PID控制是工业自动化领域应用比较多的控制方式之一，适用于温度、压力、流量等物理量的控制。PID控制器通过不断调整输出信号，根据实际测量值与设定值之间的偏差，使系统保持稳定并尽可能接近设定值。PID控制器由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个环节组成，分别对应于当前偏差、历史偏差的累积和未来偏差的预测。二、西门子S7-1200 PID控制功能PID控制器回路数量：S7-1200 CPU提供的PID控制器回路数量受到CPU的工作内存及支持DB块数量限制。实际应用中推荐客户不要超过16路PID回路，但可以同时进行回路控制。PID参数调试：用户可以手动调试PID参数，也可以使用自整定功能。S7-1200提供了两种自整定方式，由PID控制器自动调试参数。调试面板：STEP7 Basic提供了调试面板，用户可以直观地了解控制器及被控对象的状态。PID控制器结构：PID控制器功能主要依靠三部分实现：循环中断块、PID指令块、工艺对象背景数据块。循环中断块可按一定周期产生中断，执行其中的程序。PID指令块定义了控制器的控制算法，随着循环中断块产生中断而周期性执行。工艺对象背景数据块用于定义输入输出参数、调试参数以及监控参数。PC化的PLC类似与PLC,但它采用了PC的CPU，功能十分强大，如GE的RX7i使用的就是工控机用的赛扬CPU。青浦区电工课程中心
接线前的注意事项检查电源：确保所使用的电源与PLC的规格相匹配。避免短路：在接线过程中，注意不能短路，以防造成人身伤害和元器件损坏。确认输出类型：PLC具有RLY/DC两种输出类型，接线前需确认所使用的PLC的输出类型。二、CPU模块接线24VDC传感器电源：连接到CPU模块的相应电源端子上。输入接线：对于漏型输入，将负载连接到“-”端。对于源型输入，将负载连接到“+”端。三、数字量信号模块接线SM 1221数字量输入模块：对于漏型输入，将“-”连接到“M”端。对于源型输入，将“+”连接到“M”端。SM 1222 DQ 8继电器切换模块：使用公共端子控制两个电路：一个常闭触点和一个常开触点。当输出点断开时，公共端子与常闭触点相连，并与常开触点断开。当输出点接通时，公共端子与常闭触点断开，并与常开触点相连。SM 1223数字量输入/输出模块：对于漏型输入，将负载连接到“-”端。对于源型输入，将负载连接到“+”端。该模块也有交流电压输入、继电器输出的配置。奉贤区基础电工课程中心如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
触摸屏的基本功能西门子触摸屏作为操作人员与设备之间的桥梁，允许用户通过多功能显示屏幕自由组合文字、按钮、图形和数字等元素来处理、监控和管理随时可能变化的信息。这些元素通过触摸屏软件（如WinCC flexible）进行组态，形成直观、易用的用户界面。二、触摸屏的组态与编辑菜单和工具栏使用“菜单和工具栏”编辑器，可以组态自定义菜单和工具栏，这些将显示在项目的所有画面中以及画面窗口中。自定义菜单和工具栏的组态选项取决于菜单在菜单结构中所处的位置，可以通过局部脚本来连接菜单命令和图标。对象“工具箱”任务卡包含可用于HMI设备的所有对象，如“基本对象”、“控件”等。基本对象包括线、圆、文本字段等基本图形对象，以及I/O字段、按钮等控制元素。控件用于提供高级功能，如趋势视图、配方视图等。可以通过将对象从工具箱拖放到工作区中来创建和编辑画面。变量变量是触摸屏与PLC或其他设备之间通信的基础。在WinCC中定义处理过程值的外部变量和内部变量。外部变量允许在自动化系统的组件之间进行通信，而内部变量则在HMI设备中传送各种值。
