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西門子plc S7-300系列PLC指令的4大尋址方式解析

 尋址方式是指令得到操作數(shù)的方式，可以直接給出或間接給出?？捎米鱏TEP７指令操作對象的有：常數(shù)；S7狀態(tài)字中的狀態(tài)位；S7的各種寄存器、數(shù)據(jù)塊；功能塊 FB、FC和系統(tǒng)功能塊SFB、SFC；S7的各存儲區(qū)中的單元。S7有４種尋址方式，它們分別是：立即尋址、直接尋址、存儲器間接尋址和寄存器間接尋址。
1,.尋址方式一：立即尋址
這是對常數(shù)或常量的尋址方式。操作數(shù)本身直接包含在指令中。有些指令中的操作數(shù)
，為方便起見不再在指令中特別寫出。
2.尋址方式二：直接尋址
包括對寄存器和存儲器的直接尋址。在直接尋址的指令中，直接給出操作數(shù)的存儲單元
地址。
3.尋址方式三：存儲器間接尋址
在存儲器間接尋址的指令中，給出一個存儲器（必須是表 ７．１中的存儲器），該存儲器的內容是操作數(shù)所在存儲單元的地址，該地址又被稱為地址指針。存儲器間接尋址方式的優(yōu)點是，當程序執(zhí)行時，能改變操作數(shù)的存儲器地址，這對程序中的循環(huán)尤為重要。
依據(jù)要描述的地址復雜程度，地址指針可以是字或雙字的，存儲指針的存儲器大小也應是字
或雙字的，由于定時器（T）、計數(shù)器（C）、數(shù)據(jù)塊（DB）、功能塊 （FB或 FC）的編號范圍在 ０到65 535之內，所以用字指針就足夠了，相應的也只需字存儲器存儲指針。其他的地址，如：輸入位、輸出位，則要用到雙字指針，并用雙字存儲器存儲指針。如果要用雙字格式的指針訪問一個字、字節(jié)或雙字存儲器，必須保證指針中的位編號為0。
4.尋址方式四：寄存器間接尋址
在 S7中有兩個地址寄存器，它們是 AR1和 AR2。通過地址寄存器，可以對各存儲區(qū)的存儲器內容實現(xiàn)寄存器間接尋址。地址寄存器的內容加上偏移量形成地址指針，該指針指向數(shù)值所在的存儲單元。

目前PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。在運城電廠主要有化學制水、生活污水處理、工業(yè)廢水處理、凝結水精處理等。有關PLC的使用情況主要分為如下幾類。

　　1 開關

　　開關是較常見的電子元件，功能就是電路的接通和斷開。接通則電流可以通過，反之電流無法通過。在各種電子設備、家用電器中都可以見到開關。 PLC可以方便地實現(xiàn)邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電器。

　　繼電器是我們生活中常用的一種控制設備，通俗的意義上來說就是開關，在條件滿足的情況下關閉或者開啟。繼電器的開關特性在很多的控制系統(tǒng)尤其是離散的控制系統(tǒng)中得到廣泛的應用。從另一個角度來說，由于為某一個用途設計使用的電子電路，最終或多或少都需要和某一些機械設備相交互，所以繼電器也起到電子設備和機械設備的接口作用。

   電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控。如水泵的啟停、閥門的開關、制水系統(tǒng)順控、干除灰系統(tǒng)等。

　　2 工業(yè)過程控制

　　在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量量(即模擬量)，PLC采用相應的A／D和D／A轉換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID

　　3 運動控制

　　PLCC

　　4 數(shù)據(jù)處理

　　PLCC具有數(shù)學運算(含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉換、排序、查表等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集,

　　5 通信及聯(lián)網(wǎng)

　　PLCC通信含PLC間的通信及PLC與其他智能設備間的通信。隨著工廠自動化網(wǎng)絡的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

西門子300中PID功能塊說明

PID的調用要在OB35中完成.
  在ob35里面插入FB41，方框頂上會有紅字，輸入一個DB塊如“DB20”。系統(tǒng)會問你要不要生成這個DB，選yes就可以。
  大部分參數(shù)不要填，默認就行，下面是常用參數(shù)，用變量連接：

