西門子6ES7 3141AG140AB01、 交流變頻器 MICROMASTER系列：MM420、MM430、MM440、G110、G120.MIDASTER系列：MDV

                       

西門子6ES7 3141AG140AB0

西門子6ES7 3141AG140AB0

PID控制的難點(diǎn)在于整定控制器的參數(shù)。為了學(xué)習(xí)整定PID控制器參數(shù)的方法，必須做閉環(huán)實(shí)驗(yàn)，開環(huán)運(yùn)行PID程序沒有任何意義。用硬件組成一個(gè)閉環(huán)需要PLC的CPU模塊、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊，此外還需要被控對(duì)象、檢測元件、變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。例如可以用電熱水壺作為被控對(duì)象，用熱電阻檢測溫度，用溫度變送器將溫度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓，用移相控制的交流固態(tài)調(diào)壓器作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
有沒有比較簡單的實(shí)現(xiàn)PID閉環(huán)控制的方法呢？
在控制理論中，用傳遞函數(shù)來描述被控對(duì)象、檢測元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和PID控制器。
被控對(duì)象一般是串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的組合。在實(shí)驗(yàn)室可以用以運(yùn)算放大器為核心的模擬電路來模擬廣義的被控對(duì)象（包括檢測元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的傳遞函數(shù)。我曾將這種運(yùn)放電路用于S7-200和S7-1200的PID參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)。
用運(yùn)算放大器模擬被控對(duì)象一般需要做印刷電路板，還是比較麻煩。有沒有更簡單的方法呢？
除了用運(yùn)算放大器來模擬被控對(duì)象的傳遞函數(shù)，也可以用PLC的程序來模擬。為此我編寫了用來模擬被控對(duì)象的S7-200的子程序，它也可以用于S7-200 SMART。使用模擬的被控對(duì)象的PID閉環(huán)示意圖如下圖所示，虛線右邊是被控對(duì)象，DISV是系統(tǒng)的擾動(dòng)輸入值。虛線左邊是PLC的PID控制程序。



被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型為3個(gè)串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)，其增益為GAIN，3個(gè)慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)分別為TIM1～TIM3。其傳遞函數(shù)為



分母中的“s”為自動(dòng)控制理論中拉普拉斯變換的拉普拉斯算子。將某一時(shí)間常數(shù)設(shè)為0，可以減少慣性環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)。圖中被控對(duì)象的輸入值INV是PID控制器的輸出值。被控對(duì)象的輸出值OUTV作為PID控制器的過程變量（反饋值）PV。
下圖是模擬被控對(duì)象的子程序，實(shí)際上只用了兩個(gè)慣性環(huán)節(jié)，其時(shí)間常數(shù)分別為5000ms和2000ms。用與PID的采樣周期相同的定時(shí)中斷時(shí)間間隔來調(diào)用這個(gè)子程序。



下圖是用來監(jiān)視PID回路運(yùn)行情況的STEP 7-Micro/WIN的PID調(diào)節(jié)控制面板，可以用它進(jìn)行PID參數(shù)自整定或手動(dòng)調(diào)節(jié)PID參數(shù)的實(shí)驗(yàn)。標(biāo)有PV（即被控量）的是過程變量的階躍響應(yīng)曲線。



將上圖中的積分時(shí)間由0.03min（分鐘）增大到0.12min，下圖的超調(diào)量有明顯的減小。通過修改PID的參數(shù)，觀察被控量階躍響應(yīng)曲線給出的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間等特征量的變化情況，可以形象直觀、快速地學(xué)習(xí)和掌握PID參數(shù)的整定方法。

