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西門(mén)子6ES72411CH320XB0
發(fā)布者：zhengyy999  發(fā)布時(shí)間：2018-05-22 13:25:44

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人而無(wú)信，不知其可也。人無(wú)信不立，業(yè)無(wú)信不興，國(guó)無(wú)信則衰。

誠(chéng)信的人，走遍天下有朋友 ；虛偽的人，踏破鐵鞋無(wú)知己。

上海勵(lì)輝自動(dòng)化科技有限公司

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SIMATIC S7-1500
新型的SIMATICS7-1500控制器除了包含多種創(chuàng)新技術(shù)之外，還設(shè)定了新標(biāo)準(zhǔn)，最大程度提高生產(chǎn)效率。無(wú)論是小型設(shè)備還是對(duì)速度和準(zhǔn)確性要求較高的復(fù)雜設(shè)備裝置，都一一適用。SIMATICS7-1500無(wú)縫集成到TIA博途中，極大提高了工程組態(tài)的效率

性能

沒(méi)有最快，只有更快！SIMATIC S7-1500卓越的系統(tǒng)性能極大縮短了系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，進(jìn)而優(yōu)化了控制質(zhì)量并提高了系統(tǒng)性能。
處理速度
SIMATIC S7-1500 的信號(hào)處理速度更為快速，極大縮短系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，進(jìn)而提高了生產(chǎn)效率。
高速背板總線
新型的背板總線技術(shù)采用高波特率和高效傳輸協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的快速處理。
通信
SIMATIC S7-1500帶有多達(dá)3個(gè)PROFINET接口。
其中，兩個(gè)端口具有相同的IP地址，適用于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信；第三個(gè)端口具有獨(dú)立的IP地址，可集成到公司網(wǎng)絡(luò)中。
通過(guò) PROFINET IRT，可定義響應(yīng)時(shí)間并確保高度精準(zhǔn)的設(shè)備性能。
集成 Web Server
無(wú)需親臨現(xiàn)場(chǎng)，即可通過(guò)Internet瀏覽器隨時(shí)查看CPU狀態(tài)。過(guò)程變量以圖形化方式進(jìn)行顯示，同時(shí)用戶(hù)還可以自定義網(wǎng)頁(yè)，這些都極大地簡(jiǎn)化了信息的采集操作。

結(jié)構(gòu)組成

SIMATIC S7-1500采用模塊化結(jié)構(gòu)，各種功能皆具有可擴(kuò)展性。
每個(gè)控制器中都包含有以下組件：
·一個(gè)中央處理器 (CPU)，用于執(zhí)行用戶(hù)程序
·一個(gè)或多個(gè)電源
·信號(hào)模塊，用作輸入/輸出
·以及相應(yīng)的工藝模塊和通信模塊。

設(shè)計(jì)操作

SIMATIC S7-1500 中包含有諸多新特性，最大程度地確保了工程組態(tài)的高效性和可用性。
內(nèi)置CPU 顯示屏
可快速訪問(wèn)各種文本信息和詳細(xì)的診斷信息，以提高設(shè)備的可用性同時(shí)也便于全面了解工廠的所有信息
標(biāo)準(zhǔn)前連接器
標(biāo)準(zhǔn)化的前連接器不僅極大簡(jiǎn)化了電纜的接線操作，同時(shí)還節(jié)省了更多的接線時(shí)間。
集成短接片
通過(guò)集成短接片的連接，可以更為靈活便捷地建立電位組。
集成DIN 導(dǎo)軌
可快速便捷地安裝自動(dòng)斷路器、繼電器之類(lèi)的其它組件。
靈活電纜存放方式
憑借兩個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)的電纜定位槽裝置，即使存放粗型電纜，也可以輕松地關(guān)閉模塊前蓋板。
預(yù)接線位置
通過(guò)帶有定位功能的轉(zhuǎn)向布線系統(tǒng)，無(wú)論是初次布線還是重新連接，都非?？焖俦憬?。
集成的屏蔽夾
對(duì)模擬量信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)屏蔽，可確保高質(zhì)量地識(shí)別信號(hào)并有效防止外部電磁干擾。同時(shí)，使用插入式接線端子，無(wú)需借助任何工具既可實(shí)現(xiàn)快速安裝。
可擴(kuò)展性
靈活的可組裝性以及向上兼容性，便于系統(tǒng)的快速擴(kuò)展，從而在最大程度上確保了投資回報(bào)和投資安全性。

