Siemens S 7 -1200定圧力給水用PID閉ループ制御手順（TIA Portalエンジニアリング）·完全な逆解析と手動計算PIDの詳細な説明

前に書く：この逆分析が読む価値がある理由

“定圧給水”についての記事はたくさんありますが、ほとんどは“回路図+スクリーンショット”にとどまっています。君に直接写写したり変えたりできる工事は与えられない。

このプロジェクトは異なります-それは一つです。真の、完全なソースコード、完全な変数中国語S 7 -1200定圧力給水PIDクローズドループプログラム。ハードウェア、OB/FB/DB、コントローラの各々の変数（値、フィードバック値、比例、、、前回、デッドゾーン、上下下限）はっきりとしている。これはファイルを分解します。どのPLCを使用しますか？PIDの計算方法は？アナログ変換のスケールは？I/Oはどうですか？パラメータの設定方法は？

完了すると、セットがもらえます。直接再利用可能な定圧給水PID制御の考え方“変数マップ”もあります。あなたがコミュニティ給水、建物給水、工場の定圧補水、冷却循環水を行いたい場合は、この手順を直接参照することができます。

まず、プロジェクトの実態を明確にする（タイトルに惑わされないように）

このようなプロジェクトをダウンロードするのが最も簡単です。文書化に基づいて、まず事実を明確にします。

一言で言えばこれはセットですS 7 -1200 + TIA Portalの定圧給水PIDプロジェクト、手書きPID、注釈/変数。タイトルが“S 7 -1200定圧力給水ルーチン”と書かれているだけでは正確ではないので、この記事は実際の形で命名されます。

ハードウェアとシステムアーキテクチャ（1つの図で理解できる）

2.1コントローラと信号ボード

• CPU：CPU 1214C DC/DC/DC6ES7 214-1AG40- 0XB0、ファームウェアV4.1--14点デジタル入力、10 点デジタル出力（トランジスタ）2つのオンボードアナログ入力（0 ~ 10 V、10ビット）。
• シグナルボードSB：SB1232（6ES7 232-4HA30-0XB0）CPUの上に取り付けられたアナログ出力1ウェイ（12ビット）周波数コンバータに周波数コマンドを送信します。
• プロジェクト名：PID閉ループ演算定圧力給水TIA Portalのオリジナル版V14（STEP 7 Basic 14.00.01.00）2018-10年にV 15にアップグレードされた。

2.2フィールド計測器とアクチュエータ

システムアーキテクチャの概要：

圧力トランスミッタ4 ~ 20
                 略称はIW64。
                 ▼ ▼ ▼
        �������������
        S 7 -1200 CPU 1214 C    │ │ │
        │ OB1メインサイクル            │ │ │
        │ │ │   FB“PID_1”を呼び出す   │ │ │   インクリメンタルPID（SCL手書き）
        │ │ │       設定値-フィードバック値   │ │ │
        │ │ │       → 比例+積分+デッドゾーン
        │ │ │       →制限[下限、上限] │
        └ ── ── ── ── ── ┬─ ── ── ── ── ── ┘
                   % QW80 SB1232AO
                   ▼ ▼ ▼
              周波数変換器VFD--→ポンプモータ
                   │ │ │
            給水管網圧力--圧力トランスミッタへの閉ループフィードバック

エンジニアリングのポイント“これは典型的なことです。シングル圧力センサ+シングル/デュアル周波数コンバータ+ PID速度制御“定圧給水構造”PID出力はインバータ周波数を駆動し、インバータはポンプ速度を調整し、速度はトラフィックを変更し、トラフィックは配管ネットワーク圧力を変更し、圧力はPIDにフィードバックされます。

プログラム構造全体の概要：OB / FB / DB

3.1組織ブロックOB（スキャンスケジュール）

3.2機能ブロックFB“PID_1”--プロジェクトの最も貴重な部分

FB“PID_1”のインタフェース変数を工程データベースから完全に抽出した中国語の名称。これは手書きのPIDコントローラの“部品リスト”です。

結論：結論変数の命名はアルゴリズムの形態を直接公開します。“現在の誤差/最後の誤差”“現在の出力値を計算/最後の出力値を計算”が典型的です。インクリメンタル（速度）PID同時に、“ポイント”と“デッドゾーン”、“上限と下限”の項目を維持することは、産業現場で最もセキュリティで手ブレ防止の書き方です。

