杜浩

【摘 要】工業(yè)是我國的龍頭產(chǎn)業(yè)，它在社會生產(chǎn)力不斷進步的過程當(dāng)中，其自身的生產(chǎn)效率也隨之提高。然而，就我國目前的形勢來看，企業(yè)要想實現(xiàn)高效率和高質(zhì)量的生產(chǎn)過程，就必須要對整個生產(chǎn)過程進行嚴(yán)格的控制，而能夠達(dá)到這一目的的，也就只有S7-200 PLC了。于是，如何更為有效地把S7-200 PLC應(yīng)用在PID閉環(huán)控制系統(tǒng)當(dāng)中，就成為了各大企業(yè)目前的首要任務(wù)。因此，本文將針對S7-200 PLC，對其在PID閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進行深入的分析和探究。

【關(guān)鍵詞】S7-200 PLC；高效率；閉環(huán)控制系統(tǒng)；高質(zhì)量；PID

一、簡析S7-200 PLC和PID閉環(huán)控制系統(tǒng)

（一）分析S7-200 PLC

所謂的“S7-200 PLC”是西門子旗下的一款PLC，它在實時模式下具有速度快、通訊功能以及較高生產(chǎn)力的特點。它自身結(jié)構(gòu)中一致的模塊化設(shè)計促進了低性能定制產(chǎn)品的創(chuàng)造和可擴展性的解決方案。S7-200 PLC可以被當(dāng)做是一個獨立的微型PLC解決方案或者是與其他控制器相結(jié)合使用。S7-200 PLC的優(yōu)點如下。

（1）具有強大的功能，比如，最優(yōu)模塊化以及開放式通訊功能。

（2）具有大容量程序和數(shù)據(jù)存儲器。

（3）結(jié)構(gòu)緊湊小巧。

（4）能夠進行快速和精確的操作順序和過程控制。

（5）具有實時響應(yīng)功能，能夠在任何時間對整個生產(chǎn)過程進行全面的控制。這樣一來，就能夠提高生產(chǎn)的質(zhì)量、效率以及安全性。

（二）簡析PID

PID是一個基于數(shù)學(xué)和物理領(lǐng)域的專業(yè)術(shù)語，它由8位端口優(yōu)先級加端口號組成。其中，端口號占低位，默認(rèn)端口號優(yōu)先級128。它的實現(xiàn)原理是：在生成樹協(xié)議當(dāng)中，如果端口收到的BID和path cost相同的時候，則比較PID來選擇阻塞端口。

二、試析S7-200 PLC的控制方式

S7-200 PLC在PID閉環(huán)控制系統(tǒng)當(dāng)中，可以采用三種方式來對PID進行控制，它們分別如下。

（一）匯編語言控制方式

如果PID閉環(huán)控制系統(tǒng)中，沒有自帶的控制機制或者是不包含有任何的功能指令，那么就可以依據(jù)PID閉環(huán)控制系統(tǒng)的實際需求，利用S7-200 PLC，并通過匯編語言，編譯形成一個主控制程序，然后再讓該程序?qū)ID閉環(huán)控制系統(tǒng)進行全方位的控制。

（二）PID控制方式

PID控制方式，也是PLD當(dāng)中的一種，它的操作方法比較簡單，具體表現(xiàn)在：當(dāng)把該控制方式應(yīng)用在PID閉環(huán)控制系統(tǒng)當(dāng)中的時候，使用者只要替它設(shè)置一些參數(shù)就可以了。

（三）指令控制方式

該方式大多用在PID的子程序中，且它在使用的過程當(dāng)中，還必須要將它和整個系統(tǒng)的輸入、輸出模塊合理地結(jié)合起來，這樣才可以讓它達(dá)到與PID控制一樣的效果。

三、探究S7-200 PLC在PID閉環(huán)控制系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用

在PID的所有指令當(dāng)中，當(dāng)開始利用匯編語言進行編程的時候，倘若指令的初始位置超過了回路號的范圍，那么CPU就會把錯誤信息輸出來。這時，編程就會結(jié)束。

另外，變量是PID在進行運算時寫入的值，它在整個回路當(dāng)中只能被讀取，且在完成一次具體的運算之后，系統(tǒng)都會自動地把回路表中的值進行重新寫入，而重新寫入值的范圍也只能在0.0至1.0的之間，倘若，PID在進行運算的過程當(dāng)中出現(xiàn)了某一個錯誤，那么存儲器的數(shù)值就會被顯示成1，同時系統(tǒng)也會自動結(jié)束PID的整個運算過程。此時，如果想進行下一個運算，那么就要在運算的前一階段，用新值來代替之前輸入的值。

四、探析PID匯編語言控制的實際應(yīng)用

在現(xiàn)代社會中，PID匯編語言控制有著比較廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)針對較為常見的溫度控制體系，對其用PID匯編語言控制方式，實現(xiàn)對溫度進行合理控制的過程進行簡單的分析和探究。

利用C200HPC構(gòu)建溫度控制體系，該體系的組成結(jié)構(gòu)包括：輸出層、溫度傳感器層、輸入層以及系統(tǒng)CUP處理中心等。其中，“C200HPC”指的是：一種較小型的可編程序控制器，該體系中的可控變量為溫度，其實現(xiàn)的原理如下。

（1）利用符合測量要求的電偶準(zhǔn)確地測量出體系中的毫伏信號，然后將這種信號傳送到PLC當(dāng)中。其傳送方式可以分為兩種：其一，通過變送器設(shè)備將毫伏信號轉(zhuǎn)換成電流信號，然后再將電流信號傳送到PLC當(dāng)中；其二，把測量出的毫伏信號直接傳送到系統(tǒng)的傳感器當(dāng)中，讓它成為與之相應(yīng)的實際溫度值，然后再將這個溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，傳送到CUP處理中心進行有效的處理。通過上述的兩個方法，都能夠?qū)崿F(xiàn)毫伏信號的數(shù)字量轉(zhuǎn)換。

（2）利用PID把轉(zhuǎn)換后的信號進行第二次轉(zhuǎn)換，待第二次轉(zhuǎn)換結(jié)束之后，就可以把最終轉(zhuǎn)換成的信號輸送到調(diào)整器中。此時，就可以利用可控硅對電源的輸出電壓進行合理的改變，這樣就可以達(dá)到預(yù)期的控溫目的。

五、結(jié)語

綜上所述，社會生產(chǎn)力的進步，勢必會帶動我國整體經(jīng)濟的發(fā)展。因此，在這樣的一個情況之下，企業(yè)為了能夠提高自身的生產(chǎn)效益，也為了讓整個生產(chǎn)的過程能夠得到準(zhǔn)確的控制，就可以將S7-200 PLC更為廣泛地應(yīng)用在PID閉環(huán)控制系統(tǒng)當(dāng)中。與此同時，企業(yè)也可以利用S7-200 PLC的各種控制方式，對自身的生產(chǎn)過程進行全面的監(jiān)測和控制。這樣一來，就可以讓S7-200 PLC為企業(yè)的整個生產(chǎn)過程提供一個強有力的安全保障。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉玉嬋.電渣重熔PID閉環(huán)控制系統(tǒng)的研究[J].包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2012，13（3）：1-3.

[2]于復(fù)生，段登家，杜桂林等.基于S7-200 PLC的四自由度機械手控制系統(tǒng)設(shè)計[J].液壓與氣動，2013，（8）：89-91.

[3]童克波.S7-300/S7-200 PLC之間自由口無線通信的設(shè)計與實現(xiàn)[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2014，（1）：75-77.