信息安全集成

SIMATIC S7-1500 中提供一種更為全面的安全保護(hù)機(jī)制，包括授權(quán)級(jí)別、模塊保護(hù)以及通信的完整性等各個(gè)方面。
“信息安全集成”機(jī)制除了可以確保投資安全，而且還可持續(xù)提高系統(tǒng)的可用性。

專(zhuān)有技術(shù)保護(hù)

加密算法可以有效防范未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和修改。這樣可以避免機(jī)械設(shè)備被仿造，從而確保了投資安全。

防拷貝保護(hù)

可通過(guò)綁定SIMATIC 存儲(chǔ)卡或CPU 的序列號(hào)，確保程序無(wú)法在其它設(shè)備中運(yùn)行。
這樣程序就無(wú)法拷貝，而且只能在指定的存儲(chǔ)卡或CPU 上運(yùn)行。

訪問(wèn)保護(hù)

訪問(wèn)保護(hù)功能提供一種全面的安全保護(hù)功能，可防止未經(jīng)授權(quán)的項(xiàng)目計(jì)劃更改。采用為各用戶(hù)組分別設(shè)置訪問(wèn)密碼，確保具有不同級(jí)別的訪問(wèn)權(quán)限。此外，安全的CP 1543-1 模塊的使用，更是加強(qiáng)了集成防火墻的訪問(wèn)保護(hù)。

操作保護(hù)

系統(tǒng)對(duì)傳輸?shù)娇刂破鞯臄?shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，防止對(duì)其進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)?？刂破骺梢宰R(shí)別發(fā)生變更的工程組態(tài)數(shù)據(jù)或者來(lái)自陌生設(shè)備的工程組態(tài)數(shù)據(jù)。

集成系統(tǒng)診斷


SIMATIC S7-1500 中集成有診斷功能，無(wú)需再進(jìn)行額外編程。統(tǒng)一的顯示機(jī)制可將故障信息以文本方式顯示在TIA博途、HMI、Web server和CPU 的顯示屏上。
一鍵生成診斷信息
只需簡(jiǎn)單一擊，無(wú)需額外編程操作，既可生成系統(tǒng)診斷信息。整個(gè)系統(tǒng)中集成有包含軟硬件在內(nèi)的所有診斷信息。
統(tǒng)一的顯示機(jī)制
無(wú)論是在本地還是通過(guò)Web 遠(yuǎn)程訪問(wèn)，文本信息和診斷信息的顯示都完全相同，從而確保所有層級(jí)上的投資安全。
接線端子/ LED 標(biāo)簽的1:1 分配
在測(cè)試、調(diào)試、診斷和操作過(guò)程中，通過(guò)對(duì)端子和標(biāo)簽進(jìn)行快速便捷的顯示分配，節(jié)省了大量操作時(shí)間。
通道級(jí)的顯示機(jī)制
發(fā)生故障時(shí)，可快速準(zhǔn)確地識(shí)別受影響的通道，從而縮短了停機(jī)時(shí)間，并提高了工廠設(shè)備的可用性。
TRACE 功能
TRACE 功能適用于所有CPU，不僅增強(qiáng)了用戶(hù)程序和運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用診斷的準(zhǔn)確性，同時(shí)還極大優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)裝置的性能

