FB41-FB42參數(shù)詳細說明S7-300西門子

1、PID FB41 FB42 FB43用 Step7 中 SFB41/FB 41, SFB42/FB42,SFB43/FB43 實現(xiàn) PID 控制SLC A&D CSMay 2004目錄1 概述31.1 應(yīng)用31.2 控制系統(tǒng)分析42 PID系統(tǒng)控制器的選擇72.1 連續(xù)控制器、開關(guān)控制器72.2 固定值控制器82.3 級竝制器82.4 混合控制器82.5 比例控制器92.5.1 單循環(huán)比例控制器92.5.2 多循環(huán)比例控制器92.6 二級控制器92.7 三級控制器103 布線103.1 布線規(guī)則103.1.1 連接電纜103.1.2 屏蔽端接元件103.1.3 警告103.1.4 其它

2、信息104參數(shù)賦值工具介紹104.1 調(diào)試PID參數(shù)的用戶界面114.2 獲取在線幫助的途徑125在用戶程序中實現(xiàn)125.1 調(diào)用功能塊125.2 背景數(shù)據(jù)塊135.3 程序結(jié)構(gòu)136功能塊介紹136.1 連續(xù)調(diào)節(jié)功能 SFB 41/FB 41 “CONT_C”136.1.1 簡介136.1.2 應(yīng)用程序146.1.3 說明146.2 步進控制功能 SFB 42/FB 42“CONT_S”266.2.1 簡介266.2.2 應(yīng)用程序266.2.3 說明276.3 脈沖寬度調(diào)制器 SFB 43/FB 43“PULSEGEN”366.3.1 簡介366.3.2 應(yīng)用程序366.3.3 說明367功

3、能塊舉例491概述本文中所討論的功能塊(SFB41/FB41, SFB42/FB42, SFB43/FB43)僅僅是使用于S7和C7的CPU中的循環(huán)中斷程序中。該功能塊，定期計算所需要的數(shù)據(jù)，保存在指定的DB中 (背景數(shù)據(jù)塊)。允許多次調(diào)用該功能塊。CONT_C塊與PULSEGEN塊組合使用，可以獲 得一個帶有比例執(zhí)行機構(gòu)脈沖輸出的控制器(例如，加熱和冷卻裝置)。 SFB41/FB41 (CONT_C),連續(xù)控制方式： SFB42/FB42 (CONT_S),步進控制方式： SFB43/FB43 (PULSEGEN),脈沖寬度調(diào)制器；注意：SFB41/42/43,與 FB41/42/43 兼容

4、，可以用于 CPU 313C. CPU 313C-2 DP/PTP CPU 314C-2 DP/PTP 中。1-1應(yīng)用借助于由你組態(tài)大量模塊組成的控制器，可以完成帶有PID算法的實際控制器?？刂菩?，即 處理速度取決于你所使用的CPU性能。對于給定的CPU,必須在控制器的數(shù)量和控制器所需 要執(zhí)行頻率之間找到一個折衷方案。連接的控制電路越快，所安裝的控制器數(shù)量越少，則每個 SLC A&D CSPage 3 of 49PID_FB41_FB42_FB43時間單位計算的數(shù)值就越多。對于控制過程的類型沒有限制。較慢（溫度、填料位，等）以及 較快的控制系統(tǒng)（流量、速度，等）都可以控制。1.2控制

5、系統(tǒng)分析控制系統(tǒng)的靜態(tài)性能（增益）和動態(tài)性能（滯后、空載時間、積分常數(shù)，等），都是設(shè)計系統(tǒng) 控制器及其靜態(tài)參數(shù)（P操作）和動態(tài)參數(shù)（I、D操作）的主要因素。因此，熟練掌握控制系統(tǒng)的類型和特性非常重要。（如圖1,圖2,圖3,圖4）P ControllerOutput vanableSLC A&D CSPage # of 49PID FB41 FB42 FB43SLC A&D CSPage 5 of 49PID FB41 FB42 FB43PD ControllerJump function to the controller in putOutoJt variableSLC A&

