西門子模塊6ES7211-0BA23-0XB0

S7-200的功能確實不夠綠色，定時器個數是有限的，但是可以通過寫程序來實現定時功能，這樣就不存在定時器被多次調用的問題了，定時器實際上就是讀取CPU內部晶振的次數，可以用定時器中斷或是SM0.5編寫子程序。

    S7-200是一款通用性很強大的產品，直接提供的功能有限，但是可以不斷的思考，通過編程等方式獲得產品更大的利用空間。

    西門子S7-200PLC的自由口通訊具有非常強大的功能，熟練使用自由口通訊可以很方便的實現PLC與其他智能設備的數據交換。使用自由口通訊需要以下幾個方面的編程設置：對SMB30進行設置端口選擇，波特率選擇，校驗設置，對SMB87,89,90,94進行設置緩沖區等。通過ATCH指令進行中斷設置，對中斷狀態進行判斷。通過RCV指令進行接收數據。

    通訊交換數據

    交換數據是通過COM口進行的，所以一定要注意通訊口的地址使用和時間使用。另外數據緩沖區定義也非常重要，因為交換的數據會直接存儲到這個緩沖區里。

    與其他智能設備通訊

    S7-200與其他智能設備通訊時，一般會采用相應的協議，一般來說一個網絡會有相應的站地址，以及主站與從站，一定要區分好這方面的問題。

PID控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容。它是根據被控過程的特性確定PID控制器的比例系數、積分時間和微分時間的大小。

    PID控制器參數整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是依據系統的數學模型，經過理論計算確定控制器參數。二是工程整定方法，它主要依賴工程經驗，直接在控制系統的試驗中進行，且方法簡單、易于掌握，在工程實際中被廣泛采用。

    PID控制器參數的工程整定方法，一般采用的是臨界比例法。利用該方法進行PID控制器參數的整定步驟如下：(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統工作；(2)僅加入比例控制環節，直到系統對輸入的階躍響應出現臨界振蕩，記下這時的比例放大系數和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數。

    PID參數的設定：是靠經驗及工藝的熟悉，參考測量值跟蹤與設定值曲線，從而調整PID的大小。比例I/微分D=2，具體值可根據儀表定，再調整比例帶P，P過頭，到達穩定的時間長，P太短，會震蕩，永遠也打不到設定要求。

    PID控制器參數的工程整定,各種調節系統中P.I.D參數經驗數據以下可參照：

    溫度T：P=20~60%，T=180~600s，D=3-180s；

    壓力P：P=30~70%，T=24~180s；

    液位L：P=20~80%，T=60~300s；

    流量L：P=40~100%，T=6~60s。

    這里介紹一種經驗法，方法的基本程序是先根據運行經驗，確定一組調節器參數，并將系統投入閉環運行，然后人為地加入階躍擾動（如改變調節器的給定值），觀察被調量或調節器輸出的階躍響應曲線。若認為控制質量不滿意，則根據各整定參數對控制過程的影響改變調節器參數。這樣反復試驗，直到滿意為止。

    西門子S7-200PLC集成有高速計數功能，高速計數是PLC的一項非常重要的功能，在工業領域中測量轉動速度與周期一般都是用脈沖式儀器，例如旋轉編碼器。這類儀器的頻率遠遠大于PLC的采集頻率，因此使用高速計數器顯得尤為重要。S7-200高速計數功能的知識點主要分幾個部分：一是輸入地址，二是計數模式，按有無方向，有無復位，外部復位和軟復位等進行分類。三是相應的控制特殊功能寄存器。來控制計數器的模式和預置值等。

    高速計數器復位

    高速計數的復位是使用計數器時非常重要的地方。由于外部器件例如編碼器等，一般都會有累積誤差，那么就需要定期的進行復位。另外編碼器一些功能的實現也要求它具有復位功能。

    高速計數器測量轉速周期等

    使用編碼器和高速計數器，定時中斷等，可以進行旋轉體的速度周期等數據的測量，此功能在對電機測量方面有廣泛的應用。

   實數的格式

    實數（浮點數）由32位單精度數表示，其格式按照ANSI/IEEE754-1985標準中所描述的形式。實數按照雙字長度來存取。對于S7-200來說，浮點數到小數點后第六位。因而當使用一個浮點數常數時，多可以到小數點后第六位。

