6SL3130-7TE31-2AA3详细说明
1．FX-20P-E型手持式编程器的组成
FX-20P-E手持式编程器（简称HPP）由液晶显示屏、ROM写入器接口、存储器卡盒接口及按键组成，如图8.1所示。
FX-20P-E手持式编程器配有专用电缆FX-20P-E-CAB与PLC主机相连。系统存储卡盒用于存放系统软件，其他的配件为选用件（如ROM写入器、存储器卡盒等）。FX-20P-E手持式编程器的液晶显示屏能同时显示4行内容，每行有16个字符。编程器的键盘由35个按键组成，包括功能键、指令键、元件符号键、数字键等。手持编程器的显示内容说明如图8.2所示。
2．编程器按键的功能
HPP的各个按键的操作功能如表8.1所示。
图8.1 FX-20P-E手持式编程器的操作面板
图8.2 液晶显示屏
表8.1 HPP各按键的功能
3．FX-20P-E型编程器的工作方式选择
(1) PLC通电后，POWER灯亮；将PLC的工作方式选择开关置于STOP状态，此时，PLC处于编程状态。
(2)编程器与主机同时通电，此时显示器显示内容为：
其中，ON LINE表示联机，OFF LINE表示脱机，▶为光标。通过操作上下移动键(↑、↓)将光标移动到要选择的方式上，然后按GO键，就进入到所选定的编程方式。
光标在ON LINE前，按下执行键，为联机编程方式，执行对PLC内部的用户程序存储器的读／写操作。
光标在OFF LINE前，按下执行键，选择脱机编程方式，编程时将指令先写入编程器的RAM中，以后再转入PLC主机的用户程序存储器里。
(3)在联机编程方式下，有以下7种工作方式可供选择。
①OFF LINE MODE（脱机方式）：进入脱机编程方式。
②PROGRAM CHECK：程序检查，若无错误，显示NO ERROR;有错误显示出错误的步序号及出错代码。
③DATA TRANSFER：数据传送，若PLC内安装有存储器卡盒，在PLC的RAM和外装的存储器之间进行程序和参数的传送，相反则显示NO MEM CASSETTE，不进行传送。
④bbbbbETER：对PLC的用户程序存储器容量、各种具有断电保持功能的编程元件的范围以及文件寄存器的数量进行设置。
⑤XYM_NO.CONV：对用户程序中的X、Y、M的元件号进行修改。
⑥BUZZER LEVEL：对编程器的蜂鸣器音量进行调节。
⑦LATCH bbbbb：对断电保持功能的编程元件进行复位。
FUN NO | 指令 | 符号 | 助记符 操作数 | 功 能/相关标志 | 操作数 |
89 | 中断控制指令 | INT
@INT | INT/@INT(89) 控制码C1 000 控制数据C2 | 根据C1控制完成相应功能 C1控制内容000屏蔽/不屏蔽输入中断001清除/不清除输入中断记忆002读出当前屏蔽状态003更新计数器设定值100屏蔽所有中断200解除所有中断屏蔽1、当C1=000时：用C2的bit0~3（其它bit为0）定义中断输入端00003~00006的屏蔽或解除（1—屏蔽；0—不屏蔽）。屏蔽的输入被记录但不响应，一旦被解除立即执行相应的中断程序，也可用清除屏蔽中断记忆的方式（即执行C1=001的中断控制指令INT）而不执行相应的中断程序 2、当C1=001时，用C2的bit0~3（其它bit为0）定义中断输入端00003~00006的屏蔽记忆清除或不清除（1—清除；0—不清除） 3、当C1=002时，将中断输入00003~00006的当前屏蔽状态字输出到C2CH的bit0~3 （1—当前被屏蔽；0—未被屏蔽），C2CH的其它bit为0 4、当C1=003时， 且外部输入中断采用计数器中断模式（非输入中断模式）时，该指令用于更新计数器的设定值（外部输入中断「计数器模式时」为减1计数，当减1计数的当前值为0时产生中断，同时计数器停止计数，相应的中断信号被屏蔽，若想再产生中断，必须更新设定值）。根据控制数据C2的bit0~3决定对应于00003~00006中断输入的计数器设定值是否更新 （0—更新；1—不更新） 中断输入计数器设定值计数器当前值—1输入00003（中断输入0）240CH244CH输入00004（中断输入1）241CH245CH输入00005（中断输入2）242CH246CH输入00006（中断输入3）243CH247CH计数器设定值范围为0000~FFFF 5、C1=100时，C2=0000，屏蔽所有中断（包括间隔定时中断及高速计数器中断），在屏蔽期间，如果发生中断请求,不会响应,但会将发生的中断记录下来,当屏蔽解除后立即进行中断服务 6、C1=200，C2=0000，解除所有中断屏蔽，它并不清除单独中断类型的屏蔽，仅仅是恢复到执行“屏蔽所有中断”之前的状态 例见P113页图3.171及3.172 | C1： 000~003、100、200 C2（当C1=002时)： 000~019 200~252 HR00~19 AR00~15 LR00~15 T/C000~127 DM0000~1023 *DM0000~1023、6144~6655 C2(当C2≠002时)： 200~255 HR00~19 T/C000~127 DM0000~1023、6144~6655 |