6、amp;D CSPage # of 49PID_FB41_FB42_FB43SLC A&D CSPage # of 49PID_FB41_FB42_FB43PI ControllerSLC A&D CSPage # of 49PID_FB41_FB42_FB43PID Controller圖42 PID系統(tǒng)控制器的選擇控制系統(tǒng)的屬性由技術(shù)過程和機器條件決定。因此，為了獲得良好的控制效果，你必須選擇最 適用的系統(tǒng)控制器。2.1連續(xù)控制器、開關(guān)控制器連續(xù)控制器，輸出一個線性（模擬）數(shù)值。開關(guān)控制器，輸出一個二進制（數(shù)字）數(shù)值。2. 2固定值控制器固定值控制，使用設(shè)定固定數(shù)值進行的過

7、程控制，只是偶爾修改一下參考變量，過程偏差的控 制。SLC A&D CSPage 9 of 49PID_FB41_FB42_FB43SLC A&D CSPage # of 49PID_FB41_FB42_FB43級聯(lián)控制器，控制器串行連接控制。第一個控制器（主控制器）決定了串行控制器（從控制 器）的設(shè)定點，或者根據(jù)過程變量的實際錯誤影響器設(shè)定點。一個級聯(lián)控制器的控制性能可以使用其它的過程變量加以改進。為此，可以為主控制變量添加 一個輔助過程變量PV2 （主控制器SP2的輸出）。主控制器可以將過程變量PV1施加給設(shè)定 點SP1,并且可以調(diào)整SP2,以便盡可能快地到達目標(biāo)，而沒有過

8、調(diào)節(jié)。（如圖5）SP1»控制缶1LMN 揑制於2 1過榨2伺服控制器細助何略SLC A&D CSPage # of 49PID_FB41_FB42_FB43SLC A&D CSPage # of 49PID_FB41_FB42_FB43PV1匸何路控制過稈2.4混合控制器混合控制器是指根據(jù)每個被控組件所需要的設(shè)定點總數(shù)量，來計算總SP數(shù)量的一種控制結(jié) 構(gòu)。在此，混合系數(shù)FAC的和必須為“T o （如圖6）2.5.1單循環(huán)比例控制器單循環(huán)比例控制器，可以用于“兩個過程變量之間的比率”比“兩個過程變量的絕對數(shù)值”重要的場合。（例如，速度控制）。（如圖7）SPLMN過程-/

9、 I比率fPV1圖7SLC A&D CSPage # of 49PID_FB41_FB42_FB43SLC A&D CSPage # of 49PID_FB41_FB42_FB432.5.2多循環(huán)比例控制器對于多循環(huán)比例控制，兩個過程變量PV1和PV2之比保持為常數(shù)。因此，可以使用第一個控 制循環(huán)的過程數(shù)值，來訃算第二個控制循環(huán)的設(shè)定點。對于過程變量PV1的動態(tài)變化，也可 以保證保持特定的比例。（如圖8）圖82. 6二級控制器一個二級控制器只能釆集兩個輸出狀態(tài)（例如，開和關(guān)）。典型的控制為：一個加熱的系統(tǒng), 通過繼電器輸出的脈沖寬度調(diào)制。一個三級控制器只能采集到三個具體的輸出狀

10、態(tài)。我們需要區(qū)分：“脈沖寬度調(diào)制”（例如， 加熱冷卻，加熱關(guān)機冷卻）和“使用集成執(zhí)行機構(gòu)的步進控制”（例如，左停止右）之間 的區(qū)別。3布線對于沒有集成的I/O控制器，你必須使用附加的I/O模塊。3.1布線規(guī)則3.1.1連接電纜對于數(shù)字I/O,如果線路有100米長，必須使用屏蔽電纜；電纜屏蔽時必須在兩端進行接地：軟電纜的截面積選擇 mm2；無需選擇電纜套。如果決定選擇使用電纜套，你可以使用不帶絕緣套圈的電纜套（DIN46228, Shape A, Short version）；3.1.2屏蔽端接元件你可以使用屏蔽端接元件，將所有屏蔽的電纜直接通過導(dǎo)軌連接接地；必須在斷電情況下對組

