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上海非俗公司是一家专业从事销售、维修、服务、培训西门子数控系统和驱动产品的工程服务公司，
公司核心销售及技术人员均由前西门子 员工组成，能为用户提供专业高效优质的服务。
欢迎您来电质询高品质西门子驱动和自动化产品价格及服务
上海非俗工控自动化设备有限公司
联系人 ：瞿章明（销售工程师）
手机 ：132 1743 0013 (24小时销售技术服务)
商务QQ ：2750 130 146
微信 ：132 1743 0013
地址（ Add ） ：上海市松江区海立华亭5幢
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西门子S7-300产品推荐：
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上海非俗工控自动化设备有限公司
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非俗愿同广大同仁及客户在中国自动化领域的发展进程中携手共进，共创美好的明天！
SIEMENS 可编程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200
2、 逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 S直流电源 24V DC 1.3A、2. 、3A、 、10A、20A、40A可并联.
1、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200
2、 逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 S直流电源 24V DC 1.3A、2. 、3A、 、10A、20A、40A可并联.
4、HMI 触摸屏TD200 TD400C K-TP OP177 TP177,MP277 MP377,
SIEMENS 交、直流传动装置
1、 交流变频器 MICROMASTER系列：MM420、MM430、MM440、G110、G120.
SIEMENS 交、直流传动装置
1、 交流变频器 MICROMASTER系列：MM420、MM430、MM440、G110、G120.
MIDASTER系列：MDV
2、全数字直流调速装置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列
2、全数字直流调速装置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列
SIEMENS 数控 伺服
SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120
西门子S7-300产品推荐：
6ES7 312-1AE13-0AB0 CPU312，32K内存
6ES7 312-1AE14-0AB0 CPU312，32K内存
6ES7 312-5BE03-0AB0 CPU312C，32K内存 10DI/6DO
6ES7 313-5BF03-0AB0 CPU313C，64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7 313-6BF03-0AB0 CPU313C-2PTP，64K内存 16DI/16DO
6ES7 313-6CF03-0AB0 CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO
6ES7 313-6CF03-0AM0 CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO组合件（6ES7 313-6CF03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0）
6ES7 314-1AG13-0AB0 CPU314,96K内存
6ES7 314-1AG14-0AB0 CPU314,128K内存
6ES7 314-6BG03-0AB0 CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7 314-6CG03-0AB0 CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7 314-6CG03-9AM0 CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO组合件(6ES7 314-6CG03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0*2)
6ES7 315-2AG10-0AB0 CPU315-2DP, 128K内存
6ES7 315-2AH14-0AB0 CPU315-2DP, 256K内存
