西门子1200 PID完整程序西门子PLC 1200和多台G120西门子变频器Modbud RTU通讯，带西门子触摸屏，带变频器参数/Modbus通讯报文详细讲解，PID自写FB块无密码可以直接应用到程序，PID带手动自动功能，可手动调节PID, 注释详细/CAD电气
在自动化控制领域，西门子的产品一直以其稳定性和强大功能备受青睐。今天咱就唠唠西门子1200 PLC与多台G120变频器通过Modbus RTU通讯，搭配西门子触摸屏，并且自己编写无密码可直接应用的PID FB块的那些事儿，最后再提提CAD电气相关的内容。
一、西门子1200与G120变频器Modbus RTU通讯
1. 硬件连接
要实现Modbus RTU通讯，首先得把PLC和变频器的硬件连接好。一般来说，PLC的串口（比如CM 1241 RS485模块）通过两根线（A和B）连接到变频器的相应端口。确保硬件连接牢固，避免出现通讯故障。
2. 软件配置
在TIA博途软件中，我们要对通讯进行配置。先在硬件组态里添加CM 1241 RS485模块，并设置其通讯参数，如波特率、奇偶校验等。变频器那边也得设置成一样的参数，不然就对不上话了。
// 以下是一段简单的初始化通讯的代码示例（以OB1为例） // 定义一个通讯背景数据块 DB10 : "MB_COMM_LOAD" { "REQ" := TRUE; "BAUD" := 9600; // 设置波特率 "PARITY" := 0; // 无奇偶校验 "DB_Ptr" := P#DB20.DBX0.0 WORD 256; // 数据块指针 "PORT" := 1; // 端口号 } CALL "MB_COMM_LOAD", DB10;在这段代码里，MBCOMMLOAD指令负责初始化通讯，REQ置为TRUE表示启动通讯配置，BAUD设置波特率为9600，PARITY选择无奇偶校验，DB_Ptr指向存放通讯数据的数据块，PORT指定通讯端口。
二、变频器参数与Modbus通讯报文详解
G120变频器有一堆参数，这些参数通过Modbus RTU通讯来读写。比如，要读取变频器的运行频率，我们得知道对应的Modbus地址。一般来说，不同的功能码对应不同的操作，像03功能码用于读取保持寄存器。
假设我们要读取变频器的运行频率，地址假设为40001（不同变频器型号可能不同，得看手册）。发送的报文大概是这样（以ASCII模式为例）：
01 03 00 00 00 01 84 0A
01：是变频器的站地址，表示我们要和1号站的变频器通讯。03：功能码，这里表示读取保持寄存器。00 00：起始地址的高字节和低字节，这里是0000地址开始。00 01：要读取的寄存器数量，这里只读取1个。84 0A：CRC校验码，用来检查数据传输是否正确。
三、PID自写FB块
1. 手动自动功能实现
自己写的PID FB块，带手动自动功能那是必须的。下面是FB块的代码框架：
FUNCTION_BLOCK PID_FB VAR_INPUT Setpoint : REAL; // 设定值 ProcessVariable : REAL; // 过程变量 ManualEnable : BOOL; // 手动使能 ManualValue : REAL; // 手动值 Kp : REAL; // 比例系数 Ki : REAL; // 积分系数 Kd : REAL; // 微分系数 END_VAR VAR_OUTPUT Output : REAL; // 输出值 END_VAR VAR Error : REAL; // 偏差 Integral : REAL; // 积分项 PreviousError : REAL; // 上一次偏差 END_VAR IF ManualEnable THEN Output := ManualValue; ELSE Error := Setpoint - ProcessVariable; Integral := Integral + Error * 0.01; // 假设采样时间为0.01s Output := Kp * Error + Ki * Integral + Kd * (Error - PreviousError) / 0.01; PreviousError := Error; END_IF在这个FB块里，当ManualEnable为TRUE时，PID输出直接采用手动设定的值ManualValue。而在自动模式下，计算偏差Error，进行积分运算，并根据PID公式计算输出值Output。Kp、Ki、Kd分别是比例、积分、微分系数，可以根据实际情况调整。
2. 注释详细的好处
详细的注释就像是给代码写的说明书，不管是自己以后维护，还是别人接手，都能快速明白代码的意图。像上面代码里，每个变量定义后面的注释，清楚地说明了这个变量是干啥的，这样看代码就轻松多了。
四、西门子触摸屏
西门子触摸屏作为人机交互界面（HMI），能让操作人员方便地监控和控制整个系统。在博途软件里，我们可以把PLC的变量关联到触摸屏的画面元素上。比如，把PID的设定值、手动自动切换按钮、变频器的运行频率等都显示在触摸屏上，操作人员可以直接在触摸屏上修改这些参数，方便得很。
五、CAD电气
在整个项目中，CAD电气可以用来绘制电气原理图。从PLC的I/O分配，到变频器的连接，再到触摸屏的布线，都可以通过CAD电气清晰地展示出来。这对于项目的设计、施工以及后期维护都非常重要。它就像是项目的地图，让大家对整个电气系统一目了然。
总之，通过西门子1200 PLC与G120变频器的Modbus RTU通讯，结合自写的PID FB块和西门子触摸屏，再借助CAD电气进行电气设计，我们就能构建一个功能强大且易于操作维护的自动化控制系统。希望这篇文章能给大家在相关项目开发中提供一些帮助。