11、件進行接線；3.1.3警告帶電作業(yè)會有生命危險。如果你帶電對組件的前插頭進行接線，會有觸電危險！3.1.4其它信息其他注意事項可參見手冊“CPU數(shù)據(jù)”手冊以及CPU的安裝手冊。4參數(shù)賦值工具介紹借助于“PID參數(shù)設(shè)置”工具，可以很方便的調(diào)試功能塊SFB41/FB41, SFB42/FB42的參數(shù) （背景數(shù)據(jù)塊）。4.1調(diào)試PID參數(shù)的用戶界面在Windows操作系統(tǒng)中，調(diào)用“調(diào)試PID參數(shù)用戶界面”的操作過程如下：Start > SIMATIC > STEP 7 > PID Control Parameter Assignment （如圖 9）。siwvnc Mn dQtrC

12、MINC06CCKIWX153Update -FM357-2GjaiaboTIc .，SMpyoiA.exePbe3 9(XF2lOj 兩 Mo-osoft Xht 百年45眺 4 DFflr5*f .Corrmur:«t»sn匚件ice flpplcabortfWrRARna-POw 月15日MSNCM S7 (ndus&lal EarnerNCMS7 PROFBLfaCorHjjfft SlhtATK Wokspbre Corc/efthg SSPhsEg MobcnConb-oiLAD? STI, FEO FYcq-nmngS? Ebcks M-rrcryCa

13、xl Pet emeter ggmeH它祕 刊6-1即時書ftXWLTfoSeer chH*ipR«n.gcff cnv«30.ShdDwn.ProaramjOxunert4SetOrPJD CorArolParannt?r 如grmentt.ux® iVjthorW 直 DoorntiWm占 STEP 7aMTFrwbmrna 去 OuenbBlQjutnJt力stemsE 57 SO. - FTcvemminQS? Blxki<5* 57-FD2AG ConfQjSnoPrsewDTnBtics® 574tCSCMSrr»JldU3Q

14、 hfodifei 唾 S«<thj the FGFC IrierfaceT1 405-57 CorfrrtiiQ T1瑩 T 505-S7 CorfrrthQ T2mi Upcfate - RS7-2龍5AWKM叭驢PU.| 藝剛)：| 舟勺“| 底LAD/. .| qa.| 斑hW. | 郵W.J g用5t.|在最開始的對話框中，你既可以打開一個已經(jīng)存在的FB41/SFB41 UCONT_CM或者 FB42/ SFB42 “CONT_S”的背景數(shù)據(jù)塊。也可以生成一個新的數(shù)據(jù)塊，再可以分配給FB41/SFB41 “CONT_C” 或者 FB42/ SFB42 “CONT_S”

15、，作為背景數(shù)據(jù)塊。（如圖 10）祭 PID Control PID_Control_t3t'SIMATIC： 300(l)CPU 31402 DPDB41 - COffline>JPress Fl for help.CAPS抄 File PLC Debug View Window Help D|圍副傷|鋼亙j圖10 FB43/SFB43 “PULSEGEN”沒有參數(shù)設(shè)置的用戶界面工具。你必須在STEP 7中去設(shè) 置它的參數(shù)。4. 2獲取在線幫助的途徑當(dāng)分配參數(shù)給 FB41/ SFB41 “CONT_C”、FB42/ SFB42 “CONT_S” 或者 FB43/SFB43“PUL

16、SEGEN”時，你可以通過以下三條途徑獲得幫助：使用Step7菜單Help>Contents,獲得相應(yīng)的幫助信息；通過按下F1鍵得到幫助；在PID參數(shù)設(shè)置對話框中，通過點擊Help,可以得到具體的幫助信息。5在用戶程序中實現(xiàn)以下章節(jié)將幫助你根據(jù)你的應(yīng)用設(shè)計一個用戶程序。5.1調(diào)用功能塊使用相應(yīng)的背景數(shù)據(jù)塊調(diào)用系統(tǒng)功能塊。SLC A&D CSPage 13 of 49PID FB41 FB42 FB43舉例：CALLSFB41, DB 30 （或者，CALL FB41, DB 31）5. 2背景數(shù)據(jù)塊系統(tǒng)功能塊的參數(shù)將保存在背景數(shù)據(jù)塊中。在第6章中將闡述這些參數(shù)。你可以通過以下方式