6ES75184AP000AB0	CPU 1518-4 PN/DP,3 MB 程序，10 MB 數(shù)據(jù), 集成3PN,1DP
6ES75173AP000AB0	CPU 1517-3 PN/DP, 2MB程序，集成 2PN 接口，1 以太網(wǎng)接口，1DP 接口
6ES75163AN000AB0	CPU 1516-3 PN/DP：1 MB 程序，5 MB 數(shù)據(jù)；10 ns ；集成 2PN 接口，1 以太網(wǎng)接口，1DP 接口
6ES75152AM000AB0	CPU 1515-2 PN ,500K程序,3M數(shù)據(jù)，集成 2PN接口
6ES75131AL000AB0	CPU 1513-1 PN：300 KB 程序，1.5 MB 數(shù)據(jù)；40 ns；集成 2PN 接口，
6ES75111AK000AB0	CPU 1511-1 PN：150 KB 程序，1 MB 數(shù)據(jù)；60 ns；集成 2PN 接口，
6ES75121DK000AB0	CPU 1512SP-1 PN, 200KB 程序，1MB數(shù)據(jù)
6ES75101DJ000AB0	CPU 1510SP-1 PN, 100KB 程序，750KB數(shù)據(jù)
6ES75070RA000AB0	PS：60 W，額定輸入電壓 AC/DC 120/230 V
6ES75050RA000AB0	PS：60 W， 額定輸入電壓 DC 24/48/60 V
6ES75050KA000AB0	PS：25 W，額定輸入電壓 DC 24 V
6ES75325HF000AB0	AQ 8：模擬輸出模塊，8AQ，U/I ，高速
6ES7532-5NB00-0AB0	AQ 2: 模擬輸出模塊,2 AQXU/I ,標(biāo)準(zhǔn)型，25mm,包含前連接器
6ES75325HD000AB0	AQ 4：模擬輸出模塊，4AQ，U/I
6ES75317NF100AB0	AI 8：模擬輸入模塊，8AI，U/I，高速
6ES7531-7QD00-0AB0	AI 4: 模擬輸出模塊: XU/I/RTD/TC ST, 25mm,包含前連接器
6ES75317KF000AB0	AI 8：模擬輸入模塊，8AI，U/I/RTD/TC
6ES7534-7QE00-0AB0	AI4/AQ2：模擬量輸入/輸出模塊4AI,2AO,標(biāo)準(zhǔn)型,25mm,包含前連接器
6ES75231BL000AA0	DI/DQ 16X24CDV/16X24VDC/0. BA,包含前連接器.
6ES75225HF000AB0	DQ 8：數(shù)字輸出模塊，8DQ，繼電器，230 V AC/
6ES75225FF000AB0	DQ 8：數(shù)字輸出模塊，8DQ，可控硅，230V AC/ 2A
6ES75221BL000AB0	DQ 32：數(shù)字輸出模塊，32DQ，晶體管，24 V DC/ 0.
6ES75221BH000AB0	DQ 16：數(shù)字輸出模塊，16DQ，晶體管，24 V DC/ 0.
6ES75221BF000AB0	DQ 8：數(shù)字輸出模塊，高性能 8DQ，晶體管，24V DC/2A
6ES75221BL100AA0	DQ 32x24VDC/0. BA ，包含前連接器
6ES75221BH100AA0	DQ 16x24VDC/0. BA ，包含前連接器
6ES75211FH000AA0	DI 16：數(shù)字輸入模塊，16DI，230V AC BA
6ES75211BL000AB0	DI 32：數(shù)字輸入模塊，高性能 32DI，24V DC
6ES75211BH500AA0	DI 16：數(shù)字輸入模塊，源型，16DI， 24V DC BA
6ES75211BH000AB0	數(shù)字輸入模塊，高性能 16DI，24V DC
6ES75211BL100AA0	DI 32X24VDC BA，包含前連接器
6ES75211BH100AA0	DI 16X24VDC BA，包含前連接器
6ES75511AB000AB0	計(jì)數(shù)與位置采集模塊 TM PosInput 2
6ES75501AA000AB0	TM Count 2 x 24 V：高速計(jì)數(shù)器，800kHz
6ES75401AB000AA0	PtP RS422/485 通訊模塊
6ES75411AD000AB0	PtP RS232 ，高性能通訊模塊
6ES75411AB000AB0	PtP RS422/485 ，高性能通訊模塊
6ES75401AD000AA0	PtP RS232通訊模塊
6ES71555BA000AB0	ET 200MP Profibus接口模塊
6ES7155A000AC0	IM 155-5 2PN 接口，Pro?net 接口模塊 HF
6ES7155A000AB0	IM 155-5 2PN 接口，Pro?net 接口模塊
6ES75455DA000AB0	RS-485 PROFIBUS-DP接口模塊

