西門子將電氣化、自動化、數(shù)字化的力量融入各行各業(yè)，以前所未見的高度、速度、精度和深度，讓關(guān)鍵所在，逐一實現(xiàn)。
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全新原裝: 參數(shù)
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PID控制的難點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)實驗，開環(huán)運行PID程序沒有任何意義。用硬件組成一個閉環(huán)需要PLC的CPU模塊、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊，此外還需要被控對象、檢測元件、變送器和執(zhí)行機構(gòu)。例如可以用電熱水壺作為被控對象，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)行機構(gòu)。
有沒有比較簡單的實現(xiàn)PID閉環(huán)控制的方法呢？
在控制理論中，用傳遞函數(shù)來描述被控對象、檢測元件、執(zhí)行機構(gòu)和PID控制器。
被控對象一般是串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的組合。在實驗室可以用以運算放大器為核心的模擬電路來模擬廣義的被控對象（包括檢測元件和執(zhí)行機構(gòu)）的傳遞函數(shù)。我曾將這種運放電路用于S7-200和S7-1200的PID參數(shù)自動調(diào)節(jié)實驗。
用運算放大器模擬被控對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？
除了用運算放大器來模擬被控對象的傳遞函數(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。使用模擬的被控對象的PID閉環(huán)示意圖如下圖所示，虛線右邊是被控對象，DISV是系統(tǒng)的擾動輸入值。虛線左邊是PLC的PID控制程序。
被控對象的數(shù)學(xué)模型為3個串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)，其增益為GAIN，3個慣性環(huán)節(jié)的時間常數(shù)分別為TIM1～TIM3。其傳遞函數(shù)為
分母中的“s”為自動控制理論中拉普拉斯變換的拉普拉斯算子。將某一時間常數(shù)設(shè)為0，可以減少慣性環(huán)節(jié)的個數(shù)。圖中被控對象的輸入值INV是PID控制器的輸出值。被控對象的輸出值OUTV作為PID控制器的過程變量（反饋值）PV。
下圖是模擬被控對象的子程序，實際上只用了兩個慣性環(huán)節(jié)，其時間常數(shù)分別為5000ms和2000ms。用與PID的采樣周期相同的定時中斷時間間隔來調(diào)用這個子程序。
下圖是用來監(jiān)視PID回路運行情況的STEP 7-Micro/WIN的PID調(diào)節(jié)控制面板，可以用它進行PID參數(shù)自整定或手動調(diào)節(jié)PID參數(shù)的實驗。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。
看到很多網(wǎng)友問學(xué)習(xí)PLC的方法, 現(xiàn)將我個人學(xué)習(xí)PLC編程的心得總結(jié)如下，大家有更好的方法請補充：
1.有一定的電工基礎(chǔ)-----掌握傳感器、接近開關(guān)、編馬器、氣動元件等常用器件的使用及繼電器控制原理。
2.再學(xué)數(shù)制及數(shù)制轉(zhuǎn)換-----掌握二進制、八進制、十六進制、BCD碼、ASCI碼的概念。
3.選擇你所在地區(qū)流型的PLC品牌做為學(xué)習(xí)的機種.---------學(xué)會后可以更好的與實際工作對接。
4.買臺手提電腦(配制不低于CPU最好是雙核或以上 ,1G內(nèi)存,硬盤80G,帶串口)----必備學(xué)習(xí)及外出干活的工具。
5. 學(xué)會電腦的基本操作，如開機關(guān)機、文件保存以及WORD、EXCEL辦公軟件的基本應(yīng)用（電腦使用者必會）；常用軟件的安裝與卸載（如編程軟件的安裝和卸載）；打字（用于程序起名及加注釋）。
6.尋找PLC編程軟件及仿真軟件、教學(xué)軟件（當(dāng)然還要學(xué)會使用它們）。-----必備學(xué)習(xí)用具。
7. 買相關(guān)書及視頻教材（電工論壇有歐姆龍，西門子，松下PLC視頻教程直播）。-----學(xué)習(xí)資料。
8. 找齊該PLC編程手冊、使用手冊、使用案例,可從網(wǎng)上收集或參加產(chǎn)品推廣會獲得。----工作中肯定會用到的資料.