17、訪問這些參數(shù) DB編號和偏移地址數(shù)據(jù)塊編號和數(shù)據(jù)塊中的符號地址5. 3程序結(jié)構(gòu)SFB必須在重新啟動組織塊OB100中和循環(huán)中斷組織塊OB30.38中調(diào)用。模式： OB100 Call SFB/FB 41、42、43, DB 30 OB35 Call SFB/FB 41. 42、43, DB 306功能塊介紹6.1 連續(xù)調(diào)節(jié)功能 SFB 41/FB 41 “C0NT_C”6.1.1簡介SFB/FB “CONT_C”（連續(xù)控制器）用于使用連續(xù)的I/O變量在SIMATIC S7控制系統(tǒng)中控 制技術(shù)過程。你可以通過參數(shù)打開或關(guān)閉PID控制器，以此來控制系統(tǒng)。通過參數(shù)賦值工具, 可以很容易地做到這一點。

18、調(diào)用：Start > SIMATIC > STEP 7 > PID Control Parameter Assignment （如圖）。在線電子手冊，見 Start > SIMATIC > Documentation > English> STEP 7-PID Control （如圖 笛）。盤My Ecu丁皿MarjsrCJ1MC05C OJ1W1COGjar<b3n：. “gourexcJrrarAatmSTEP 75IWATJC MAirhT5WCd Corimcrt'WARPfoaant gorrentt seunx Search

19、HdD Run.sthwnct.txtLoOff <nlv«ISO.aj) ShXDQMi “CowtrncabonCffk&At0iCdttort>UaibciK4357-2Ph:«NEWJOW. HlfS.E>E 月15日Ljxhs -1$0>2100巨年 43g. *LOPefB.iBstartonft<id.| JEnjfch10:49 FM自島/ES詈屈2Ja"l2J2J啟 naa圖116.1.2應(yīng)用程序你可以使用控制器作為單獨的PID定點控制器或在多循環(huán)控制中作為級聯(lián)控制器、混合控 制器和比例控制器使用?？刂破鞯墓?/p>

20、能基于帶有一個模擬信號的采樣控制器的PID控制算 法，如果必要的話，可以通過脈沖發(fā)送器(PULSEGEN)進行擴展，以產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制 的輸出信號，來控制比例執(zhí)行機構(gòu)的兩個或三個步進控制器。6.1.3說明除了設(shè)定點操作和過程數(shù)值操作的功能以外，SFB 41/FB 41(CONT_C)可以使用連續(xù)的變 量輸出和手動影響控制數(shù)值選項，來實現(xiàn)一個完整的PID控制器。下面是關(guān)于SFB41/FB 41(CONT_C)詳細的子功能說明：設(shè)定點操作設(shè)定點以浮點格式在“SP_INT”端輸入。實際數(shù)值操作過程變量可以在外圉設(shè)備（I/O）或者浮點數(shù)值格式輸入。“CRP_IN”功能可以將

21、 “PV_PER”外圍設(shè)備數(shù)值轉(zhuǎn)換為一個浮點格式的數(shù)值，在-100和+100%之間，轉(zhuǎn)換公 式如下：CPRJN 的輸1I=PV_PERx100 /27648“PV_NORM”功能可以根據(jù)下述規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)化“CRPN”的輸出：輸出 PV_NORM = （CPRJN 的輸出）x PV_FAC + PV_OFF“PV_FAC”的缺省值為"1" , “PV_OFF”的缺省值為“0”。變量“PV_FAC”和“PVJDFF”為下述公式轉(zhuǎn)化的結(jié)果：PV_OFF = （PV_NORM 的輸出）（CPR_IN 的輸出）x PV_FACPV_FAC = （PV_NORM 的輸出） PV_OFF）