6ES7 315-2EH13-0AB0 CPU315-2 PN/DP, 256K内存
6ES7 317-2AJ10-0AB0 CPU317-2DP,512K内存
6ES7 317-2EK13-0AB0 CPU317-2 PN/DP,1MB内存
6ES7 318-3EL00-0AB0 CPU319-3 PN/DP,1.4M内存
内存卡
6ES7 953-8LF20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡 64kByte(MMC)
6ES7 953-8LG11-0AA0 SIMATIC Micro内存卡128KByte(MMC)
6ES7 953-8LJ20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡4MByte(MMC)
6ES7 953-8LP20-0AA0 SIMATIC Micro内存卡8MByte(MMC)
开关量模板
6ES7 321-1BH02-0AA0 开入模块（16点，24VDC）
6ES7 321-1BH02-9AJ0 开入模块（16点，24VDC）组合件 (6ES7 321-1BH02-0AA0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)
6ES7 321-1BH10-0AA0 开入模块（16点，24VDC）
6ES7 321-1BH50-0AA0 开入模块（16点，24VDC，源输入）
6ES7 321-1BH50-9AJ0 开入模块（16点，24VDC，源输入）组合件 (6ES7 321-1BH50-0AA0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)
6ES7 321-1BL00-0AA0 开入模块（32点，24VDC）
6ES7 321-1BL00-9AM0 开入模块（32点，24VDC）组合件 (6ES7 321-1BL00-0AA0+6ES7 392-1AM00-0AA0)
6ES7 321-7BH01-0AB0 开入模块（16点，24VDC，诊断能力）
6ES7 321-1EL00-0AA0 开入模块（32点，120VAC）
6ES7 321-1FF01-0AA0 开入模块（8点，120/230VAC）
6ES7 321-1FF10-0AA0 开入模块（8点，120/230VAC）与公共电位单独连接
6ES7 321-1FH00-0AA0 开入模块（16点，120/230VAC）
6ES7 321-1FH00-9AJ0 开入模块（16点，120/230VAC） (6ES7 321-1FH00-0AA0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)
6ES7 321-1CH00-0AA0 开入模块（16点，24/48VDC）
6ES7 321-1CH20-0AA0 开入模块（16点，48/125VDC）
6ES7 322-1BH01-0AA0 开出模块（16点，24VDC）
6ES7 322-1BH01-9AJ0 开出模块（16点，24VDC） (6ES7 322-1BH01-0AA0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)
6ES7 322-1BH10-0AA0 开出模块（16点，24VDC）高速
6ES7 322-1CF00-0AA0 开出模块（8点，48-125VDC）
6ES7 322-8BF00-0AB0 开出模块（8点，24VDC）诊断能力
6ES7 322-5GH00-0AB0 开出模块（16点，24VDC，独立接点，故障保护）
6ES7 322-1BL00-0AA0 开出模块（32点，24VDC）
6ES7 322-1BL00-9AM0 开出模块（32点，24VDC） (6ES7 322-1BL00-0AA0+6ES7 392-1AM00-0AA0)
6ES7 322-1FL00-0AA0 开出模块（32点，120VAC/230VAC）
6ES7 322-1BF01-0AA0 开出模块（8点，24VDC，2A）
6ES7 322-1FF01-0AA0 开出模块（8点，120V/230VAC）
6ES7 322-5FF00-0AB0 开出模块（8点，120V/230VAC，独立接点）
6ES7 322-1HF01-0AA0 开出模块（8点,继电器,2A）
6ES7 322-1HF01-9AJ0 开出模块（8点,继电器,2A） (6ES7 322-1HF01-0AA0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)
6ES7 322-1HF10-0AA0 开出模块（8点,继电器, ，独立接点）
6ES7 322-1HH01-0AA0 开出模块(16点,继电器)