9. 以上準(zhǔn)備好后,您可以自學(xué)PLC了,一般來說PLC梯形圖的基本指令好學(xué),其邏輯關(guān)系與繼電器控制原理圖相通。但功能指令就難很多了。
10.最好是到有實力口碑好的學(xué)校培訓(xùn).-----比起自學(xué)可縮短學(xué)習(xí)時間，學(xué)得更系統(tǒng)，還可多交恩師、學(xué)友以利于今后發(fā)展。
11. 用一切辦法多結(jié)識周圍的同行、PLC廠家、代理商，以便于得到他們的幫助及有用的信息。
12. 堅持學(xué)習(xí),多與同行交流,多動手實踐.-----編程是理論與技能高度結(jié)合的,應(yīng)多看書多實踐才能提高編程技術(shù)。
13. 當(dāng)外出包工程時,還要準(zhǔn)備該類型PLC程序解密軟件------因為有時你會忘記自己程序中已加的密碼，還有時是別人加密的程序，客戶要你J將它再優(yōu)化、增加新功能、修改參數(shù)、將原來定時停機的程序刪除。這也是很多人找解碼軟件的原因。
而在西門子的數(shù)控產(chǎn)品中最有特點，最有代表性的系統(tǒng)應(yīng)該是840D系統(tǒng)。因此，我們可以通過了解西門子840D系統(tǒng)，來了解西門子數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。首先通過以下的實物圖觀察840D系統(tǒng)。
2. 西門子810D系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成
SINUMERIK840D是由數(shù)控及驅(qū)動單元（CCU或NCU），MMC,PLC模塊三部分組成，由于在集成系統(tǒng)時，總是將SIMODRIVE611D驅(qū)動和數(shù)控單元(CCU或NCU)并排放在一起，并用設(shè)備總線互相連接，因此在說明時將二者劃歸一處。
西門子數(shù)控系統(tǒng)基本構(gòu)成圖
2.1 人機界面
人機交換界面負(fù)責(zé)NC數(shù)據(jù)的輸入和顯示,它由MMC和OP組成MMC(Man Machine Communication)包括：OP(Operation panel)單元，MMC,MCP(MachineControl Panel)三部分。MMC實際上就是一臺計算機，有自己獨立的CPU,還可以帶硬盤，帶軟驅(qū)；OP單元正是這臺計算機的顯示器，而西門子MMC的控制軟件也在這臺計算機中。
（1）、MMC(Man Machinecommunication)
最常用的MMC有兩種：MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU為486,不能帶硬盤；而MMC103的CPU為奔騰，可以帶硬盤，一般的，用戶為SINUMERIK810D配MMC100.2,而為SINUMERIK840D配MMC103.PCU(PCUNIT)是專門為配合西門子最新的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而開發(fā)的MMC模塊，目前有三種PCU模塊——PCU20、PCU50、PCU70,PCU20對應(yīng)于MMC100.2，不帶硬盤，但可以帶軟驅(qū)；PCU50、PCU70對應(yīng)于MMC103,可以帶硬盤，與MMC不同的是：PCU50的軟件是基于WINDOWS NT的。PCU的軟件被稱作HMI,
HMI有分為兩種：嵌入式HMI和高級HMI。一般標(biāo)準(zhǔn)供貨時，PCU20裝載的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70則裝載高級HMI.