22、/ （CPRJN 的輸出）不必轉(zhuǎn)換為百分比數(shù)值。如果設(shè)定點為物理確定，實際數(shù)值還可以轉(zhuǎn)換為該物理數(shù)值。負偏差計算設(shè)定點和實際數(shù)值之間的區(qū)別便形成負值偏差。為了抑制由于被控量的量化引起的小的、 恒定的振蕩（例如使用PULSEGEN進行脈沖寬度調(diào)制），在死區(qū)將施加一個死區(qū)（DEADBAND）。如果DEADB.W = 0,則死區(qū)將關(guān)閉。 PID 算法PID算法作為一種位置算法進行控制。比例運算、積分運算（INT）和微商運算（DIF）都 可并行連接，也可以單獨激活或取消。這就允許組態(tài)成P、PI、PD和PID控制器。也可 以是純I和D調(diào)節(jié)器。手動模式可以在手動模

23、式和自動模式之間切換。在手動模式下，被控量被修改成手動選定的數(shù)值。積分器（INT）內(nèi)部設(shè)置為“LMN-LMN_P-DISV",微商器（DIF）內(nèi)部設(shè)置為“0” , 并進行內(nèi)部匹配。這就是說切換到自動模式時不會引起被控量的突變。受控數(shù)值的處理使用LMNLIMIT功能，受控數(shù)值可以被限制為一個所選擇的數(shù)值。當(dāng)輸入變量超出極限值 時，信號位將指示?！癓MN_NORM”功能可以根據(jù)下述公式標(biāo)準(zhǔn)化“LMNLIMIT”的輸 !li：LMN = （LMNLIMIT 的輸出）x LMN_FAC + LMN_OFF“LMN_FAC”的缺省值為“1”，“LMNJDFF”的缺省值為“0”。受

24、控數(shù)值也適用于外圍設(shè)備（I/O）格式?！癈PRJDUT”功能可以將浮點值“LMN”轉(zhuǎn)換 為一個外圍設(shè)備值，轉(zhuǎn)換公式如下：LMN_PER = LMN x2764/前饋控制一個干擾變量被引入“DISV”端輸入。初始化SFB41/FB41 “CONT_C”有一個初始化程序，可以在輸入?yún)?shù)COM_RST二TRUE置 位時運行。在初始化過程中，積分器可以內(nèi)部設(shè)置為初始值“LITVAL”。如果在一個循 環(huán)中斷優(yōu)先級調(diào)用它，它將從該數(shù)值繼續(xù)開始運行。所有其他輸出都設(shè)置為其缺省值。出錯信息故障輸出參數(shù)RET_VAL不使用。0 SFB/FB “CONT

25、_C”（連續(xù)調(diào)節(jié)控制器）塊圖如圖12oSLC A&D CSPage 17 of 49PID_FB41_FB42_FB43CONT-C權(quán)圖PV OFFLMN FAC. LMN'OFFa LMN圖126J3.11輸入?yún)?SFB41/FB41 aCONT_Cv （如圖13）SLC A&D CSPage # of 49PID_FB41_FB42_FB43SLC A&D CSPage 19 of 49PID_FB41_FB42_FB43 g|x|J白 IxlCOK RJT:rtB Program陽旳楊|匪Cal勿曲uiq P 3 XXT SIXFWT X01DI Hl G

26、MD 3 ELmu:3f unw PTP.LfCTMLKLfCf Ltnrv orr：7cr rxcWCf OFFI HH/ALDC3VtMM PCTQXJNJJZtFVCTPt«s Fl to get*3 JafRheAbs<S.2 M.v4豪3t| | 吩 3j ” ItLAO/su. g)Step7_.| 0WM(xh.| gwhcto.| ajchn&se.| Adjte. |J ns ett Cbg岔日A空霉ES 2：WAM暉 LAD”TL/FBD - 0C35 PH> Control gsDCcmtrdKriQ 2 COKT C fiewo Rte E