6ES7 322-1HH01-9AJ0 开出模块(16点,继电器) (6ES7 322-1HH01-0AA0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)
6ES7 322-5HF00-0AB0 开出模块（8点,继电器, ，故障保护）
6ES7 322-1FH00-0AA0 开出模块（16点，120V/230VAC）
6ES7 323-1BH01-0AA0 8点输入，24VDC；8点输出，24VDC模块
6ES7 323-1BL00-0AA0 16点输入，24VDC；16点输出，24VDC模块
6ES7 323-1BL00-9AM0 16点输入，24VDC；16点输出，24VDC模块 (6ES7 323-1BL00-0AA0+6ES7 392-1AM00-0AA0)
模拟量模板
6ES7 331-7KF02-0AB0 模拟量输入模块(8路，多种信号)
6ES7 331-7KF02-9AJ0 模拟量输入模块(8路，多种信号) (6ES7 331-7KF02-0AB0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)
6ES7 331-7KB02-0AB0 模拟量输入模块(2路，多种信号)
6ES7 331-7KB02-9AJ0 模拟量输入模块(2路，多种信号) (6ES7 331-7KB02-0AB0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)
6ES7 331-7NF00-0AB0 模拟量输入模块(8路，15位精度)
6ES7 331-7NF00-9AM0 模拟量输入模块(8路，15位精度) (6ES7 331-7NF00-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0)
6ES7 331-7NF10-0AB0 模拟量输入模块(8路，15位精度)4通道模式
6ES7 331-7HF01-0AB0 模拟量输入模块(8路，14位精度，快速)
6ES7 331-1KF02-0AB0 模拟量输入模块(8路, 13位精度)
6ES7 331-1KF02-9AM0 模拟量输入模块(8路, 13位精度) (6ES7 331-1KF02-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0)
6ES7 331-7PF01-0AB0 8路模拟量输入,16位,热电阻
6ES7 331-7PF01-9AM0 8路模拟量输入,16位,热电阻 (6ES7 331-7PF01-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0)
6ES7 331-7PF11-0AB0 8路模拟量输入,16位,热电偶
6ES7 331-7PF11-9AM0 8路模拟量输入,16位,热电偶 (6ES7 331-7PF01-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0)
6ES7 332-5HD01-0AB0 模拟输出模块(4路)
6ES7 332-5HD01-9AJ0 模拟输出模块(4路) (6ES7 332-5HD01-0AB0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)
6ES7 332-5HB01-0AB0 模拟输出模块(2路)
6ES7 332-5HB01-9AJ0 模拟输出模块(2路) (6ES7 332-5HB01-0AB0+6ES7 392-1AJ00-0AA0)
6ES7 332-5HF00-0AB0 模拟输出模块(8路)
6ES7 332-5HF00-9AM0 模拟输出模块(8路) (6ES7 332-5HF00-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0)
6ES7 332-7ND02-0AB0 模拟量输出模块(4路，15位精度)
6ES7 334-0KE00-0AB0 模拟量输入(4路RTD)/模拟量输出（2路）
6ES7 334-0CE01-0AA0 模拟量输入(4路)/模拟量输出（2路）1、6种紧凑型CPU，带有集成的功能和I/O：CPU 312C、313C、313C-PtP、313C-2DP、314C-PtP和314C-2DP。
2、革新的标准型CPU：CPU 312、314和315-2DP。
3、5种标准的CPU：CPU 313、314、315、315-2DP和316-2DP。
4、户外型CPU：CPU 312 IFM、314 IFM、314户外型和315-2DP。
5、大容量 型CPU：317-2DP和CPU 318-2DP。
6、主从接口安全型CPU：CPU 315F-2DP[3]。
2.3.3 S7-300的模拟量输入模块
在生产过程中有大量的连续变化的模拟量需要用PLC来测量或控制。有的是非电量，例如温度、压力、流量物体的成分和频率等。有的是强电量，例如发电机组的电流、电压、有功功率和无功功率等。变送器用于将传感器提供的电量或非电量转换成标准的量程的直流电流和直流电压信号，例如DC1~5V和DC4~20mA。
