（3）存储卡，在安装过程中可以发现，这是一种移动存储设备，一般属于可选（附加）装置，很少使用[5]。

2。2。2 S7--200 型可编程逻辑控制器的扩展模块

在工作机的输入（输出）点的规模无法达到预期设计的要求时，使用方可以根据需要对I／O点数进行模块扩展，扩展模块由于点数的数量、性质、工作电压的不同，有多种类型。当然，由于每个PLC工作机所选用的CPU不同，其能够连接的扩展模块的数量、性质等也会受到制约。常用的有，输入/输出扩展、混合式扩展、模拟量输入／输出扩展模块、调制解调器模块、定位模块以及以太网模块等。在本设计中，由于模拟阶段受到操作面板的限制，因此可编程逻辑控制器并未选用扩展模块，在水箱水位的实现程序以及相关的配套硬件上则选用与压力变送器符合的扩展模块。

例如，在模拟设计中所使用的可编程逻辑控制器的CPU为224型，相对于实物设计中选用的226型，前者的信号输入和输出的端口明显少于后者，在运算能力和信息量容纳等方面产生差异，因此，中央处理器本身的性能也是影响扩展模块规模的一大因素。

2。2。3 PC端以及STEP—7编程软件

与PLC工作机相连后用于程序编写和录入，本设计采用梯形图语言设计。相较于传统的可编程逻辑控制器在进入运行前需要通过工业计算机进行编写，本设计使用的新型工作机已经实现了程序软件化，如图2—2所示，较多的数据块、指令表等可以直接编入控制语句。即可通过普通商业计算机进行预先的编写。同时，该软件经过改进后，实现了多个控制模块、计算模块的调用，使得本设计的编写效率显著提高[6]。

图2—2  STEP 7 的PC端语句模块

2。3 PLC的闭环控制

2。3。1 闭环控制原理

在自动控制系统中，PLC工作机在特定情况下也会引入闭环控制思路，用以消除误差值。可编程逻辑控制器所采用的闭环控制流程如图2-3所示，其虚线内的相关计算任务是由PLC完成的，虚线外部的设备可视为信号源。在实际操作中，闭环结构所面对的执行器或信号变速器等往往是连续产生信号的实体，即产生模拟量的电信号，而可编程逻辑控制器的中央处理器所能进行的计算为数字量（0/1型信号的输入与输出，相关的计算器如量子处理器则不在本处说明），因此，在控制系统获取信号后，会由PLC工作机的A/D（通常的工作机均具备该模块）转换装置将其由模拟量换算为数字量。通常情况下，变送器的信号为电压或电流信号，根据所选可编程逻辑控制器的技术要求，选择相应的电信号类型。在所示图2-3中，m(n)、pv(n)、sp(n)、e(n)为逻辑量数字信号,相应地，pv(t)、m(t)、c(t)等为全时态模拟信号[6]。

图2-3 闭环控制的流程

PLC工作机依靠闭环控制系统对误差量（即反馈量）进行调整与计算，其一个运算流程所需时间称为采样周期，采样周期在程序编写时可自由限定。

2。3。2 可编程逻辑控制器的PID原理论文网

PID的全称—P：比例；I：积分；D：微分

（1）比例控制：一种较直接的控制方式，通过确定误差区间为后续优化计算做准备。

    （2）积分控制：可编程逻辑控制器的输出与输入误差信号的积分（即低阶函数）为正比关系。在一个自动控制系统的工作状态进入稳态后，其仍然存在的误差值称为该系统的稳态误差。如果进行误差的消除，则必须对误差值进行不断地缩小，因此，在可编程逻辑控制器中引入“积分项”，该参数会随着时间的增加而累积，因此，增大了PLC工作机的输出量，可以使被控系统在进入稳态后逐渐消除稳态误差。