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国内免备案网站空间,北京设计院排名推荐,设计在线设计网站,济宁房地产网站建设西门子PID程序西门子PLC 1200和多台G120西门子变频器Modbud RTU通讯#xff0c;带西门子触摸屏#xff0c;带变频器参数/Modbus通讯报文详细讲解#xff0c;PID自写FB块无密码可以直接应用到程序#xff0c;PID带手动自动功能#xff0c;可手动调节PID, 注释详细/CAD电气带西门子触摸屏带变频器参数/Modbus通讯报文详细讲解PID自写FB块无密码可以直接应用到程序PID带手动自动功能可手动调节PID, 注释详细/CAD电气博图14以上。项目背景最近在做一个自动化控制项目涉及西门子S7-1200 PLC控制多台G120变频器通过Modbus RTU协议进行通讯搭配触摸屏实现人机交互。项目要求比较高需要手动调节PID参数并且实现手动自动切换模式。本文主要记录整个开发过程中的关键部分分享一些踩坑和解决方案。整体架构整个系统主要由以下几个部分组成西门子S7-1200 PLC作为主控制器多台西门子G120变频器西门子触摸屏Modbus RTU通讯自定义PID功能块PLC与变频器的Modbus RTU通讯配置Modbus RTU通讯配置是整个系统中最基础的部分也是最容易出现问题的地方。Modbus RTU的通讯配置主要涉及参数设置和地址的匹配。PLC端配置西门子博图软件的配置界面直观易懂PLC端的Modbus RTU设置主要注意以下几个方面串口参数设置- 串口号与触摸屏或变频器连接的串口- 波特率19200或9600视实际而定- 奇偶校验无- 数据位8位Slave ID设置这里容易出错PLC作为主站变频器作为从站所以PLC需要配置多个从站的Slave ID。博图配置代码示例// 串口配置 PARAM _串口设置_ S_PORT : CP1: PT1, BAUDIT19200 END_PARAM变频器端参数设置G120变频器的Modbus RTU参数设置主要在基本设置的通讯页面。// 变频器Modbus参数设置 Parameter P1003 (Modbus slave ID) 1 Parameter P1004 (Modbus baud rate) 19200 Parameter P1005 (Modbus data format) RTU这里需要特别注意的是变频器的Slave ID必须与PLC配置的 Slave ID一一对应否则会导致通讯失败。Modbus通讯报文分析Modbus RTU通讯报文是二进制格式由地址、功能码、数据、校验码组成。下面是一个典型的读取变频器频率的报文发送报文0x01 0x03 0x00 0x3C 0x00 0x01 0x8D 0x900x01目标设备地址0x03功能码读取保持寄存器0x00 0x3C起始地址0x00 0x01读取的寄存器数量接收报文0x01 0x03 0x02 0x00 0x64 0xA8 0x2B0x01目标设备地址0x03功能码0x02数据长度0x00 0x64实际数据0xA8 0x2B校验码通过以上报文可以看出读取频率为0x64即100Hz。PID控制实现PID控制是本项目的核心功能为了方便调试和应用编写了一个自定义的FB块。PID功能块PID块包含三个输入给定值、反馈值、使能信号一个输出控制信号同时提供手动自动切换功能。PID块结构图IN: SP, PV, Enable, ManualMode, ManualValue OUT: MV PARAM: Kp, Ki, Kd, FilterPID代码实现PID的实现采用了增量式算法避免积分饱和。// 基本参数 Kp : 2.5; Ki : 0.1; Kd : 2.0; // 计算误差 e : SP - PV; // 积分部分 Integrator : Integrator Ki * e * dt; // 微分部分 D : Kd * (e - LastError); // 输出 MV : Kp * e Integrator D; // 饱和限制 IF MV MV_Max THEN MV : MV_Max; ELSIF MV MV_Min THEN MV : MV_Min; LastError : e;注意事项这里的dt是采样时间需要根据实际系统调整积分部分采用了Kiedt这样可以直接积分饱和限制避免了输出超出物理限制的情况手动自动切换手动自动切换是系统设计中的另一个关键点通过触摸屏的按钮实现。切换逻辑自动模式PID输出控制信号手动模式手动输入控制信号切换过程中需要保持输出连续避免过冲或突变切换代码IF ManualMode MV_Out : ManualValue; ELSE MV_Out : MV_Pid; END_IF系统测试经过一轮测试系统的响应速度和稳定性都达到了预期触摸屏界面显示正常手动自动切换平滑PID参数调整灵活。总结项目中最关键的点是通讯参数的设置和PID参数的整定使用自定义的PID块方便了后续的维护和升级整个系统具备良好的扩展性后续可以方便地增加更多的设备如果你有类似项目可以参考以上配置和代码如果有问题欢迎留言讨论。