技術(shù)集成


SIMATIC S7-1500 中可將運(yùn)動(dòng)控制功能直接集成到PLC 中，而無(wú)需使用其它模塊。通過(guò)PLCopen 技術(shù)，控制器可使用標(biāo)準(zhǔn)組件連接支持PROFIdrive 的各種驅(qū)動(dòng)裝置。
此外，SIMATIC S7-1500 還支持所有CPU 變量的TRACE 功能，提高了調(diào)試效率的同時(shí)優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)和控制器的性能。

TRACE 功能

TRACE 功能適用于所有CPU，不僅增強(qiáng)了用戶(hù)程序和運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用診斷的準(zhǔn)確性，同時(shí)還極大優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)裝置的性能。

運(yùn)動(dòng)控制功能

通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制功能可連接各種模擬量驅(qū)動(dòng)裝置以及支持PROFIdrive 的驅(qū)動(dòng)裝置。同時(shí)該功能還支持轉(zhuǎn)速軸和定位軸。



SIMATIC S7-1500系列模塊型號(hào)如下：

CPU模塊 標(biāo)準(zhǔn)型CPU 6ES75184AP000AB0
6ES75173AP000AB0
6ES75163AN010AB0
6ES75152AM010AB0
6ES75131AL010AB0
6ES75111AK010AB0
緊湊型CPU 6ES75121CK000AB0
6ES75111CK000AB0
分布型CPU 6ES75121DK010AB0
6ES75101DJ010AB0
開(kāi)放型CPU 6ES76772AA310EB0
6ES76772AA410FB0
6ES76772AA410FK0
6ES76772AA410FL0
6ES76772AA410FM0
軟控制器 6ES76727AC000YA0
6ES78062CD000YA0
總線適配器 ET 200SP總線適配器 6ES71936AR000AA0
6ES71936AF000AA0
6ES71936AP000AA0
CPU通信模塊 分布型CPU通信模塊 6ES75455DA000AB0
CPU 存儲(chǔ)卡  CPU 存儲(chǔ)卡 6ES79548LC020AA0
6ES79548LE020AA0
6ES79548LF020AA0
6ES79548LL020AA0
6ES79548LP020AA0
6ES79548LT020AA0
接口模塊 ET 200MP接口模塊 6ES71555AA000AB0
6ES71555AA000AC0
6ES71555BA000AB0
電源模塊 電源管理模塊 6ES75070RA000AB0
6ES75050RA000AB0
6ES75050KA000AB0
6EP1332-4BA00
6EP1333-4BA00
I/O模塊 模擬量輸出模塊 6ES75325HF000AB0
6ES75325HD000AB0
6ES75325ND000AB0
6ES75325NB000AB0
模擬量輸入模塊 6ES75317KF000AB0
6ES75317NF100AB0
6ES75317PF000AB0
6ES75317NF000AB0
6ES75317QD000AB0
模擬量輸入/輸出模塊 6ES75347QE000AB0
數(shù)字量輸出模塊 6ES75221BL010AB0
6ES75221BL100AA0
6ES75221BH010AB0
6ES75221BH100AA0
6ES75225FH000AB0
6ES75225HH000AB0
6ES75225EH000AB0
6ES75221BF000AB0
6ES75225FF000AB0
6ES75225HF000AB0
數(shù)字量輸入模塊 6ES75211BL000AB0
6ES75211BL100AA0
6ES75211BH000AB0
6ES75211BH100AA0
6ES75211BH500AA0
6ES75211FH000AA0
6ES75217EH000AB0
數(shù)字量輸入/輸出模塊 6ES75231BL000AA0
工藝模塊   6ES75501AA000AB0
6ES75511AB000AB0
6ES75521AA000AB0
通訊模塊    6ES75401AB000AA0
6ES75411AB000AB0
6ES75401AD000AA0
6ES75411AD000AB0
安裝導(dǎo)軌   6ES75901BC000AA0
6ES75901AJ300AA0
6ES75901AF300AA0
6ES75901AE800AA0
6ES75901AC400AA0
6ES75901AB600AA0
配件 附件 6ES75922AX000AA0
6ES75921AX000AA0
6ES75921AM000xB0
6ES75921BM000xB0
6ES75921BM000xA0
6ES75905AA000AA0
備件 6ES75911AA010AA0
6ES75911BA010AA0
6ES75908AA000AA0
6ES75280AA707AA0
6ES75280AA007AA0
6ES75280AA000AA0
6ES75900AA000AA0
6ES75923AA000AA0
6ES75905CA000AA0
6ES75905CA000AA0
6ES75905BA000AA0
6ES76772AA300AA0
6ES76772AA400AA0



