现场总线测控系统设计 S7－200 PLC控制程序的设计
4.4 PID控制程序设计
PID控制程序是直接调用的PID块，但是在进行PID计算前必须先对采集到的温度数据处理一下，因为PID中除了采样时间和PID的三个参数外，其他几个参数都要求输入或输出值0.0~1.0之间，所以，在执行PID指令之前，必须把PV和SP的值作归一化处理，使它们的值都在0.0~1.0之间。具体的梯形图入下所示：
图4.4 PID控制程序梯形图
其中内存地址分配与PID指令回路见下表：
表4.4.1 内存地址分配
地址 VD150 VD154 VD158 名称 测量温度（PV） 设定温度（SP） 输出值（Mn）
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说明 测量温度存放 设定温度存放 输出值存放 现场总线测控系统设计 S7－200 PLC控制程序的设计
表4.4.2 指令回路
地址 VD320 VD324 VD328 VD332 VD336 VD340 VD344 VD348 VD352 名称 过程变量（PVn） 给定值（SPn） 输出值（Mn） 增益（Kc） 采样时间（Ts） 采样时间（Ti） 微分时间（Td） 积分项前值（MX） 过程变量前值（PVn-1） 说明 必须在0.0~1.0之间 必须在0.0~1.0之间 必须在0.0~1.0之间 比例常数，可正可负 单位为s，必须是正数 单位为min，必须是正数 单位为min，必须是正数 必须在0.0~1.0之间 必须在0.0~1.0之间 15
现场总线测控系统设计 WinCC组态
5 WinCC组态
本设计的WinCC组态由3个部分组成，分别是变量组态、画面组态以及变量连接。
5.1 变量组态
变量组态使用的是PC Access软件， PC Access软件是西门子推出的专门用于S7-200的OPC服务器（Server）软件。具体的操作方法是打开V1.0 PC Access SP3软件，新建项目，在Micro Win(PC/PPI cable(PPI))处右击，新建PLC，然后在右边右击新建项目，填好名称与对映的地址，并把数据类型该为REAL类型。全部添加完成以后还要将项目拖进测试客户机进行测试，当质量显示为“好”时即完成了变量的组态。
图5.1 PC Access变量组态图
5.2 画面组态
画面组态即人机界面的设计组态，使用的是SIMATIC WinCC Explorer软件。WinCC是一个功能强大的全面开放的监控系统，既可以用来完成小规模的简单的过程监控应用，也可以用来完成复杂的应用，WinCC可以生成漂亮而便捷的人机对话接口，使操作员能够清晰地管理和优化生产过程。
打开SIMATIC WinCC Explorer软件，新建单用户项目，右击变量管理，添加新的驱动程序，选择OPC.chn。添加后就可以在OPC Groups中右击选择条目管理，双击
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现场总线测控系统设计 WinCC组态
图5.2 画面组态图
5.3 变量连接
本设计的变量连接有三部分，分别是PLC、Access和WinCC它们的关系就如同下图所示的， PLC先将测量值等数据通过Access传给WinCC界面进行显示，同时WinCC也将从人机界面获得的设定值和PID参数通过Access传递给PLC进行PID计算，得到一个输出值，从而达到温度控制的目的。从中可以看出Access就相当于一个桥梁的作用，使PLC和WinCC的数据变量能够正常的连接交换。
PLC Access 图5.3 变量连接图
WinCC 17
现场总线测控系统设计 程序调试
6 程序调试
程序编写好后，需对程序进行调试，只有当调试通过后才能保证温度控制系统能正常工作。本设计程序分两部分进行调试，一个是在PLC程序编写好后，需要对PLC进行调试，另外在WinCC组态完成后，还需对WinCC组态调试。
6.1 PLC程序调试方法与结果
在用STEP 7 Micro/WIN SP6软件把PLC梯形图编写完后，需要对程序进行调试，本设计使用的是状态表监控的方法来调试PLC程序。
点击编译按钮，在出现错误后根据提示将错误找出并修改，再次编译，在确定无错误后把程序下载进PLC并选择运行PLC，然后点击状态表监控按钮转到状态表块，在地址栏中输入测量值（PV）、设定值（SP）、输出值（Mn）以及PID参数需要监控的变量的地址，把格式调整为浮点数格式，观察当前值栏的数据是否正常、符合实际，再在新值栏写入新值，观察当前值是否正确。如果当前值栏数据正确，新值能写进当前值，则说明PLC程序调试通了。
图6.1 PLC调试结果
6.2 WinCC组态调试方法与结果
在用图形编辑器完成了人机界面编辑组态后，就可以对WinCC组态进行调试了。单击运行按钮，输入一个设定温度，观察是否有输出值以及测量值是否上升，如果没有，那么就要检查各个变量的连接是否准确。经检查确认变量连接无错误以后，再次保存并运行程序，修改设定值和PID参数，发现有输出且测量的温度逐渐上升，就说明WinCC组态的各个变量连接准确无误且调试通了。
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