  1、MAN_ON:用一個bool量，如m0.0，為true則手動，為false則自動；
  2、cycle：T#100MS，這個值與ob35默認的100ms*；
  3、SP_INT：MD2,是hmi發(fā)下來的設定值，0－100.0的范圍，real型；
  4、PV_IN:MD6，實際測量值，比如反饋的氧濃度，要從piw×××轉換為實際的工程量（使用FC105)；
  5、MAN:MD10 （該地址也可以是從上位機設定的地址）,是手動狀態(tài)下的輸入值，real型。手動設多少輸出將為多少。
  6、GAIN: MD100（該地址也可以是從上位機設定的地址如DB 塊的地址,這樣可以從上位機設P 參數(shù)了），默認寫1－2吧（系統(tǒng)默認是2），調試的時候再改。
  7、TI：MW120, 默認可以寫T#30S吧，調試的時候改；
  8、DEAD_W：MD122,死區(qū)，就是sp和pv的偏差死區(qū)，0－100.0的范圍，默認0，調試的時候改；
  輸出：((死區(qū)：又叫死區(qū)寬度，在控制系統(tǒng)中，某些執(zhí)行機構如果動作頻繁，會導致小幅震蕩，造成嚴重的機械磨損。從控制要求來說，很多系統(tǒng)又允許被控量在一定范圍內存在誤差。我們允許被控量的誤差大小，被稱為PID的死區(qū)寬度；
死區(qū)是如何工作的呢？
當誤差的值小于 死區(qū)寬度 時，死區(qū)非線性的輸出量（即 PID控制器的輸入量）為0 ，這時PID 控制器的輸出分量中，比例部分和微分部分為0，積分部分保持不變，因此PID的輸出保持不變，PID控制器起不到調節(jié)作用；當誤差的值超過 死區(qū)寬度 時 ，開始正常的PID 控制
在FB41 中，死區(qū)寬度是“DEADB_W”
PID的輸入量  = 0      偏差的值|ev|<  "DEADB_W"

             = ev     偏差的值|ev|>= "DEADB_W"      ))  
 9、LMN:MD126，把MD126再用fc106轉換到pqw××，如果pid運算結果不再有工藝條件其他限制可以用LMN_PER更簡單就不用fc106了。
  三、用plcsim模擬
  1、手動
  man_on＝true，看輸出是否等于man；
  2、自動
  man_on＝false，調整pv或者sp，使得有偏差大于死區(qū)，看輸出變化，這里的模擬只能說明pid工作了，不能測試實際調節(jié)效果啊。

 COM_RST: BOOL: 重新啟動PID：當該位TURE時：PID執(zhí)行重啟動功能，復位PID內部參數(shù)到默認值；通常可以不用，因為一旦參數(shù)設定好不會有大的變動了。

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FB41稱為連續(xù)控制的PID用于控制連續(xù)變化的模擬量，與FB42的差別在于后者是離散型的，用于控制開關量，其他二者的使用方法和許多參數(shù)都相同或相似。
　　　　
　　　　PID的初始化可以通過在OB100中調用一次，將參數(shù)COM-RST置位，當然也可在別的地方初始化它，關鍵的是要控制COM-RST；
　　　　
　　　　PID的調用可以在OB35中完成，一般設置時間為200MS，
　　　　一定要結合幫助文檔中的PID框圖研究以下的參數(shù)，可以起到事半功倍的效果
　　　　
　　　　以下將重要參數(shù)用黑體標明.如果你比較懶一點，只需重點關注黑體字的參數(shù)就可以了。其他的可以使用默認參數(shù)。
　　　　
　　　　
　　　　A：所有的輸入?yún)?shù)：
　　　　
　　　　COM_RST: BOOL: 重新啟動PID：當該位TURE時：PID執(zhí)行重啟動功能，復位PID內部參數(shù)到默認值；通常在系統(tǒng)重啟動時執(zhí)行一個掃描周期，或在PID進入飽和狀態(tài)需要退出時用這個位；
　　　　
　　　　MAN_ON： BOOL：手動值ON；當該位為TURE時，PID功能塊直接將MAN的值輸出到LMN，這可以在PID框圖中看到；也就是說，這個位是PID的手動/自動切換位；
　　　　
　　　　PEPER_ON： BOOL：過程變量外圍值ON：過程變量即反饋量，此PID可直接使用過程變量PIW（不推薦），也可使用 PIW規(guī)格化后的值（常用），因此，這個位為FALSE；
　　　　P_SEL： BOOL：比例選擇位：該位ON時，選擇P（比例）控制有效；一般選擇有效；
　　　　I_SEL： BOOL：積分選擇位；該位ON時，選擇I（積分）控制有效；一般選擇有效；
　　　　INT_HOLD BOOL：積分保持，不去設置它；
　　　　I_ITL_ON BOOL：積分初值有效，I-ITLVAL（積分初值）變量和這個位對應，當此位ON時，則使用I-ITLVAL變量積分初值。一般當發(fā)現(xiàn)PID功能的積分值增長比較慢或系統(tǒng)反應不夠時可以考慮使用積分初值；
　　　　D_SEL ： BOOL：微分選擇位，該位ON時，選擇D（微分）控制有效；一般的控制系統(tǒng)不用；
　　　　CYCLE ： TIME：PID采樣周期，一般設為200MS；
　　　　SP_INT： REAL：PID的給定值；
　　　　PV_IN ： REAL：PID的反饋值（也稱過程變量）；
　　　　PV_PER： WORD：未經(jīng)規(guī)格化的反饋值，由PEPER-ON選擇有效；（不推薦）
　　　　MAN ： REAL：手動值，由MAN-ON選擇有效；
　　　　GAIN ： REAL：比例增益；
　　　　TI ： TIME：積分時間；
　　　　TD ： TIME：微分時間；
　　　　TM_LAG： TIME：和微分有關；
　　　　DEADB_W： REAL：死區(qū)寬度；如果輸出在平衡點附近微小幅度振蕩，可以考慮用死區(qū)來降低靈敏度；
　　　　LMN_HLM： REAL：PID上極限，一般是100%；
　　　　LMN_LLM： REAL：PID下極限；一般為0%，如果需要雙極性調節(jié)，則需設置為-100%；（正負10V輸出就是典型的雙極性輸出，此時需要設置-100%）；
　　　　PV_FAC： REAL：過程變量比例因子
　　　　PV_OFF： REAL：過程變量偏置值（OFFSET）
　　　　LMN_FAC： REAL：PID輸出值比例因子；
　　　　LMN_OFF： REAL：PID輸出值偏置值（OFFSET）；
　　　　I_ITLVAL：REAL：PID的積分初值；有I-ITL-ON選擇有效；
　　　　DISV ：REAL：允許的擾動量，前饋控制加入，一般不設置；
　　　　
　　　　B：部分輸出參數(shù)說明：
　　　　LMN ：REAL：PID輸出；
　　　　LMN_P ：REAL：PID輸出中P的分量；（可用于在調試過程中觀察效果）
　　　　LMN_I ：REAL：PID輸出中I的分量；（可用于在調試過程中觀察效果）
　　　　LMN_D ：REAL：PID輸出中D的分量；（可用于在調試過程中觀察效果）
　　　　
　　　　C：規(guī)格化概念及方法：
　　　　PID參數(shù)中重要的幾個變量，給定值，反饋值和輸出值都是用0.0~1.0之間的實數(shù)表示，
　　　　而這幾個變量在實際中都是來自與模擬輸入，或者輸出控制模擬量的
　　　　因此，需要將模擬輸出轉換為0.0~1.0的數(shù)據(jù)，或將0.0~1.0的數(shù)據(jù)轉換為模擬輸出，這個過程稱為規(guī)格化
　　　　
　　　　規(guī)格化的方法：（即變量相對所占整個值域范圍內的百分比 對應與27648數(shù)字量范圍內的量）
　　　　對于輸入和反饋，執(zhí)行：變量*100/27648，然后將結果傳送到PV-IN和SP-INT
　　　　對于輸出變量 ，執(zhí)行：LMN*27648/100，然后將結果取整傳送給PQW即可；
　　　　
　　　　D：PID的調整方法：
　　　　一般不用D，除非一些大功率加熱控制等慣大的系統(tǒng)；僅使用PI即可，
　　　　 一般先使I等于0，P從0開始往上加，直到系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩為止，記下此時振蕩
　　　　的周期，然后設置I為振蕩周期的0.48倍,應該就可以滿足大多數(shù)的需求。　　　　
　　　　附錄：PID的調整可以通過“開始—>SIMATIC->STEP7->PID調整”打開PID調整的控制面板，通過選擇不同的PID背景數(shù)據(jù)塊，調整不同回路的PID參數(shù)。