SINUMERIK 810D NC軟件選件的一系列突出可以幫助您在競爭中脫穎而出。例如提前預(yù)測功能，可以在集成控制系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)快速控制。

另一個(gè)例子是坐標(biāo)變換功能。固定點(diǎn)停止可以用來卡緊工件或定義簡單參考點(diǎn)。模擬量控制控制模擬信號(hào)輸出;

刀具管理也是另一種功能強(qiáng)大的管理軟件選件。

樣條插補(bǔ)功能(A，B，C樣條)用來產(chǎn)生平滑過渡；壓縮功能用來壓縮NC記錄；多項(xiàng)式插補(bǔ)功能可以提高810D/810DE運(yùn)行速度。

溫度補(bǔ)償功能保證您的數(shù)控系統(tǒng)在這種高技術(shù)、高速度運(yùn)行狀態(tài)下保持正常溫度。此外，系統(tǒng)還為您提供鉆、銑、車等加工循環(huán)。 SINUMERIK 840D

3.SINUMERIK 840D

SINUMERIK 840D數(shù)字NC系統(tǒng)用于各種復(fù)雜加工,它在復(fù)雜的系統(tǒng)平臺(tái)上，通過系統(tǒng)設(shè)定而適于各種控制技術(shù)。840D與SINUMERIK_611數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和SIMATIC7可編程控制器一起，構(gòu)成全數(shù)字控制系統(tǒng)，它適于各種復(fù)雜加工任務(wù)的控制，具有優(yōu)于其它系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)和控制精度。

二、西門子產(chǎn)品功能

SINUMERIK 840D標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)的特征是具有大量的控制功能，如鉆削、車削、銑削、磨削以及特殊控制，這些功能在使用中不會(huì)有任何相互影響。全數(shù)字化的系統(tǒng)、革新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、更高的控制品

質(zhì)、更高的系統(tǒng)分辨率以及更短的采樣時(shí)間，確保了的工件質(zhì)量。

控制類型

采用32位微處理器、實(shí)現(xiàn)CNC控制，用于完成CNC連續(xù)軌跡控制以及內(nèi)部集成式PLC控制。

機(jī)床配置

可實(shí)現(xiàn)鉆、車、銑、磨、切害、沖、激光加工和搬運(yùn)設(shè)備的控制，備有全數(shù)字化的SIMDRIVE611數(shù)字驅(qū)動(dòng)模塊：多可以控制31個(gè)進(jìn)給軸和主軸．進(jìn)給和快速進(jìn)給的速度范圍為100-9999mm／min。其插補(bǔ)功能有樣條插補(bǔ)、三階多項(xiàng)式插補(bǔ)、控制值互聯(lián)和曲線表插補(bǔ)，這些功能。為加工各類曲線曲面零件提供了便利條件。此外還具備進(jìn)給軸和主鈾同步操作的功能。