27、dr (njert plc Debug 肯ew epnens mndow HdpD|Q陽|口 魚I Jd跆|ej “|宀|傾圖|向 竺I !、1 !| 0團 蘭I !卜MM）|也圖13下表列JUSFB41/FB41 “CONT_C”輸入?yún)?shù)的說明:序號參數(shù)數(shù)據(jù)類型數(shù)值范圍缺省說明1COM_RSTBOOLFAULSECOMPLETERESTART （完全再起動）。該塊有一個初始化程 序，可以在輸入?yún)?shù)COM_RST置位時運行。2MAN_ONBOOLTRUEMANUAL VALUE ON（手動數(shù)值接通） 如果輸入端“手動數(shù) 值接通”被置位，那SLC A&D CSPage # of 49PI

28、D FB41 FB42 FB43么閉環(huán)控制循環(huán)將中 斷。手動數(shù)值被設(shè)置 為受控數(shù)值。3PVPER_ONBOOLFALSEPROCESS VARIABLE PERIPHERYON/ （過程變量外設(shè)接 通）如果過程變量從I/O讀 取，輸入“PV_PER”必須連接 到外宙設(shè)備， 并且輸入“ PROCESS VARIABLE PERIPHERY ON” 必 須置位。4P_SELBOOLTRUEPROPORTIONALACTION ON （比例分量接通）PID各分量在PID算法中可以分別激活或 者取消。當(dāng)輸入端“比例分量接通”被 置位時，P分量被接 通。5LSELBOOLTRUEINTEGRAL ACT

29、IONON （積分分量接通）PID各分量在PID算 法中可以分別激活或 者取消。當(dāng)輸入端“積分分量接通”被 置位時，I分量被接 通。6INT.HOLDBOOLFALSEINTEGRAL ACTIONHOLD （積分分量保 持）積分器的輸出被凍 結(jié)。為此，必須置位輸入"Integral Action Hold （積分操作保持）”。7l_ITL_ONBOOLFALSEINITIALIZATION OF THE INTEGRAL ACTION （積分分量初 始化接通） 積分器的輸出可以被 設(shè)置為輸入“l(fā)_ITLVAL” o 為 此，必須置位輸入“積分操作的初始 化”。8D_SELBOOLF

30、ALSEDERIVATIVEACTION ON （微分分 量接通）PID各分量在PID算法中可以分別激活或 者取消。當(dāng)輸入端“微分分量接通”被置位時，D分量被接 通。9CYCLETIME>=1msT#1sSAMPLE TIME （采樣 時間）塊調(diào)用之間的時間必 須恒定?！安蓸訒r間”輸入規(guī)定了 塊調(diào)用之間的時間，應(yīng)該與OB35設(shè)定時間保持一致。10SP_INTREAL-100.0 至+100.0(%)或者物理值10.0INTERNALSETPOINT（內(nèi)部設(shè)定點）“內(nèi)部設(shè)定點”輸入 端用于確定設(shè)定值。11PV_INREAL-100.0 至+100.0(%)或者物理值10.0PROCESSV

31、ARIABLEIN （過程變量輸入） 可以設(shè)置一個初始值 到“過程變量輸入”輸入端或者連接一個浮點數(shù)格式的外部過程變量。12PV_PERWORDW#16#0000PROCESS VARIABLEPERIPHERY （過程變 量外設(shè)）外圉設(shè)備的實際數(shù) 值，通過I/O格式的過 程變量被連接到“過 程變量外圍設(shè)備”輸 入端，連接到控制器13MANREAL-100.0 至+100.0(%)或者物理值20.0MANUAL VALUE （手 動數(shù)值）“手動數(shù)值”輸入端 可以用于通過操作者 接口功能設(shè)置一個手 動數(shù)值。14GAINREAL2.0PROPORTIONALGAIN （比例增益）“比例增益”輸入端

32、 可以設(shè)置控制器的比 例增益系數(shù)。15TlTIME>=CYCLET#20sRESET TIME （復(fù)位時間）“復(fù)位時間”輸入端 確定了積分器的時間 響應(yīng)。16TDTIME>=CYCLET#10sDERIVATIVE TIME（微分時間）“微商時間”輸入端 確定了微商單元的時 間響應(yīng)。17TM_LAGTIME>=(CYCLE/2)T#2sTIME LAG OF THE DERIVATIVE ACTION (微分分量的 滯后時間)微商操作的算法包括 一個時間滯后，可以 被賦值給“微分分量 的滯后時間”輸入端 上。18DEADB_WREAL>=0.0（%）或者物理值10.0D