PLC系統(tǒng)的主要抗干擾措施

　(1)電源的合理處理，抑制電網(wǎng)引入的干擾對于電源引入的電網(wǎng)干擾可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1：1的隔離變壓器，以減少設備與地之間的干擾，還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。

　　(2)正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有　　兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。

　　PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端A，B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時，地線電流將更大。

　　此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內又會出現(xiàn)感應電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。若系統(tǒng)地與其他接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC內邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運算和數(shù)據(jù)存儲，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導致測量精度下降，引起對信號測控的嚴重失真和誤動作。

　　安全地或電源接地：將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電，可從安全接地導入地下，不會對人造成傷害。

　　系統(tǒng)接地：PLC控制器為了與所控的各個設備同電位而接地，叫系統(tǒng)接地。接地電阻值不得大于4 Ω，一般需將PLC設備系統(tǒng)地和控制柜內開關電源負端接在一起，作為控制系統(tǒng)地。

　　信號與屏蔽接地：一般要求信號線必須要有惟一的參考地即“單點接地”，屏蔽電纜遇到有可能產(chǎn)生傳導干擾的場合，也要在就地或者控制室接地，防止形成“地環(huán)路”。信號源接地時，屏蔽層應在信號側接地；不接地時，應在PLC側接地；信號線中間有接頭時，屏蔽層應牢固連接并進行絕緣處理，一定要避免多點接地；多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏蔽電纜連接時，各屏蔽層應相互連接好，并經(jīng)絕緣處理，選擇適當?shù)慕拥靥巻吸c接點。

　　(3)對變頻器干擾的抑制

　　變頻器的干擾處理一般有下面幾種方式：加隔離變壓器，主要是針對來自電源的傳導干擾，可以將絕大部分的傳導干擾阻隔在隔離變壓器之前；使用濾波器，濾波器具有較強的抗于擾能力，還具有防止將設備本身的干擾傳導給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能；使用輸出電抗器，在變頻器到電動機之間增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過程中線路產(chǎn)生電磁輻射，影響其他設備正常工作。

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