伺服驅(qū)動(dòng)器masterdrivesMASTERDRIVES-而范圍完全的驅(qū)動(dòng)器---- MASTERDRIVES系列驅(qū)動(dòng)器具有的性能：在多樣的機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用中具有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，功率從0.2kW到6000kW。它具有兩大完全而又可以很好地互相協(xié)調(diào)的系列：應(yīng)用于高動(dòng)態(tài)響應(yīng)循環(huán)機(jī)械控制的運(yùn)動(dòng)控制(MC)，和應(yīng)用于復(fù)雜連續(xù)生產(chǎn)過程的矢量控制(VC)。這些驅(qū)動(dòng)器幾乎覆蓋了所有的應(yīng)用領(lǐng)域。適合于0.2kW以上的所有應(yīng)用領(lǐng)域。SIMOVERT MASTERDRIVES MC - 運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器---- MASTERDRIVES MC覆蓋了功率范圍從0.2kW到250kW的所有應(yīng)用領(lǐng)域，并且通過了CE、EN、VL和CSA的。另外，運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器具有很寬的電壓使用范圍，這使得它能夠在各地使用。---- 如果您需要控制循環(huán)周期短而且、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)的控制系統(tǒng)，那么您應(yīng)該仔細(xì)考慮一下SIMOVERT MASTERDRIVES MC運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器。這種驅(qū)動(dòng)器是智能控制系統(tǒng)的一部分。它能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)動(dòng)、靈活和的驅(qū)動(dòng)控制，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同類變頻系統(tǒng)。在同步驅(qū)動(dòng)器領(lǐng)域，運(yùn)動(dòng)控制確立的伺服標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)有很多年了。這是一種工程造價(jià)成本低、控制度高、應(yīng)用靈活的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它已經(jīng)在全范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用，而且它是完全智能化的控制系統(tǒng)，它能保證您的生產(chǎn)系統(tǒng)在運(yùn)行中具有很高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。高動(dòng)態(tài)響應(yīng)，的靈活性和性：MASTERDRIVES MC驅(qū)動(dòng)器使用了32位數(shù)字控制技術(shù)。 高過載因數(shù)能幫助您處理高難度的應(yīng)用問題：MC運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器有高的過載因數(shù)：250ms內(nèi)300%的過載能力。 高性能，小體積：例如一個(gè)功率為0.75kW的Compact PLUS緊湊增強(qiáng)型驅(qū)動(dòng)器長寬高分別僅為260mm、45mm和360mm，可以很容易地安裝于300mm深的箱體中。 集成式安全保護(hù)裝置保障了所有功能的安全應(yīng)用：具有的"安全停止"功能，已經(jīng)通過了一個(gè)安全生產(chǎn)調(diào)整部門的。 軟件：靈活運(yùn)用BICO技術(shù)，它們可被應(yīng)用于所有必要的開環(huán)和閉環(huán)控制。 Performance 2能使循環(huán)運(yùn)行的機(jī)器具有更高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，提高了的動(dòng)態(tài)響應(yīng)允許電流和轉(zhuǎn)速控制器在T0中的計(jì)算時(shí)間減少到100微秒，而工藝軟件和自由功能模塊(例如F01)的計(jì)算時(shí)間在1.6毫秒之內(nèi)。這些高性能已經(jīng)與新一代的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)-SIMOTION結(jié)合在了一起。 F01工藝軟件包-可以滿足所有應(yīng)用要求 SIMOlink：多達(dá)200個(gè)驅(qū)動(dòng)器的同步控制 SIMOVERT MASTERDRIVES Vector Control 矢量控制模塊：能夠使您的機(jī)器設(shè)備與眾不同的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)---- 對(duì)于額定驅(qū)動(dòng)功率高達(dá)6000KW的連續(xù)過程控制任務(wù)來說，它對(duì)自動(dòng)控制和驅(qū)動(dòng)技術(shù)的要求都很高。