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以太網(wǎng)通訊

以太網(wǎng)的核心思想是使用共享的公共傳輸通道，這個(gè)思想早在1968年來(lái)源于廈威爾大學(xué)。 1972年，Metcalfe和David Boggs（兩個(gè)都是著名網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家）設(shè)置了一套網(wǎng)絡(luò)，這套網(wǎng)絡(luò)把不同的ALTO計(jì)算機(jī)連接在一起，同時(shí)還連接了EARS激光打印機(jī)。這就是世界上第一個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)在1973年5月22日首次運(yùn)行。Metcalfe在首次運(yùn)行這天寫(xiě)了一段備忘錄，備忘錄的意思是把該網(wǎng)絡(luò)改名為以太網(wǎng)（Ethernet），其靈感來(lái)自于“電磁輻射是可以通過(guò)發(fā)光的以太來(lái)傳播”這一想法。 1979年，DEC、Intel和Xerox共同將網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化。

  1984年，出現(xiàn)了細(xì)電纜以太網(wǎng)產(chǎn)品，后來(lái)陸續(xù)出現(xiàn)了粗電纜、雙絞線、CATV同軸電纜、光纜及多種媒體的混合以太網(wǎng)產(chǎn)品。 以太網(wǎng)是目前世界上最流行的拓樸標(biāo)準(zhǔn)之一，具有傳傳播速率高、網(wǎng)絡(luò)資源豐富、系統(tǒng)功能強(qiáng)、安裝簡(jiǎn)單和使用維護(hù)方便等很多優(yōu)點(diǎn)。

PROFIBUS-DP通訊

PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線是一種開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。PROFIBUS-DP通信的結(jié)構(gòu)非常精簡(jiǎn)，傳輸速度很高且穩(wěn)定，非常適合PLC與現(xiàn)場(chǎng)分散的I/O設(shè)備之間的通信。 
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SIMATIC S7-200 SMART

 

SIMATIC S7-200一款01.jpg

SIMATIC S7-200 SMART 是西門(mén)子公司經(jīng)過(guò)大量市場(chǎng)調(diào)研，為中國(guó)客戶(hù)量身定制的一款高性?xún)r(jià)比小型 PLC 產(chǎn)品。結(jié)合西門(mén)子 SINAMICS 驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品及 SIMATIC 人機(jī)界面產(chǎn)品，以 S7-200 SMART 為核心的小型自動(dòng)化解決方案將為中國(guó)客戶(hù)創(chuàng)造更多的價(jià)值。

smart200917.jpg

機(jī)型豐富，更多選擇

提供不同類(lèi)型、I/O 點(diǎn)數(shù)豐富的CPU 模塊，單體I/O 點(diǎn)數(shù)最高可達(dá)60 點(diǎn)，可滿足大部分小型自動(dòng)化設(shè)備的控制需求。另外，CPU 模塊配備標(biāo)準(zhǔn)型和經(jīng)濟(jì)型供用戶(hù)選擇，對(duì)于不同的應(yīng)用需求，產(chǎn)品配置更加靈活，最大限度的控制成本。