步进电机有多种分类方式：按励磁方式可分为磁阻式、永磁式和混磁式三种。按相数可分为单相、两相、三相和多相等形式。其中，两相步进电机由两个线圈组成，三相步进电机由三个线圈组成。两相电机的步距角一般为0.9°/1.8°，三相电机为0.75°/1.5°。三相电机一般都是大型电机，尺寸比两相电机大，运行更平稳，但扭矩可能会稍小。四、应用领域步进电机因其独特的性能被广泛应用于各种自动化控制系统中，包括但不限于：工业机器人和自动化生产线：步进电机可以精确地控制机器人的运动速度和方向，提高生产效率和精度。数控机床：用于控制刀具或工作台的移动，实现工件的高精度加工。打印机：在喷墨打印机和激光打印机等设备中用于控制打印头的移动，实现高质量的文字和图像打印。医疗设备：如医疗影像设备中的X光机、CT扫描仪等，用于驱动扫描架的移动，实现对患者的快速、准确成像。航空航天设备：在卫星姿态控制、火箭推进系统等中用于控制执行器的运动，表现出良好的高精度和高稳定性。教育和研究：步进电机在实验室仪器、教学设备等场景中用于控制实验平台的移动。在教育领域，步进电机的低成本和高精度使其成为理想的教学工具。TIA博途软件中可定义两类符号：全局符号和局部符号。
输入电路：PLC的输入电路是接收外部信号的端口，这些信号可以是按钮、接近开关、转换开关、拨码器、各种感应器等无源触点或集电极开路的NPN三极管提供的。输入类型：直流输入：分为有源型（共阳极）和漏型（共阴极）两种。有源型输入电路的COM端通常接外部电源的负极，而漏型输入电路的COM端则接外部电源的正极。交流输入：电压一般为AC120V或AC230V，输入信号经过电阻限流、电容隔离和整流后变为直流信号。交流输入信号的延迟时间比直流电路长，但输入端是高电压，因此输入信号的可靠性高，适用于环境恶劣、对响应要求不高的场合。传感器接线：NPN型传感器：动作时OUT端为0V，输出低电平信号。NPN型传感器的输出端OUT应与PLC的输入端漏型相连。PNP型传感器：动作时OUT端为+V，输出高电平信号。PNP型传感器的接线方式与NPN型相反。输入指示：当外部输入器件接通时，输入回路闭合，同时输入指示的发光二极管会亮起。注意事项：接线时要确保信号线的极性和正确性。对于用长线引入PLC的开关量信号，可以使用小型继电器来转接输入信号，以避免外部的强电感应干扰。S7-1200设计紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集。青浦区课程教育机构
常开触点打开取决于相关操作数的信号状态。青浦区电工课程中心
输入类型：PLC的输入点用于接收现场传感器输入的电平信号。根据传感器类型（NPN或PNP）选择相应的PLC输入模块。注意输入端是以低电平有效还是高电平有效。输出类型：PLC的输出点用于根据内部控制信号驱动外部负载。根据负载类型和特性选择继电器输出型或晶体管输出型PLC。继电器输出型PLC适用于大电流或高压负载，具有负载能力强、隔离作用好的特点。晶体管输出型PLC适用于需要高速脉冲输出的场合，如控制步进电机或伺服电机，具有速度快、响应时间短的特点。四、考虑扩展和通信需求扩展能力：选择具有良好扩展能力的PLC，包括输入输出口的扩展、信号模块的扩展以及模拟量模块的扩展等。考虑未来可能的系统升级或扩展需求，确保所选PLC能够满足未来发展的需要。通信接口：根据系统需求选择合适的通信接口，如以太网、Modbus、Profibus等。确保PLC能够与其他设备进行可靠的数据交换，以实现自动化控制系统的集成和互联。五、选择品牌和型号品牌选择：考虑品牌声誉、市场份额、服务水平和技术支持等因素。选择具有可靠品质、良好售后服务和技术支持的PLC品牌。型号选择：根据控制需求、输入输出点数、扩展能力和通信接口等因素选择合适的PLC型号。青浦区电工课程中心