69 | 间隔定时器中断指令 | STLM @STLM | STLM/@STLM(69) 控制数据C1 (常数或通道号) 控制数据C3 （中断子程序号） | 根据C1的值控制完成间隔定时器的功能 1、 C1=000启动单次中断模式：此时，C2中是定时设定值，C2+1为时间间隔，C3为指定的中断子程序号，定时时间一到，发生一次中断（仅一次），执行C3子程序 1当C2是常数时，即为递减计数器的设定值，时间间隔固定为1ms；2当C2是通道号时，C2通道内的数据（BCD码0000至9999）是递减计数器的设定值，时间间隔是C2+1中的数据（BCD0005~0320），此时实际定时时间为(C2)X(C2+1)X0.1ms；3C3为子程序号数（000～049BCD）或为子程序号数所在的通道 2、 C1=003启动重复中断模式：C2为定时设定值，C2+1为时间间隔，C3为子程序号或子程序号所在通道号，与123同，区别在于中断发生时，调用子程序，同时定时器当前值恢复为设定值并重新开始减1计数，间隔一定的时间就再发生一次中断, 直到定时器停止工作 3、 C1=006读出定时器当前值：读出递减计数器减1次数、时间间隔、及从上次减1到当前时刻的时间存放在C2、C2+1、C3中，可以计算出从定时开始到执行本指令的时间 4、 C1=010停止定时：停止定时器的工作，C2、C3固定为000 5、 例见P115页图3。174和3。175 | C1：000、003、006、010 C2（当C1=006时）：000~018、200~251 （当C1=010时）：000 （当C1=000、003时）：000~018、 200~254 HR00~15、AR00~14、LR00~14 T/C000~126 DM0000~1022（C=006） DM0000~1022、6144~6654（C=000、003） *DM0000~1024、6144~6655 #0000~9999（BCDC=000、003） C3：000~019、200~252（C1=006） 000（C1=010） 000~019、200~255（C1=000、003） HR00~19、AR00~15、LR00~15 DM0000~1023（C=006） （C1=000、003） #0000~0049（BCD C1=000、003） |
PID控制的难点在于整定控制器的参数。为了学习整定PID控制器参数的方法，必须做闭环实验，开环运行PID程序没有任何意义。用硬件组成一个闭环需要PLC的CPU模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块，此外还需要被控对象、检测元件、变送器和执行机构。例如可以用电热水壶作为被控对象，用热电阻检测温度，用温度变送器将温度转换为标准电压，用移相控制的交流固态调压器作执行机构。
有没有比较简单的实现PID闭环控制的方法呢？
在控制理论中，用传递函数来描述被控对象、检测元件、执行机构和PID控制器。
被控对象一般是串联的惯性环节和积分环节的组合。在实验室可以用以运算放大器为核心的模拟电路来模拟广义的被控对象（包括检测元件和执行机构）的传递函数。我曾将这种运放电路用于S7-200和S7-1200的PID参数自动调节实验。
用运算放大器模拟被控对象一般需要做印刷电路板，还是比较麻烦。有没有更简单的方法呢？
除了用运算放大器来模拟被控对象的传递函数，也可以用PLC的程序来模拟。为此我编写了用来模拟被控对象的S7-200的子程序，它也可以用于S7-200 SMART。使用模拟的被控对象的PID闭环示意图如下图所示，虚线右边是被控对象，DISV是系统的扰动输入值。虚线左边是PLC的PID控制程序。
被控对象的数学模型为3个串联的惯性环节，其增益为GAIN，3个惯性环节的时间常数分别为TIM1～TIM3。其传递函数为
分母中的“s”为自动控制理论中拉普拉斯变换的拉普拉斯算子。将某一时间常数设为0，可以减少惯性环节的个数。图中被控对象的输入值INV是PID控制器的输出值。被控对象的输出值OUTV作为PID控制器的过程变量（反馈值）PV。
下图是模拟被控对象的子程序，实际上只用了两个惯性环节，其时间常数分别为5000ms和2000ms。用与PID的采样周期相同的定时中断时间间隔来调用这个子程序。
下图是用来监视PID回路运行情况的STEP 7-Micro/WIN的PID调节控制面板，可以用它进行PID参数自整定或手动调节PID参数的实验。标有PV（即被控量）的是过程变量的阶跃响应曲线。
将上图中的积分时间由0.03min（分钟）增大到0.12min，下图的超调量有明显的减小。通过修改PID的参数，观察被控量阶跃响应曲线给出的超调量和调节时间等特征量的变化情况，可以形象直观、快速地学习和掌握PID参数的整定方法。