（2）、OP(Operation pannel)
OP單元一般包括一個10.4〞TFT顯示屏和一個NC鍵盤。根據(jù)用戶不同的要求，西門子為用戶選配不同的OP單元，如：OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031最為常用。
（3）、MCP(Machine controlpannel)
MCP是專門為數(shù)控機床而配置的，它也是OPI上的一個節(jié)點，根據(jù)應(yīng)用場合不同，其布局也不同，目前，有車床版MCP和銑床版MCP兩種。對810D和840D，MCP的MPI地址分別為14和6，用MCP后面的S3開關(guān)設(shè)定。
| LOGO! 數(shù)字量擴展 | 6ED10551CB000BA0 | LOGO! DM8 24，數(shù)字量擴展模塊，電源/輸入/輸出： 24V/24V/晶體管 ，4 DI/4 DO |
| 6ED10551FB000BA1 | LOGO! DM8 230R，數(shù)字量擴展模塊，電源/輸入/輸出: 230V/230V/繼電器，4 DI/4 DO | |
| 6ED10551HB000BA0 | LOGO! DM8 24R，數(shù)字量擴展模塊，電源/輸入/輸出: 24V/24V/繼電器， 4 DI/4 DO，支持 NPN/PNP 輸入類型 | |
| 6ED10551MB000BA1 | LOGO! DM8 12/24R，數(shù)字量擴展模塊，電源/輸入/輸出: 12/24V/12V/24V/繼電器，4 DI/4 DO | |
| 6ED10551FB100BA0 | LOGO! DM16 230R，數(shù)字量擴展模塊，電源/輸入/輸出: 230V/230V/繼電器，8 DI/8 DO | |
| 6ED10551CB100BA0 | LOGO! DM16 24，數(shù)字量擴展模塊，電源/輸入/輸出：24V DC/24V DC/晶體管，8 DI/8 DO | |
| 6ED10551NB100BA0 | LOGO! DM16 24R，數(shù)字量擴展模塊，電源/輸入/輸出: 24V DC/24V DC/繼電器，8 DI/8 DO | |
| LOGO! 模擬量擴展 | 6ED10551MA000BA0 | LOGO! AM2，模擬量輸入模塊，電源：12/24VDC，2 AI，輸入范圍： 0 - 10V 或 0/4- 20mA |
| 6ED10551MD000BA1 | LOGO! AM2 RTD，模擬量輸入模塊， 電源：12/24VDC，2AI，測量溫度范圍： -50 ... +200℃，支持 PT100/1000輸入。 | |
| 6ED10551MM000BA1 | LOGO! AM2 AQ，模擬量輸出模塊，電源：24VDC ，2 AO，輸入范圍： 0-10V 或 0/4-20mA | |
| LOGO! 文本顯示器 | 6ED10554MH000BA0 | LOGO! TD，文本顯示面板，適合LOGO!...0BA6/0BA7， 4行顯示，附送 連接電纜 (2.5米) 以及安裝附件， 適用于LOGO! 輕松軟件 V6.0及以上版本 |
| LOGO! 通訊電纜 | 6ED10571AA000BA0 | LOGO! PC 電纜，用于在PC和LOGO! 之間的傳輸程序， PC連接端口為 RS232 |
| 6ED10571AA010BA0 | LOGO! USB PC 電纜，用于在PC和LOGO! 之間的傳輸程序，PC側(cè)連接口為 USB | |
| 6ED10571CA000BA0 | LOGO! 調(diào)制解調(diào)器電纜，用于實現(xiàn)調(diào)制解調(diào)器通訊的適配器電纜 | |
| LOGO! 輕松軟件 | 6ED10580BA020YA1 | LOGO! 輕松軟件 V7單授權(quán)， 一次安裝，DVD 內(nèi)包含軟件以及相關(guān)文檔， 支持 6 種語言，兼容多種操作系統(tǒng)： WIN98SE/NT4.0/ME/2000/XP/ VISTA/WIN7，MAC OS， SUSE LINUX |
| LOGO! 存儲卡 | 6ED10561DA000BA0 | LOGO! 存儲卡，用于程序拷貝和知識保護，適用于LOGO! ..0BA4以上版本 |
| 6ED10566XA000BA0 | LOGO! 電池卡，用于為主機集成的實時時鐘提供長達2年的供電， 適用于LOGO! ..0BA6以上版本 | |
| 6ED10567DA000BA0 | LOGO!存儲/電池卡，既可以用于程序拷貝和知識保護，還可以為主機集成的實時時鐘提供長達2年的供電，適用于LOGO! ..0BA6以上版本 | |