    實數運算的精度

    在計算中涉及到非常大和非常小的數，則有可能導致計算結果不準。

    字符串的格式

    字符串指的是一系列字符，每個字符以字節的形式存儲。字符串的*個字節定義了字符串的長度，也就是字符的個數。一個字符串的長度可以是0到254個字符，再加上長度字節，一個字符串的大長度為255個字節。而一個字符串常量的大長度為126字節。

    布爾型數據（0或1）。

    S7-200CPU不支持數據類型檢測

    例如：可以在加法指令中使用VW100中的值作為有符號整數，同時也可以在異或指令中將VW100中的數據當作無符號的二進制數

2、智能型電源模塊（SLM，Smart Line Modules）該模塊為"整流/回饋單元"，它可以將三相交流電整流成直流電，并能將直流電回饋到電網，但直流母線電壓不可調，所以，又稱為"非調節型電源模塊"。
3、主動型電源模塊（ALM，Active Line Modules）該模塊也為"整流/回饋單元"，它將三相交流電整流成直流，并能將直流電回饋到電網，且對直流母線電壓進行閉環控制，所以又稱為"調節型電源模塊"。

書本型BLM主開關合閘的同時，通過其輔助觸點的閉合使能BLM；
通過開關量或報文（通訊）控制P840參數，啟動BLM；
經過P862中設置的延時時間后，BICO參數r863.1置位，可將此參數連接至 CU上的一個DO點，用來控制主回路接觸器合分閘；
主接觸器的輔助觸點可接至CU的DI點，作為合閘的反饋信號；
合閘后，電流流過預充電電阻，預充電過程持續約1秒鐘，完成后，內部邏輯控制旁路接觸器吸合，電流從主回路流入。

裝機裝柜型BLM主開關合閘的同時，通過其輔助觸點閉合使能BLM；
通過開關量或者通訊報文控制P840參數啟動BLM；
經過P862中設置的延時時間后，BICO參數r863.1置位，可將此參數連接至 CU上的一個DO點，用來控制主回路接觸器合分閘；或者，也可以直接采用X9端子排上的5、6號端子（內部邏輯控制點常開觸點）來控制主回路接觸器線圈；
主接觸器的輔助觸點可接至CU的DI點，作為合閘的反饋信號；
合閘后，裝置通過相角控制完成直流回路預充電，這個過程持續約1至2秒鐘。

  西門子S7-200系列PLC是西門子公司為用戶解決中小型自動化控制的主力產品。它具有運算速度快、功能齊全、性能可靠、可靈活組合等特點，在的中小型自動化控制領域應用非常廣泛。以下重點介紹S7-200系列PLC在旋挖鉆機上的應用。

    1、雙向高速計數信號檢測

    S7-214CPU模塊具有多路高速計數輸入檢測端口，可靈活設計實現多路單向、雙向計數信號的檢測。在旋挖鉆機上應用其雙向高速計數功能實現了上車回轉角度檢測、鉆頭鉆孔深度檢測。

    旋挖鉆機上車部分為液壓驅動的獨立旋轉機構。在設計中采用旋轉編碼器檢測其轉動角度，通過對編碼器A、B兩路脈沖信號的檢測，PLC的雙向高速計數輸入端可準確計算出旋挖鉆機上車的相對角度（0-360O）變化值。

    同時PLC的復位信號輸入端檢測編碼器的C相信號，在上車每次回轉至編碼器的一固定位置時將高速計數器內變量清零，可消除各種原因造成的計數誤差，保證計數的準確性。

    鉆頭鉆孔深度檢測的原理與上車回轉角度檢測基本相同，但復位信號采用按鈕輸入，由操作人員根據情況校準鉆頭深度零位值。在檢測運算中計數值為鉆頭深度變化值。

    2、左右控制手柄多路按鈕信號的檢測

    旋挖鉆機的控制主要通過駕駛座椅左右兩個控制手柄的多個按鈕控制實現，通過對PLC的指令編程，可轉換實現按鈕信號的上升沿、下降沿、延時控制等多種邏輯功能。

    3、外部傳感信號的檢測

    西門子S7-200系列PLC輸入信號檢測采用光耦隔離電流信號檢測，可隔離輸入信號線上因各種原因引起的非正常電氣信號，電流信號檢測方式可有效防止外部強干擾對正常信號的檢測。同時各輸入端輸入信號的濾波時間可根據需要分別設置。