選件擴(kuò)展，精確定制

新穎的信號(hào)板設(shè)計(jì)可擴(kuò)展通信端口、數(shù)字量通道、模擬量通道。在不額外占用電控柜空間的前提下，信號(hào)板擴(kuò)展能更加貼合用戶(hù)的實(shí)際配置，提升產(chǎn)品的利用率，同時(shí)降低用戶(hù)的擴(kuò)展成本。

高速芯片，性能卓越

配備西門(mén)子專(zhuān)用高速處理器芯片，基本指令執(zhí)行時(shí)間可達(dá)0.15 μs ，在同級(jí)別小型PLC 中遙遙領(lǐng)先。一顆強(qiáng)有力的“芯”，能讓您在應(yīng)對(duì)繁瑣的程序邏輯，復(fù)雜的工藝要求時(shí)表現(xiàn)的從容不迫。

以太互聯(lián)，經(jīng)濟(jì)便捷

CPU 模塊本體標(biāo)配以太網(wǎng)接口，集成了強(qiáng)大的以太網(wǎng)通信功能。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC 中，方便快捷，省去了專(zhuān)用編程電纜。通過(guò)以太網(wǎng)接口還可與其它CPU 模塊、觸摸屏、計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，輕松組網(wǎng)。

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三軸脈沖，運(yùn)動(dòng)自如

CPU 模塊本體最多集成3 路高速脈沖輸出，頻率高達(dá)100 kHz，支持PWM/PTO輸出方式以及多種運(yùn)動(dòng)模式，可自由設(shè)置運(yùn)動(dòng)包絡(luò)。配以方便易用的向?qū)гO(shè)置功能，快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備調(diào)速、定位等功能。

通用SD 卡，方便下載

本機(jī)集成Micro SD 卡插槽，使用市面上通用的Micro SD 卡即可實(shí)現(xiàn)程序的更新和PLC 固件升級(jí)，極大地方便了客戶(hù)工程師對(duì)最終用戶(hù)的服務(wù)支持，也省去了因PLC 固件升級(jí)返廠服務(wù)的不便。

軟件友好，編程高效

在繼承西門(mén)子編程軟件強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)上，融入了更多的人性化設(shè)計(jì)，如新穎的帶狀式菜單、全移動(dòng)式界面窗口、方便的程序注釋功能、強(qiáng)大的密碼保護(hù)等。在體驗(yàn)強(qiáng)大功能的同時(shí)，大幅提高開(kāi)發(fā)效率，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

完美整合，無(wú)縫集成

SIMATIC S7-200 SMART 可編程控制器，SIMATIC SMART LINE 觸摸屏和SINAMICS V20 變頻器完美整合，為OEM 客戶(hù)帶來(lái)高性?xún)r(jià)比的小型自動(dòng)化解決方案，滿足客戶(hù)對(duì)于人機(jī)交互、控制、驅(qū)動(dòng)等功能的全方位需求。

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以下內(nèi)容節(jié)選自機(jī)械工業(yè)出版社出版的西門(mén)子自動(dòng)化技術(shù)叢書(shū)----《SIMATIC S7- 1500 與 TIA博途軟件使用指南》， 作者崔堅(jiān)。更多更詳細(xì)的內(nèi)容請(qǐng)您參考《SIMATIC S7- 1500 與 TIA博途軟件使用指南》一書(shū)。

擴(kuò)展指令---過(guò)程映像指令、分布式I/O指令

  • 6.3.3過(guò)程映像指令

       使用更新過(guò)程映像輸入函數(shù)，可以更新指定的輸入過(guò)程映像分區(qū)；使用更新過(guò)程映像輸出函數(shù)，可以更新指定的輸出過(guò)程映像分區(qū)，將信號(hào)狀態(tài)傳送到輸出模塊。與 DP 循環(huán)或 PN 循環(huán)關(guān)聯(lián)的用戶(hù)程序可使用同步過(guò)程映像輸入/輸出函數(shù)指令，實(shí)現(xiàn)等時(shí)模式。過(guò)程映像指令參考表6- 16。