3.3データブロックDB

• DB1FB“PID_1”バックグラウンド·ブロック（Instance DB）上記のすべての静的変数を保存する。
• DB2：データDB設定値、比率/積分パラメータ、上限と下限、デッドゾーンなどの“レシピ/パラメータ”を格納し、HMIの変更と調整を容易にします。

コアアルゴリズム：手書きインクリメンタルPID（変数ごとの分解）

以下のロジックはFB“PID_1”の変数命名と構造から来ており、推測ではない。以下は、これらの変数に対応する標準的な増分PIDの書き方（SCLのアイデア）を示します。

4.1インクリメンタルPID 公式

エラー        e（k）    =設定値-フィードバック値          現在の誤差
前回のエラー     e k-1 =現在の誤差前周期        【前回のエラー】
スケールアイテム      Pは       = p値× e k-e k-1
積分項      インテグリティ     =積分+ Ki × e k          //積分加算（静止差をなくす）
インクリメンタルエクスポートProdName     Δu k   = P +積分                  // （微分が必要な場合はKd項を追加）
今回の輸出は、PowerPath     u（k）    = u k-1 + Δu k            //現在の出力値の計算=最後の出力値の計算+増分

• デッドゾーン処理：IF ABS e k lt; PIDデッドゾーンTHEN Δu k = 0（偏差が小さすぎると調整されず、設定点付近でポンプが頻繁に振動するのを防ぎます。
• 限界値の設定：u k = IT下限、u k、上限（周波数コマンドを0 100%/ 0 10Vの范囲にロックし、デバイスをする）。
• スクロールストレージ：：取るe(k)“前回のエラー”の場合、u(k)“前回出力値の計算”を入金し、次のサイクルに供します。

4.2なぜ場所ではなく増分なのか？

• 増分は単に“変化”です。コンピュータ/PLCが再起動しても、u(k-1)バックグラウンドDBから復元すると、出力はフルスケールにジャンプしません。ポンプのセキュリティ性。
• 自然に優しい。出力被
• 手書きの利点。シーメンスよりも。PID_Compact命令はより透明でより良い変化フィードフォワード、ポンプスイッチ、スリープロジックを追加したい場合は、すべて自分の手にあります。

略称はS 7 -1200。PID_Compactプロセスオブジェクト（このプロジェクトタイプのライブラリにも構造があります）は、“自分でアルゴリズムを書きたくない、自分で調整する”シナリオに適しています。手書きPIDそれは教育と二次開発のためです。どちらのルートも正しく、必要に応じて選択できます。

I/Oとアナログマッピング（キーアドレス一覧）

アナログスケール変換（BOTU標準プラクティス）：

//読み込みpressure_raw =圧力トランスミッタ% IW64;
//標準化norm          = NORM_X 1
//工事量フィードバック値ふぃーどーどうち        = SCALE_X          //0.0 0..。1.00 MPaは

//出力out_norm = NORM_X MIN =0.0、MAX =100.0、=出力;            // 0..。100パーセント
//出力周波数変換器% QW80 = SCALE_X MIN = 0 MAX =27648 VALUE =out_norm;     // 0..。27648

主なポイント：S 7 -1200のアナログ入力はい0 27648 5530 27648、4 20 mA搭載、出力0すべての“工事”は通過します。NORM_X / SCALE_Xこのペアは、圧力値と周波数パーセンテージが一致しないスケールされます。

六、定圧制御原理（闭ループブロック図+フロー）

6.1クローズドループ制御ブロック図

��������������   設定値の設定    ‥ ― ― ― ― ― ― ― ― ― ―   PID出力    ������������   周波数の問題    ������   フローの流れ
  │ HMIさん    │------------------│              │---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
  その― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ―            │ FB“PID_1”│              │器です。    │ │ │          その― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ―    │ │ │
                         インクリメンタルPID │              その― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ―                    │ │ │
   フィードバック値α α α β β β β β β β β β β β β β β β              │ ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ― ―
   −圧力トランスミッタ（% IW64）−誤差=セット−ペッチ