    旋挖鉆機各機構動作頻繁、控制復雜，在使用中容易因誤操作造成設備損壞。在設計中對各機構關鍵部位均安裝了外部傳感裝置檢測其狀態，當出現緊急情況時PLC將通過外部傳感裝置信號控制相應機構立即保護動作，保護人身和設備安全。

    4、實現對液壓執行機構的控制

    西門子S7-200系列PLC的繼電輸出模塊可直接控制液壓系統的直流電磁線圈，只需在電磁線圈兩端并接外部抑制二極管，可較好的保護并延長內部繼電器觸點的使用壽命。

5、與PROFACE的GP系列液晶觸摸屏通訊實現方便、直觀的人機界面對話顯示。

利用214CPU模塊上的485通訊接口與PROFACE的GP系列液晶觸摸屏通訊，將PLC檢測計算的旋挖鉆機各參數直觀的顯示在觸摸屏上，同時可直接通過觸摸屏實現對液壓系統的控制和調試。

    plc在中聯重科ZR200型旋挖鉆機的應用中，能很好的實現所需的各種功能，以下為總結的設計體會。

    直流供電型PLC可正常工作在DC20.4V-28.8V的標稱值內，實際應用中可滿足旋挖鉆機DC24V的供電環境下，并能承受點火及作業過程中的各種干擾，非常適合工程機械的柴油發動機24V電源環境；豐富的高速計數端口適合與各種傳感裝置匹配進行信號檢測；CPU模塊內部集成的PPI通訊接口可實現多種方式的數據通訊，與多種觸摸屏端口方便的實現通訊傳輸

 

（ 1 ）深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求

a ．被控對象就是受控的機械、電氣設備、生產線或生產過程。

b ．控制要求主要指控制的基本方式、應完成的動作、自動工作循環的組成、必要的保護和聯鎖等。對較復雜的控制系統，還可將控制任務分成幾個獨立部分，這種可化繁為簡，有利于編程和調試。

（ 2 ）確定 I/O 設備

根據被控對象對 PLC 控制系統的功能要求，確定系統所需的用戶輸入、輸出設備。常用的輸入設備有按鈕、選擇開關、行程開關、傳感器等，常用的輸出設備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

（ 3 ）選擇合適的 PLC 類型

根據已確定的用戶 I/O 設備，統計所需的輸入信號和輸出信號的點數，選擇合適的 PLC 類型，包括機型的選擇、容量的選擇、 I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇等。

（ 4 ）分配 I/O 點

分配 PLC 的輸入輸出點，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫出輸入 / 輸出端子的接線圖。接著九可以進行 PLC 程序設計，同時可進行控制柜或操作臺的設計和現場施工。

（ 5 ）設計應用系統梯形圖程序

根據工作功能圖表或狀態流程圖等設計出梯形圖即編程。這一步是整個應用系統設計的**核心工作，也是比較困難的一步，要設計好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時還要有一定的電氣設計的實踐經驗。

（ 6 ）將程序輸入 PLC

當使用簡易編程器將程序輸入 PLC 時，需要先將梯形圖轉換成指令助記符，以便輸入。當使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計算機上編程時，可通過上下位機的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。

（ 7 ）進行軟件測試

程序輸入 PLC 后，應**行測試工作。因為在程序設計過程中，難免會有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現場設備上去之前，必需進行軟件測試，以排除程序中的錯誤，同時也為整體調試打好基礎，縮短整體調試的周期。

（ 8 ）應用系統整體調試

在 PLC 軟硬件設計和控制柜及現場施工完成后，就可以進行整個系統的聯機調試，如果控制系統是由幾個部分組成，則應先作局部調試，然后再進行整體調試；如果控制程序的步序較多，則可**行分段調試，然后再連接起來總調。調試中發現的問題，要逐一排除，直至調試成功。

（ 9 ）編制技術文件

系統技術文件包括說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細表、 PLC 梯形圖