T7-HL2以2HZ频率闪烁代表正在关门，常亮代表关到位限位接通。
（3）开门到位限位接通5S后，如果没有按关门按钮，则门自动关闭。在5S等待期间按关门按钮，电梯门跳过等待时间，立刻执行关闭程序。
（4）开门按钮只有在门正在关闭期间有效。
（5）门系统连锁保护功能：电梯门只有电梯处于停止状态，且轿厢接通楼层接近开关时才可以打开，在门打开期间。轿厢禁止运行。电梯运行时，开、关门按钮不起作用。
（6）直流电机驱动单元输入信号（0-10V）由变频器2#和3#端子供电。
5、其他功能
（1）急停功能：急停按钮T7-SB4作为变频器外部故障输入信号用。当急停按钮动作后电动机停止，变频器报外部故障，具体实现方式可自由决定。
（2）变频器与PLC之间的控制方式可以在PROFIBUS-DP和端子排控制之间自由选择。
（3）工控机与PLC之间通过以太网模块CP343-1进行通信。
6、注意事项
（1）变频器设置电动机参数时电动机电流统一设置为0.6A。
（2）PLC硬件组态时，CP343-1模块的版本号选择V2.4。
（3）为保护设备，必须首先实现急停功能。