6.2 1つのフルデューティサイクル（OB1で起こること）

1.サンプリングサンプリング：：読書%IW64→NORM_X/SCALE_X→“フィードバック値”（実際の配管網圧力）を取得します。2.比較する。：現在の誤差=設定値-フィードバック値。 3.オペレーショナルFB“PID_1”インクリメント、累積積分、デッドゾーン、リミットを計算し、PID出力/出力制御値を取得します。4.実装は：PID出力→NORM_X/SCALE_X→ write%QW80ポンプ速度を調整する周波数コンバータ。5.閉ループ水消費量が多い→圧力低下→誤差が大きくなる→ PID周波数上昇→ トラフィック増加→圧力安定;水消費量が少ない→逆に周波数低下。6.ロールアウト：このサイクルの誤差/出力を“前回の誤差/前回の出力値の計算”に格納し、次のサイクルに進みます。

これが“定電圧”の本質です。ポンプをフルスピードに保つのではなく、パイプネットワーク圧力を設定値付近で一定にする水の量が変わると自動的に調整。給水を確保し、電力周波数よりも高い。20%~ 50%の省電力また、ソフトスタートソフトストップ、ポンプ寿命の延長も可能です。

プロジェクトのハイライト：7つの再利用可能な実戦経験

1.PID手書き、変数すべて中国語：設定値/フィードバック値/比例/積分/誤差/デッドゾーン/上下、一目で、ゼロしきい値の二次開発。2.インクリメンタルPID +リミット：：アンチ積分飽和、アンチ再起動ジャンプ、ポンプのための最もセキュリティです。3.デッドゾーン設計偏差がデッドゾーンよりも小さいときに出力を維持し、設定点付近でのポンプの頻繁な起動/停止を回避します。4.DB 2のパラメータKp、積分、上限と下限、デッドゾーンはデータブロック内にあり、HMIは直接変更され、プログラムを動かさずに調整されます。5.シミュレーション全体スケール：NORM_X/SCALE_Xチャネル値をエンジニアリング量に変換し、圧力/周波数を視覚的に表示します。6.デュアル出力予約：%QW80+%QW2002つのアナログ、自然にサポート“1つの2つのバックアップポンプ”拡張。7.構造ミニマルフォーカスOB1 + FB“PID_1”+ DB1/DB 2、冗長ブロックなし、初心者でも一目で理解できます。

PIDを開く、実行する、設定する方法

1.ソフトウェアソフトウェア：TIA Portal V 14以上（このプロジェクトはV 14からV 15にアップグレードされ、V 15/V 16/V 17で開くことができ、自動的に移行されます。2.開けて。プロジェクトを開き、選択します。PID閉ループ演算定圧力給水. ap 14。 3.ハードウェアの確認CPUの選択6ES7 214-1AG40-0XB0（または同シリーズ）、信号板掛けSB1232（6ES7 232-4HA30-0XB0）ハードウェアモデルが異なる場合は、注文番号を変更してから再コンパイルできます。4.配線接続。：圧力トランスミッタ4 ~ 20 mAをCPUオンボードAI0（アドレス% IW64）に接続し、SB1232 AO（% QW80）をインバータアナログ周波数入力に接続します。5.ダウンロードダウンロードハードウェア設定を実行し、OB1 / FB“PID_1”/ DB1 /DB 2を実行し、PLCを実行します。6.PID調整（現場でのスピーチ）：

• 最初に。0 = 0、デッドゾーンが小さいただ投票するだけ。p値の割合小さいものから大きいものまで、“圧力は設定値に近いが激しく振動しない”ものまで。
• さらに追加。インテグリティ定常偏差を排除する（圧力は常に積分を増加させるために少し行かない）;
• 調整する。PIDデッドゾーン設定点付近での小さなジッタの除去;
• 最後のセット。PIDの上限 / 下限（例：0 100%）、周波数超過を防止します。