33、EAD BANDWIDTH（死區(qū)寬度）死區(qū)用于存儲錯誤?！八绤^(qū)寬度”輸入端 確定了死區(qū)的容量大 小。19LMN.HLMREALLMN_LLM 至100.0(%)或者物理值2100.0MANIPULATEDALUE HIGHLIMIT （受控數(shù)值的上 限）受控數(shù)值必須設(shè)定有 一個"上限”和一個“下限”?！笆芸財?shù) 值上限”輸入端確定 了 “上極限”。20LMN.LLMREAL-100.0(%)至LMN_HLM或者物理值20.0MANIPULATEDVALUE LOWLIMIT （受控數(shù)值的下 限）受控數(shù)值必須設(shè)定有 一個"上限”和一個“下限”。“受控數(shù) 值下限”輸入端確定 了

34、“下極限”。21PV_FACREAL1.0PROCESSVARIABLE FACTOR（過程變量系數(shù)）“過程變量系數(shù)”輸 入端用于和過程變量相乘。該輸入端 可以用于匹配過程變SLC A&D CSPage 23 of 49PID FB41 FB42 FB43量范圍。22PV_OFFREAL0.0PROCESSVARIABLE OFFSET （過程變量偏 移量）“過程變量偏移”輸 入端可以添加到“過 程變量”。該輸入端 可以用于匹配過程變 量的范圍。23LMN.FACREAL1.0MANIPULATEDVALUE FACTOR （受控數(shù)值系數(shù)）“受控數(shù)值系數(shù)”輸 入端用于與受控數(shù)值 相乘。

35、該輸入端可以 用于匹配受控數(shù)值的 范圍。24LMN.OFFREAL0.0MANIPULATEDVALUE （受控數(shù)值的 偏移量）“受控數(shù)值的偏移 量”可以與受控數(shù)值 相加。該輸入端可以 用于匹配受控數(shù)值的 范圍。25LITLVALREAL-100.0 至+100.0(%)或者物理值20.0INITIALIZATIONVALUE OF THEINTEGRAL-ACTION（積分分量初始化 值）積分器的輸出可以用 輸入端“l(fā)TL_ON” 設(shè)置。初始化數(shù)值可 以設(shè)為“積分分量初 始值”輸入。26DISVREAL-100.0 至+100.0(%)或者物理值20.0DISTURBANCE VARIABL

36、E （干擾變 量）對于前饋控制，干擾 變量被連接到“干擾 變量”輸入端。1）'設(shè)定值通道”和"過程變量通道”中的參數(shù)，應(yīng)該有相同的單位。例如， 如果使用PVJN作為“過程物理值”或者“過程物理值百分比”，SPJNT 必須使用相應(yīng)相同的單位；如果使用PV_PER作為外圍設(shè)備的實際數(shù)值， SPJNT只能使用"-100.0至+100.0（%）”作為設(shè)定值。如果設(shè)定值是SP_INT是010Mpa中的8Mpa,那么需要填寫0.8, PV_PER填寫硬件外 設(shè)地址IW XXX；2）受控量通道中的參數(shù)應(yīng)該有相同的單位。2下表列JUSFB41/FB41 “CONT_C

37、”輸出參數(shù)的說明:序號參數(shù)數(shù)據(jù)類型數(shù)值范圍缺省說明1LMNREAL0.0MANIPULATEDVALUE （受控數(shù)值）有效的受控數(shù)值被以浮 點數(shù)格式輸出在"受控 數(shù)值”輸出端上。2LMN_PERWORDW#16#0000MANIPULATEDVALUE PERIPHERY （受控數(shù) 值外圍設(shè)備）I/O格式的受控數(shù)值被 連接到“受控數(shù)值外圉 設(shè)備”輸出端上的控制 器。3QLMN_HLMBOOLFALSEHIGH LIMIT OF MANIPULATEDVALUE REACHED（達到受控數(shù)值上限） 受控數(shù)值必須規(guī)定一個最大極限和一個最小極 限?！斑_到受控數(shù)值上 限”指示已超過最大極 限

