CPU 412–3H 可用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400 F/FH。 它可建立故障容错 S7-400H 系统。 也可结合 F 运行授权一起用于 S7-400F/FH 故障安全自动化系统。 内置的PROFIBUS-DP接口使它能够作为主站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。
CPU 412-5H 拥有:
功能强大的处理器:
CPU 处理每条二进制指令的时间小于 31.25 ns。
1 MB RAM(512 KB 用于程序,512 KB 用于数据);
装载存储器用于存储 S7-400H F/FH 自动化系统的用户程序和参数设置数据;高速 RAM 用于用户程序的顺控相关部分
存储卡:
用于扩展内置装载存储器。除程序本身之外,装载存储器中所含的信息还包括 S7-400H F/FH 的组态数据,这就是要在存储器中占据双倍空间的原因。其结果是:
内置的装载存储器不能满足大程序量的要求,因此需要存储卡。
提供有 RAM 和 FEPROM 卡(FEPROM 用于在断开电源时保存数据)。
灵活的扩展选件:
多达 131,072 点数字量和 81,932 点模拟量输入/输出。
组合 MPI/PROFIBUS DP 接口:
MPI 可用来建立一个 32 个节点的简单网络,数据传输速率 187.5 Kbit/s。CPU 可以与通信总线(C 总线)上的节点和 MPI 上的节点建立多 64 个连接。
PROFIBUS-DP主站接口能够被用来建立一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。对用户来说,分布式 I/O 作为集中式 I/O 来处理(相同的组态、编址和编程)。
PROFIBUS DP 接口:
通过 PROFIBUS DP 接口,可以实现冗余、分布式自动化组态,从而提高了速度,便于使用。对用户来说,分布式 I/O 作为集中式 I/O 来处理(相同的组态、编址和编程)。
PROFINET 接口,带 2 个端口(交换机):
支持系统冗余和 MRP(介质冗余协议)
模式选择开关:
拨动开关设计。
诊断缓冲区:
后的 120 个报警和中断事件保存在一个环形缓冲区中,用于进行诊断。
实时时钟:
CPU 提供带日期和时间的诊断报告。
中型控制系统。中型控制系统的折算 I/O 点数为 128~1024 点。
中型控制系统在控制主机选择上可以采用 PLC、DCS、FCS,一般来
说,PLC 的价格较低,DCS 的价格适中,而 FCS 的价格较高。中型控制系
统一般选用中型的控制主机。
(3)大型控制系统。大型控制系统的折算 I/O 点数为 1024~4096 点。
大型控制系统在控制主机选择上可以采用 PLC、DCS、FCS,具体选择
何种类型的控制主机要根据 I/O 点规模、现场布线量、控制要求、通信要
求、监控要求、系统扩展、项目投资等方面进行考虑。
(4)特大型控制系统。特大型控制系统的折算 I/O 点数超过 4096 点。
特大型控制系统在控制主机选择上以采用 DCS、FCS 较为多见。一些
新型的 PLC 如西门子的 PCS 7,其性能可以与 DCS 媲美,甚至超过某些品
牌的 DCS,也具备组建特大型控制系统的能力。
从目前常用的 PLC、DCS、FCS 类型来看,FCS 的承载能力强,DCS
次之,PLC 则相对较弱。不过,在特大型控制系统组建中,对于联系不十分
紧密的工业过程,也有采用几台大型 PLC 的应用案例。这样不仅可节省投
资,而且可以提高控制系统的安全性。
值得注意的是,控制系统的小型、中型、大型、特大型的划分并无严格
的界线,用户可根据需要配置自己的控制系统。一般来说,控制主机的规模
要与控制系统规模相一致,但是,具体选择什么类型、什么型号的控制主
机,不仅根据 I/O 点规模,还需根据现场布线量、控制要求、通信要求、监
控要求、系统扩展、项目投资等方面进行考虑。
1.模糊控制的关键点在于总结大量的实践数据,然后做成黑匣子,看似神秘,实际都是经验参数!