7.拡張遅延2。：：ポンプを取る。%QW200メインポンプが50 Hzまで圧力が不十分な場合に2番目のポンプを切断/注入します（スイッチングロジックはOB1リガで簡単に実現できます）。

エンジニアへの2つのアドバイス

• “ルーチン”という言葉に惑わされないでください。このルーチンのPIDは手書きの増分多くの“PID_Compactをドラッグして完了”プロジェクトよりも学習や変更に適しています。フィードフォワード、ポンプ切り替え、スリープを自分のコードで行いたい。
• シミュレーションはスケールが必要です。：初心者が最も頻繁に踏むピットは、“読み取りは0 27648が直接圧力に使用されます”“出力は係数インバータが回転しません”です。必ず使用する。NORM_X/SCALE_X仕事の量が多い。
• 4 ~ 20 mAの断線に注意圧力トランスミッタが切断されると、AIは5530または0に落ち、PIDは“圧力は0”とフル周波数出力を誤って判断します。実用的なプロジェクトを追加断検出+ 故障周波数限/ポンプ停止保護（この簡易ルーチンには含まれていません。オンラインになる前に必ず修正してください。

10.よくある質問FAQ

Q 1：S 7 -1200定圧力給水プログラムはどのソフトウェアで開きますか？A：使うTIA Portal（ポータル）開けて。.ap14プロジェクト（V 14以降、自動的に移行されます）これはTIAプロジェクトであり、STEP 7 V 5.xでは動作しません。

Q 2：定圧給水のPIDはどのように制御されますか？A：圧力トランスミッタは、パイプネットワーク圧力（フィードバック値）を測定し、設定値と比較して誤差を比較します。FB“PID_1”は、インバータ調整ポンプ速度へのアナログ出力を介して、設定値付近の圧力を一定にします。水量変更→自動速度調節。

Q 3：S 7 -1200はどのように圧力トランスミッタ（4 20 mA）に接続しますか？A：トランスミッタはCPUオンボードアナログ入力（このプロジェクト% IW64）に接続され、プログラムで使用されます。NORM_X/SCALE_X5530 27648を工程量圧力例えば0.00 1.00にマッピングする。

Q 4：PID_Compactと手書きPIDはどちらを選ぶべきですか？A：PID_Compactシーメンス独自のプロセスオブジェクト、自己調整、手間を省くことです。手書きのPID（プロジェクトFB“PID_1”など）は、より透明でカスタマイズ可能で、より良い教育です。。学習/二次開発者はPIDを書き、PID_Compactを使用します。

Q 5：ストレスが常に安定していない場合は？A：まず比率p値（大きすぎて振動しやすく、応答が遅すぎる）を調整し、積分ノイズ差を加えて最後に使用します。PIDデッドゾーン設定点付近のジッタを除去し、出力を制限します。

Q 6：ダブルポンプ定圧力給水を変更することができますか？A：できます。2番目のアナログ出力を予約しています。%QW200メインポンプが50 Hzまで圧力不足の場合にポンプを供給すればよく、切り替えロジックはOB1リガで実現されます。

11.結論+リソース

このS 7 -1200定圧力給水PIDプロジェクトのセットは、珍しい、変数すべて中国語、PID手書きの透明なサンプルこれは、インクリメンタルPIDを使用してクローズドループを行い、デッドゾーン+リミットセキュリティを確保し、データブロックストレージパラメータを使用して簡単に調整し、デュアルアナログ出力予約拡張を使用して、コミュニティ/建物/工場の定電圧給水、冷却循環水、定電圧補水エンジニアのための非常に参照価値があります。

* この記事の結論はすべてエンジニアリング文書からのものです（.ap14プロジェクトメタデータ+System/PEData.plf内部データベース）のファイルごとの解析、ハードウェアモデル、ブロック構造、FB“PID_1”インタフェース変数、I/Oアドレスは、外部からの推測なしに直接抽出されます。