路燈智能控制系統(tǒng)仿真模擬案例1.1PLC接線圖圖5-1PLC接線圖1.2模擬仿真1.2.1模擬前設(shè)置在進(jìn)行程序仿真模擬時(shí)，用到的是軟件系統(tǒng)內(nèi)自帶的S7-1200PIDCompactV2組態(tài)。在使用功能前，必須先添加循環(huán)中斷，需要在循環(huán)中斷中添加PID_Compact指令。在循環(huán)中斷的屬性中，可以修改其循環(huán)時(shí)間。圖5-2添加循環(huán)中斷使用PID控制器前，需要對(duì)其進(jìn)行組態(tài)設(shè)置，分為基本設(shè)置、過(guò)程值設(shè)置、高級(jí)設(shè)置等部分。以下為詳細(xì)介紹。1、基本設(shè)置--控制器類型a.為設(shè)定值、過(guò)程值和擾動(dòng)變量選擇物理量和測(cè)量單位。b.正作用：隨著PID控制器的偏差增大，輸出值增大。反作用：隨著PID控制器的偏差增大，輸出值減小。PID_Compact反作用時(shí)，可以勾選“反轉(zhuǎn)控制邏輯”；或者用負(fù)比例增益。c.要在CPU重啟后切換到“模式”(Mode)參數(shù)中保存的工作模式，請(qǐng)勾選“在CPU重啟后啟動(dòng)模式”。圖5-3PID_Compact>基本設(shè)置>控制器類型對(duì)于此次模擬，我們需要用到的是照度單位，如下圖設(shè)置。圖5-4PID基本設(shè)置2、基本設(shè)置--定義Input/Output參數(shù)定義PID過(guò)程值和輸出值的內(nèi)容，選擇PID_Compact輸入、輸出變量的引腳和數(shù)據(jù)類型。圖55PIDInput/Output參數(shù)設(shè)置此處我們?cè)O(shè)置輸入量為input引腳的值，輸出量為Output_PWM引腳的信號(hào)。3、過(guò)程值設(shè)置--過(guò)程值限值必須滿足過(guò)程值下限<過(guò)程值上限。如果過(guò)程值超出限值，就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤(ErrorBits=0001h)。圖5-6PID過(guò)程值限值設(shè)置此處我設(shè)置的上限為20下限為0。4、高級(jí)設(shè)置--輸出值限值a.在“輸出值的限值”窗口中，以百分比形式組態(tài)輸出值的限值。無(wú)論是在手動(dòng)模式還是自動(dòng)模式下，都不要超過(guò)輸出值的限值。b.手動(dòng)模式下的設(shè)定值ManualValu必須介于輸出值的下限（Config.OutputLowerLimit）與輸出值的上限（Config.OutputUpperLimit）之間的值。c.如果在手動(dòng)模式下指定了一個(gè)超出限值范圍的輸出值，則CPU會(huì)將有效值限制為組態(tài)的限值。d.PID_compact可以通過(guò)組態(tài)界面中輸出值的上限和下限修改限值。最廣范圍為-100.0到100.0，如果采用Output_PWM輸出時(shí)限制為0.0到100.0。圖5-7PID輸出值限值設(shè)置在此我設(shè)置的輸出值上線為100%，下限為0%。5、高級(jí)設(shè)置--手動(dòng)輸入PID參數(shù)圖5-8PID手動(dòng)輸入PID參數(shù)比例增益設(shè)置為10.0，積分作用時(shí)間為20.0s，微分作用時(shí)間為0.0s，微分延遲系數(shù)為0.2，比例作用權(quán)重為1.0，微分作用權(quán)重為1.0，PID算法采樣時(shí)間為1.0s?？刂破鹘Y(jié)構(gòu)為PID。1.2.2仿真模擬圖5-9路燈控制系統(tǒng)MAN和AUTO為切換模式按鈕，按下MAN為手動(dòng)，按下AUTO為自動(dòng)控制。開(kāi)燈許可監(jiān)視可以判斷出當(dāng)前時(shí)間自動(dòng)下可否開(kāi)燈，當(dāng)切換為手動(dòng)模式時(shí)，則一直享有開(kāi)燈許可。系統(tǒng)時(shí)間小時(shí)讀取值為當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間值。開(kāi)燈輸出監(jiān)視是對(duì)路燈開(kāi)關(guān)的實(shí)時(shí)監(jiān)視，判斷路燈是否開(kāi)關(guān)。手動(dòng)控制中有手動(dòng)開(kāi)燈手動(dòng)關(guān)燈，當(dāng)切換到手動(dòng)模式下，才會(huì)起作用，手動(dòng)控制路燈的開(kāi)閉，不受時(shí)間控制。自動(dòng)控制中照度設(shè)定值是系統(tǒng)中我設(shè)定的值，照度實(shí)際值是通過(guò)傳感器傳進(jìn)PLC的信號(hào)值，通過(guò)這兩個(gè)值的比較作用，實(shí)現(xiàn)燈的開(kāi)關(guān)亮暗。圖5-10模擬圖1在圖5-9模擬圖1中，此時(shí)系統(tǒng)處于自動(dòng)模式下，但系統(tǒng)處于13點(diǎn)的狀態(tài)下，不在之前設(shè)置的亮燈時(shí)間內(nèi)，所以開(kāi)關(guān)許可監(jiān)視處于紅燈，顯示不可以開(kāi)燈。圖5-11模擬圖2在圖5-10模擬圖2，將模式切換為手動(dòng)模式，此時(shí)雖然時(shí)間還是13點(diǎn)，但開(kāi)燈許可監(jiān)視變綠，顯示可以開(kāi)燈。當(dāng)按下手動(dòng)開(kāi)關(guān)后，開(kāi)燈輸出