2.模糊控制得到的数据是基于控制设备性能不变的情况下,是较为准确的。一旦使用时间长了,性能有所下降,这些经验参数往往就会有很大的偏颇了。
3.即使是同样型号的不同设备,其所处于的工艺环境,工艺流程,工艺特性的不同,其性能也会有差别,因此不能做到模糊控制中同一数据的重复性使用。
4.模糊控制的理念是很好的,起码是超前控制,但就目前而言,其实用性,动态性还是不如传统的PID。
5.传统PID是滞后控制,在目前的大多数工艺环境下,还是可以满足控制的需求的。
6.基于传统PID的特点,也延展了不同的控制方式,如串级调节,三冲量调节,分程调节,步进式等等。#p#分页标题#e#
7.个人觉得:随着电子,网络,计算机的飞速发展,传统PID的滞后也会改善的更好,其动态调节特性是模糊控制所不能比拟的。
搞清楚PID参数的物理意义,和PID参数与闭环系统性能指标的关系,对于指导我们调节PID至关重要。
PID的控制原理可以用人对炉温的手动控制来理解。首先看看比例部分的作用。
搞清楚PID参数的物理意义,和PID参数与闭环系统性能指标的关系,对于指导我们调节PID至关重要。首先看看比例部分的作用。
PID的控制原理可以用人对炉温的手动控制来理解。操作人员用眼睛读取数字仪表检测到的炉温的测量值,并与炉温的设定值比较,得到温度的误差值。用手操作电位器,调节加热的电流,使炉温保持在设定值附近。
操作人员知道使炉温稳定在设定值时电位器的位置(我们将它称为位置L),并根据当时的温度误差值调整电位器的转角。炉温小于设定值时,在位置L的基础上顺时针增大电位器的转角,以增大加热的电流;炉温大于设定值时,在位置L的基础上反时针减小电位器的转角,以减小加热的电流。令调节后的电位器转角与位置L的差值与误差成正比,误差值越大,调节的角度越大。上述控制策略就是比例控制。
闭环中存在着各种各样的延迟作用。调节电位器转角后,到温度上升到新的转角对应的稳态值时有较大的延迟。由于延迟因素的存在,调节电位器转角后不能马上看到调节的效果,因此闭环控制系统调节困难的主要原因是系统中的延迟作用。
如果增益太小,调节的力度不够,使温度的变化缓慢,调节时间过长。如果增益过大,调节力度太强,造成调节过头,可能使温度忽高忽低,来回震荡。
如果闭环系统没有积分作用,单纯的比例控制有稳态误差,稳态误差与增益成反比。增益越大,稳态误差越小,但是会使超调量增大,振荡次数增加,甚至会使闭环系统不稳定。因此单纯的比例控制很难兼顾动态性能和静态性能。
分散控制系统 DCS 与集散控制系统 TDCS 是集 4C (Communication,Computer,Control、CRT)技术于一身的监控技术,
(2)从上到下的树状拓扑大系统,其中通信(Communication)是关 键。 (3)是树状拓扑和并行连续的链路结构,也有大量电缆从中继站并行到 现场仪器仪表。 (4)模拟信号,A/D、D/A、带微处理器的混合。是由几台计算机和一 些智能仪表智能部件组成,并逐渐地以数字信号来取代模拟信号。 (5)一台仪表一对线接到 I/O,由控制站挂到局域网 LAN。 (6)DCS 是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场测 控站)的 3 级结构。缺点是成本高,各公司产品不能互换,不能互操作。 (7)用于大规模的连续过程控制,如石化、大型电厂机组的集中控制 等。 1.4.2.3 FCS 特点 (1)FCS 是第五代过程控制系统,它是 21 世纪自动化控制系统的方 向。是 3C 技术(Communication,Computer,Control)的融合。基本 任务是:本质(本征)安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。 (2)全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装 置。 (3)用两根线连接分散的现场仪表、控制装置,取代每台仪表的两根 线。「现场控制」取代「分散控制」;数据的传输采用「总线」方式。 (4)从控制室到现场设备的双向数字通信总线,是互联的、双向的、串 行多节点、开放的数字通信系统取代单向的、单点、并行、封闭的模拟系 统。 (5)用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。 (6)把微机处理器转入现场自控设备,使设备具有数字计算和数字通信 能力,信号传输精度高,远程传输。实现信号传输全数字化、控制功能分 散、标准统一全开放。 (7)可上局域网,再可与 Internet 相通。既是通信网络,又是控制网 络。 1.4.3 控制系统的规模 根据控制系统 I/O 点的数量,将控制系统分为小型、中型、大型、特大 型四种规模。由于在控制系统中,数字量控制相对简单,模拟量控制相对复 杂,划分控制系统的规模时,并不是以实际数字量点与模拟量点总和作为判 断依据,常以实际 I/O 变量的折算 I/O 点数来衡量控制系统的规模