模拟量输入模块用于将模拟量信号转换为CPU内部处理用的数字信号，其主要组成部分是A/D转换器。模拟量输入模块的输入信号一般都是模拟量变送器输出的标准量程的直流电压，直流电流信号。
模拟量输入/输出模块中模拟量对应的数字称为模拟值，模拟值用16位二进制补码来表示 位为符号位。模拟量输入模块的模拟值与百分数表示的模拟量之间的对应关系为：双极性模拟量量程的上下限(100%和-100%)分别对应模拟值27648和-27648。单极性模拟量量程的上下限(100%和0%)分别对应于模拟值27648和0[3]。
2.4 程序设计功能模块
本程序的设计主要是针对水箱液位的在线控制而设计的，利用PID控制方式，使下水箱液位达到控制要求。本人设计了两套系统，一个是单闭环的一个是三闭环的，对其控制效果进行比较，得出两系统优缺点。下面对本程序的设计作详细介绍。在本程序中，使用的主要模块有：OB35，DB41，DB42, DB43，DB44，DB1，OB1和FB41。
2.4.1 OB35模块
S7 CPU提供循环中断OB，可用于按一定间隔中断循环程序的执行，循环中断按间隔触发，间隔的时间是从状态到RUN时开始计算。
时间间隔不能小于5ms，如果时间间隔过短，还没有执行完循环中断程序又开始调用它，将会产生时间错误事件。在本程序中，使用循环中断OB35，其默认的时间间隔为100ms，程序运行后每隔100ms将自动调用一次OB35，周期性地执行闭环控制系统的PID运算程序[3]。
2.4.2 FB41模块
FB41称为连续控制的PID用于控制连续变化的模拟量，其功能是S7-300提供的标准的已经为用户编制好程序模块，用户可以直接调用它们，以便高效地编制自己的程序，但不能修改这些功能块。系统功能块有存储功能，其变量保存在指定给它的背景数据块中。FB41的框图如图2.1所示。图2.1 FB41的框图
（1） 对设定值、过程变量和误差的处理
设定值的输入：浮点数格式的设定值用变量SP_INT（内部设定值）输入。 过程变量的输入：可以用两种方式输入过程变量（即反馈值）：
1、用PV_IN（过程输入变量）输入浮点格式的过程变量，此时开关量PVPER_ON（外围设备过程变量ON）应为0状态。
2、用PV_PER（外围设备过程变量）输入外围设备（I/O）格式的过程变量，即用模拟量输入输出的数字值作为PID调节的过程变量，此时开关量PVPER_ON应为1状态。
外围设备过程变量转换为浮点数：外围设备（即模拟量输入模块）正常范围的 大输出值（100.0%）为27648（6C00H），功能CRP_IN将外围设备输入值转换为-100.0%至100.0%之间的浮点数格式的数值，CPR_IN的输出（以%为单位）用下式计算：
PV_R=PV_PER*100/27648
（2.1）
外围设备过程变量的标准化：PV_NORM功能用下面的公式将CPR_IN的输出PV_R格式化：
PV_NORM的输出=PV_R*PV_FAC+PV_OFF （2.2）
式中：PV_FAC —— 过程变量的系数，默认值为1.0；
PV_OFF —— 过程变量的偏移量，默认值为0.0。 PV_FAC和PV_OFF用来调节过程输入的范围。
如果设定值有物理意义，实际值（即反馈量）也可以转换为该物理值。 （2） 手动模式
参数MAN_ON（手动值ON）为1时为手动模式，为0时为自动模式。在手动模式中，控制变量（Manipulated Variable，即控制器的输出值）被手动选择的值MAN（手动值）代替。
在手动模式时如果令微分分项为0，将积分部分（INT）设置为LMN-LMN_P-DISV，可以保证手动到自动的无忧切换，即切换时控制器的输出值不会突变，DISV为扰动输入变量。 （3） 输出限幅
LMNLIMIT（输出量限幅）功能用于将控制器输出值（Manipulated Value）限幅。 LMNLIMIT功能的输入量超出控制器输出值的上极限LMN_HLM时，信号位QLMN_HLM（输出超出上限）变为1状态；小于下极限值LMN_LLM时，信号位QLMN_LLM（输出超出下限）变为1状态。 （4） 输出量的格式化处理
LMN_NORM（输出量格式化）功能用下述公式来讲功能LMNLIMIT的输出量LMN_LIM格式化：
LMN=LMN_LIM×LMN_FAC+LMN_OFF （2.3）
式中：LMN —— 格式化后浮点数格式的控制器输出值；
LMN_FAC —— 输出量的系数，默认值为1.0； LMN_OFF —— 输出量的偏移量，默认值为0.0； LMN_FAC和LMN_OFF用来调节控制器输出量的范围。 （5） 输出量转换为外围设备（I/O）格式
2、革新的标准型CPU：CPU 312、314和315-2DP。
3、5种标准的CPU：CPU 313、314、315、315-2DP和316-2DP。
4、户外型CPU：CPU 312 IFM、314 IFM、314户外型和315-2DP。
5、大容量 型CPU：317-2DP和CPU 318-2DP。