作為已經(jīng)在范圍內(nèi)取得了巨大成功的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，SIMOVERT MASTERDRIVE Vector Control 矢量控制模塊將是您的正確選擇。您會(huì)選擇一個(gè)與眾不同的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它可以動(dòng)態(tài)、、二靈活的應(yīng)用于所有領(lǐng)域。---- MASTERDRIVES Vector Control 的控制原理是的：從驅(qū)動(dòng)器的過程控制刀自動(dòng)控制都采用了一個(gè)專門的工程管理工具-Drive ES 功率范圍從0.55KW到6000KW，采用了性的控制原理、性的參數(shù)配置和性的操作控制概念 ---- 就控制精度、控制可靠性以及對(duì)電網(wǎng)無干擾的主動(dòng)性前端（Active Front End）技術(shù)的實(shí)用性而言，MASTERDRIVES Vector Control 矢量控制于所有對(duì)手。而Vector Control Compact PLUS的緊湊性也是一的。綜合化、集成化和智能化時(shí)期可以靈活的滿足各種機(jī)械和應(yīng)用需求，使機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)能力達(dá)到zui高。簡而言之-一個(gè)統(tǒng)一的控制系統(tǒng)可以帶來管理成本的降低、化的應(yīng)用能力、高度、應(yīng)用的靈活性和佳的應(yīng)用表現(xiàn)-當(dāng)然，這需要控制系統(tǒng)與自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)整體上保持的協(xié)調(diào)。---- SIMOVERT MASTERDRIVES Vector Control 可以處理所有驅(qū)動(dòng)問題的通用驅(qū)動(dòng)器。不但可以對(duì)三項(xiàng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，可控電壓高達(dá)690V，同時(shí)模塊化的嵌入式操作單元卡，繼承的自由功能模塊使您的驅(qū)動(dòng)方案更加靈活。---- 無論在包裝工業(yè)、印刷業(yè)、造紙業(yè)，還是木材加工業(yè)、紡織業(yè)、制造業(yè)、傳輸技術(shù)和高梁機(jī)架設(shè)備領(lǐng)域，MASTERDRIVES Vector Control 矢量控制都能提供具有很高生產(chǎn)效率的驅(qū)動(dòng)解決方案。其原因是模塊化的系統(tǒng)可以于所有的工業(yè)部門，它完全可以提供一個(gè)高成本效益的解決方案。Compact PLUS驅(qū)動(dòng)模塊，體積zui小，功率密度高。 安全集成工藝，確保功能的安全性 - Drive ES Basic通過完全集成自動(dòng)化的入口 - Drive ES Graphic 自由的配置您的驅(qū)動(dòng)功能 - Drive ES PCS 7將友好的用戶界面集成到PCS 7系統(tǒng) 模塊化設(shè)計(jì)，為每一種驅(qū)動(dòng)概念都提供安全保證 出色的通訊裝置，保持完全的開放型： - 實(shí)現(xiàn)了各種自動(dòng)化環(huán)境中的連接 - 通過PROFIBUS-DP進(jìn)行通訊使用USS協(xié)議的串行接口 - DriveMonitor基于PC或SIMATIC的簡便的調(diào)試工具 - 可以進(jìn)行快速現(xiàn)場調(diào)試和診斷的智能化操作面板 分布式智能內(nèi)核，可用于所有任務(wù)的功能模塊 - 具有zui高動(dòng)態(tài)響應(yīng)和分布式智能化的MASTERDRIVES Vector Control 矢量控制驅(qū)動(dòng)器 - 用于開環(huán)和閉環(huán)控制以及帶有邏輯功能的綜合BICO軟件庫 功能范圍廣泛的擴(kuò)展模板，使用于各種應(yīng)用 - 用T100/T300/T400模板解決復(fù)雜的技術(shù)功能 - 通用通訊模板CBP2和CBC - 通過SIMOlink，使用SLB模板實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器之間的通訊 - 用EB1和EB2模板擴(kuò)展輸入和輸出 - 使用外部脈沖編碼器設(shè)置控制參考點(diǎn)的SBP模板 ---- 在范圍內(nèi)，您都可以以來西門子的可靠技術(shù)。我們提供了完善的供應(yīng)和售后系統(tǒng)，以保證MASTERDRIVES Vector Control可以應(yīng)用到您需要的任何地方。我們的目標(biāo)是：對(duì)于我們的各種產(chǎn)品，不但交貨時(shí)間短，而且訂貨手續(xù)簡單。另外，我們建立了綜合性的訪羅， 可以為個(gè)人提供培訓(xùn)，并且隨時(shí)隨地為您提供技術(shù)支持，以保證您的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總能正常工作。我們可以為您提供現(xiàn)場的或及支持。
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