| LOGO! GSM 通訊模塊 | 6ED10543CA100YB0 | LOGO! INSYS GSM 4.3，適用于LOGO! 的箱式 GSM 通訊模塊，包含配置軟件， 天線，適配電纜 |
| 6ED10543CA100YB1 | LOGO! INSYS GSM 4.3， 適用于LOGO! 的緊湊式 GSM 通訊模塊，通訊模塊， 包含配置軟件，天線，適配電纜 | |
| LOGO! 接觸器 | 6ED10574CA000AA0 | LOGO! 接觸器 24，用于電力切換，支持高達20A 或 4KW 的電機，供電：24V DC，3 NO + 1 NC |
| 6ED10574EA000AA0 | LOGO! 接觸器 230，用于電力切換，支持高達 20A 或 4KW 的電機，供電：230V AC，3 NO + 1 NC |
西門子802D數(shù)控系統(tǒng)銑床及加工中心操作面板
西門子802D系統(tǒng)是西門子公司在2002年，針對中國大陸市場發(fā)行的一款全簡體中文的數(shù)控系統(tǒng)它以其友好的操作界面強大的數(shù)控加工功能在國內(nèi)數(shù)控機床中占有了非常大的比重西門子802D系統(tǒng)是西門子840D系統(tǒng)的簡化版，擁有大部分840D的數(shù)控功能，窗口式操作界面，極大的方便操作人員的使用，并擁有非常強大的維護、診斷功能。
SIEMENS 802D系統(tǒng)面板
SIEMENS 802D面板介紹
| 按 鈕 | 名 稱 | 功 能 簡 介 |
| | 緊急停止 | 按下急停按鈕，使機床移動立即停止，并且所有的輸出如主軸的轉(zhuǎn)動等都會關(guān)閉 |
| | 點動距離選擇按鈕 | 在單步或手輪方式下,用于選擇移動距離 |
| | 手動方式 | 手動方式，連續(xù)移動 |
| | 回零方式 | 機床回零；機床必須首先執(zhí)行回零操作，然后才可以運行 |
| | 自動方式 | 進入自動加工模式。 |
| | 單段 | 當(dāng)此按鈕被按下時，運行程序時每次執(zhí)行一條數(shù)控指令。 |
| | 手動數(shù)據(jù)輸入（MDA） | 單程序段執(zhí)行模式 |
| | 主軸正轉(zhuǎn) | 按下此按鈕，主軸開始正轉(zhuǎn) |
| | 主軸停止 | 按下此按鈕，主軸停止轉(zhuǎn)動 |
| | 主軸反轉(zhuǎn) | 按下此按鈕，主軸開始反轉(zhuǎn) |
| | 快速按鈕 | 在手動方式下，按下此按鈕后，再按下移動按鈕則可以快速移動機床 |
| | 移動按鈕 |
|
| | 復(fù)位 | 按下此鍵，復(fù)位CNC系統(tǒng)，包括取消報警、主軸故障復(fù)位、中途退出自動操作循環(huán)和輸入、輸出過程等。 |
| | 循環(huán)保持 | 程序運行暫停，在程序運行過程中，按下此按鈕運行暫停。按 |
| | 運行開始 | 程序運行開始 |
| | 主軸倍率修調(diào) | 將光標(biāo)移至此旋鈕上后,通過點擊鼠標(biāo)的左鍵或右鍵來調(diào)節(jié)主軸倍率。 |
| | 進給倍率修調(diào) | 調(diào)節(jié)數(shù)控程序自動運行時的進給速度倍率，調(diào)節(jié)范圍為0~120%。置光標(biāo)于旋鈕上，點擊鼠標(biāo)左鍵，旋鈕逆時針轉(zhuǎn)動，點擊鼠標(biāo)右鍵，旋鈕順時針轉(zhuǎn)動。 |
| | 報警應(yīng)答鍵 |
|
| | 通道轉(zhuǎn)換鍵 |
|
| | 信息鍵 |
|
| | 上檔鍵 | 對鍵上的兩種功能進行轉(zhuǎn)換。用了上檔鍵，當(dāng)按下字符鍵時，該鍵上行的字符（除了光標(biāo)鍵）就被輸出。 |
| | 空格鍵 |
|
| | 刪除鍵（退格鍵） | 自右向左刪除字符 |
| | 刪除鍵 | 自左向右刪除字符 |
| | 取消鍵 |
|
| | 制表鍵 |
|
| | 回車/輸入鍵 | （1）接受一個編輯值。（2）打開、關(guān)閉一個文件目錄。（3）打開文件 |
| | 翻頁鍵 |
|
| | 加工操作區(qū)域鍵 | 按此鍵，進入機床操作區(qū)域 |
| | 程序操作區(qū)域鍵 |
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| | 參數(shù)操作區(qū)域鍵 | 按此鍵，進入?yún)?shù)操作區(qū)域 |
| | 程序管理操作區(qū)域鍵 | 按此鍵，進入程序管理操作區(qū)域 |
| | 報警/系統(tǒng)操作區(qū)域鍵 |
|
| | 選擇轉(zhuǎn)換鍵 | 一般用于單選、多選框 |