6、主从接口安全型CPU：CPU 315F-2DP[3]。
2.3.3 S7-300的模拟量输入模块
在生产过程中有大量的连续变化的模拟量需要用PLC来测量或控制。有的是非电量，例如温度、压力、流量物体的成分和频率等。有的是强电量，例如发电机组的电流、电压、有功功率和无功功率等。变送器用于将传感器提供的电量或非电量转换成标准的量程的直流电流和直流电压信号，例如DC1~5V和DC4~20mA。
模拟量输入模块用于将模拟量信号转换为CPU内部处理用的数字信号，其主要组成部分是A/D转换器。模拟量输入模块的输入信号一般都是模拟量变送器输出的标准量程的直流电压，直流电流信号。
模拟量输入/输出模块中模拟量对应的数字称为模拟值，模拟值用16位二进制补码来表示 位为符号位。模拟量输入模块的模拟值与百分数表示的模拟量之间的对应关系为：双极性模拟量量程的上下限(100%和-100%)分别对应模拟值27648和-27648。单极性模拟量量程的上下限(100%和0%)分别对应于模拟值27648和0[3]。
2.4 程序设计功能模块
本程序的设计主要是针对水箱液位的在线控制而设计的，利用PID控制方式，使下水箱液位达到控制要求。本人设计了两套系统，一个是单闭环的一个是三闭环的，对其控制效果进行比较，得出两系统优缺点。下面对本程序的设计作详细介绍。在本程序中，使用的主要模块有：OB35，DB41，DB42, DB43，DB44，DB1，OB1和FB41。
2.4.1 OB35模块
S7 CPU提供循环中断OB，可用于按一定间隔中断循环程序的执行，循环中断按间隔触发，间隔的时间是从状态到RUN时开始计算。
时间间隔不能小于5ms，如果时间间隔过短，还没有执行完循环中断程序又开始调用它，将会产生时间错误事件。在本程序中，使用循环中断OB35，其默认的时间间隔为100ms，程序运行后每隔100ms将自动调用一次OB35，周期性地执行闭环控制系统的PID运算程序[3]。
2.4.2 FB41模块
FB41称为连续控制的PID用于控制连续变化的模拟量，其功能是S7-300提供的标准的已经为用户编制好程序模块，用户可以直接调用它们，以便高效地编制自己的程序，但不能修改这些功能块。系统功能块有存储功能，其变量保存在指定给它的背景数据块中。FB41的框图如图2.1所示。图2.1 FB41的框图
（1） 对设定值、过程变量和误差的处理
设定值的输入：浮点数格式的设定值用变量SP_INT（内部设定值）输入。 过程变量的输入：可以用两种方式输入过程变量（即反馈值）：
1、用PV_IN（过程输入变量）输入浮点格式的过程变量，此时开关量PVPER_ON（外围设备过程变量ON）应为0状态。
2、用PV_PER（外围设备过程变量）输入外围设备（I/O）格式的过程变量，即用模拟量输入输出的数字值作为PID调节的过程变量，此时开关量PVPER_ON应为1状态。
外围设备过程变量转换为浮点数：外围设备（即模拟量输入模块）正常范围的 大输出值（100.0%）为27648（6C00H），功能CRP_IN将外围设备输入值转换为-100.0%至100.0%之间的浮点数格式的数值，CPR_IN的输出（以%为单位）用下式计算：
PV_R=PV_PER*100/27648
（2.1）
外围设备过程变量的标准化：PV_NORM功能用下面的公式将CPR_IN的输出PV_R格式化：
PV_NORM的输出=PV_R*PV_FAC+PV_OFF （2.2）
式中：PV_FAC —— 过程变量的系数，默认值为1.0；
PV_OFF —— 过程变量的偏移量，默认值为0.0。 PV_FAC和PV_OFF用来调节过程输入的范围。
如果设定值有物理意义，实际值（即反馈量）也可以转换为该物理值。 （2） 手动模式
参数MAN_ON（手动值ON）为1时为手动模式，为0时为自动模式。在手动模式中，控制变量（Manipulated Variable，即控制器的输出值）被手动选择的值MAN（手动值）代替。
在手动模式时如果令微分分项为0，将积分部分（INT）设置为LMN-LMN_P-DISV，可以保证手动到自动的无忧切换，即切换时控制器的输出值不会突变，DISV为扰动输入变量。 （3） 输出限幅
LMNLIMIT（输出量限幅）功能用于将控制器输出值（Manipulated Value）限幅。 LMNLIMIT功能的输入量超出控制器输出值的上极限LMN_HLM时，信号位QLMN_HLM（输出超出上限）变为1状态；小于下极限值LMN_LLM时，信号位QLMN_LLM（输出超出下限）变为1状态。 （4） 输出量的格式化处理
LMN_NORM（输出量格式化）功能用下述公式来讲功能LMNLIMIT的输出量LMN_LIM格式化：
LMN=LMN_LIM×LMN_FAC+LMN_OFF （2.3）
式中：LMN —— 格式化后浮点数格式的控制器输出值；
LMN_FAC —— 输出量的系数，默认值为1.0； LMN_OFF —— 输出量的偏移量，默认值为0.0； LMN_FAC和LMN_OFF用来调节控制器输出量的范围。 （5） 输出量转换为外围设备（I/O）格式