表6- 16 S7-1500過(guò)程映像指令

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  • 6.3.4分布式I/O指令

        對(duì)分布式I/O進(jìn)行相關(guān)操作的函數(shù)及函數(shù)塊，例如讀寫(xiě)分布式I/O（PROFIBUS或PROFINET）的數(shù)據(jù)記錄、刷新過(guò)程映像、啟用/禁止從站以及重新組態(tài)I/O系統(tǒng)等，參考表6- 17。

表6- 17 S7-1500 分布式I/O指令

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程序結(jié)構(gòu)見(jiàn)我的帖子“使用模擬的被控對(duì)象的S7-1500 PID參數(shù)閉環(huán)調(diào)試”，用我編寫(xiě)的FB“被控對(duì)象”模擬被控對(duì)象，其傳遞函數(shù)為3/[(2s+1) (3s+1)]。我分別用硬件CPU 1516-3PN/DP和仿真PLC與FB“被控對(duì)象”組成虛擬的PID閉環(huán)，都成功地實(shí)現(xiàn)了PID參數(shù)自整定。

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我的帖子“PID參數(shù)預(yù)整定遇到的兩個(gè)問(wèn)題和解決方法”介紹了PID參數(shù)自整定可能遇到的問(wèn)題和解決的方法。

在PID整定窗口設(shè)置采樣時(shí)間為0.3s，預(yù)調(diào)節(jié)之前PID的增益為0.3，積分時(shí)間為3s，微分時(shí)間為0s。

單擊采樣時(shí)間右邊的“Start”按鈕，啟動(dòng)測(cè)量。用右上角的選擇框設(shè)置調(diào)節(jié)模式為“預(yù)調(diào)節(jié)”。用I0.0使設(shè)定值從0跳變到70%，立即單擊“調(diào)節(jié)模式”區(qū)的“Start”按鈕，啟動(dòng)預(yù)調(diào)節(jié)。

下圖左邊是預(yù)調(diào)節(jié)的曲線，紅色的是PID的輸出值Output，PV是過(guò)程變量，SP為階躍設(shè)定值。預(yù)調(diào)節(jié)成功地完成后，下面的狀態(tài)欄出現(xiàn)“系統(tǒng)已調(diào)節(jié)”的信息。

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過(guò)程變量和設(shè)定值曲線基本上重合后，將調(diào)節(jié)模式修改為“精確調(diào)節(jié)”。單擊“調(diào)節(jié)模式”區(qū)的“Start”按鈕，啟動(dòng)精確調(diào)節(jié)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，紅色的PID輸出曲線以方波波形變換，通過(guò)自動(dòng)控制PID輸出的幅值和頻率，保證過(guò)程變量曲線在設(shè)定值水平線上下一定范圍內(nèi)波動(dòng)。PID輸出曲線經(jīng)過(guò)若干次正、負(fù)跳變后，精確調(diào)節(jié)結(jié)束，下面的狀態(tài)欄出現(xiàn)“系統(tǒng)已調(diào)節(jié)”的信息。

精確調(diào)節(jié)成功完成后，單擊PID調(diào)試窗口下面的“上傳PID參數(shù)”按鈕，將CPU中的PID參數(shù)上傳到離線的項(xiàng)目中。單擊“轉(zhuǎn)到PID參數(shù)”按鈕，切換到組態(tài)窗口PID參數(shù)頁(yè)面，可以看到精確調(diào)節(jié)后CPU中得到的優(yōu)化的PID參數(shù)。

為了觀察優(yōu)化后的參數(shù)的控制效果，切換到PID調(diào)節(jié)窗口。令I(lǐng)0.0為FALSE，過(guò)程值下降到0以后，令I(lǐng)0.0為T(mén)RUE，使設(shè)定值由0跳變到70%，過(guò)程變量的響應(yīng)曲線如下圖所示。由圖可知優(yōu)化的PID參數(shù)的控制效果是比較理想的。

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