38、。4QLMN_LLMBOOLFALSELOW LIMIT OF MANIPULATED VALUE REACHED（達到受控數(shù)值下限） 受控數(shù)值必須規(guī)定一個 最大極限和一個最小極 限?！斑_到受控數(shù)值下 限”指示已超過最小極 限。5LMN_PREAL0.0PROPORTIONALITY COMPONENT （比例 分量）“比例分量”輸出端輸出受控數(shù)值的比例分量。6LMNREAL0.0INTEGRALCOMPONENT （積分 分量）“積分分量”輸出端輸 岀受控數(shù)值的積分分 量。7LMN_DREAL0.0DERIVATIVE COMPONENT （微分 分量）“微商分量”輸出端輸出受控數(shù)值的微商分

39、量。8PVREAL0.0PROCESS VARIABLE（過程變量）有效的過程變量在“過 程變量”輸出端上輸 出。9ERREAL0.0ERROR SIGNAL （誤 差信號）有效誤差在“誤差信號"輸出端輸出。6. 2 步進控制功能 SFB 42/FB 42 UCONT_SM6.2.1簡介SFB/FB “CONT_S”（步進控制器）用在SIMATIC S7可編程控制器上，用于二進制數(shù)控 數(shù)值輸出信號積分執(zhí)行機構(gòu)的控制技術(shù)過程。在參數(shù)賦值過程中，你可以激活或取消PI步 進控制器的子功能，以使控制器與過程匹配。通過參數(shù)賦值工具，可以很容易地做到這一 點。調(diào)用：Start > SIMA

40、TIC > STEP 7 > PID Control Parameter Assignment （如圖）。在線電子手冊，見 Start > SIMATIC > Documentation > English> STEP 7 - PID Control （如圖）。6.2.2應(yīng)用程序你可以使用該控制器作為單獨的Pl固定設(shè)定值控制器，或者在輔助控制循環(huán)（第二級閉 環(huán)）中作為級聯(lián)控制器、混合控制器或者比例控制器使用，但是不能用作主控制器（第一 級調(diào)節(jié)器）?？刂破鞯墓δ芨鶕?jù)采樣控制器的PI控制算法實現(xiàn)，iti模擬執(zhí)行信號生成二進 制輸出信號。下列功能適用于CPU 31

41、4 IFM的FB V1.5或V1.1.0以上版本：利用TI=T#0 ms,可以封鎖調(diào)節(jié)器的積分分量。因此，允許功能塊用作比例（P）控制 器。由于控制器不使用任何位置反饋信號，內(nèi)部計算的受控變量將不能準(zhǔn)確地匹配信號控制元 件的位置。如果受控變量（ER*GAIN）為負值，應(yīng)進行調(diào)整。然后調(diào)節(jié)器置位輸出端 QLMNDN （受控量信號低）,直到LMNR_LS （位置反饋信號下限）被置位?？刂破鬟€可以在一個控制器級聯(lián)中用作一個輔助控制器（第二個執(zhí)行器）。設(shè)定點輸入端 “SP_INT”用于賦值控制元件的位置。在這種情況下，實際數(shù)值輸入和參數(shù)“TI （積分時 間）”必須被設(shè)置為“0”。一個應(yīng)用實例：通過電控

42、閥瓣控制溫度，即是借助二進制脈沖 數(shù)值輸出信號來控制熱量輸出的溫度調(diào)節(jié)和利用閥門控制制冷容量。在這種情況下，為了 全部關(guān)閉閥門，受控變量（ER*GAIN）應(yīng)該有一個負值。6.2.3說明除了過程數(shù)據(jù)通道的功能外，SFB/FB “CONT_S”（步進控制器）可以使用一個數(shù)字受控 數(shù)值輸出和手動影響控制數(shù)值選項，來實現(xiàn)一個完整的PI控制器。步進控制器不使用位置 反饋信號。限位信號可以用于限制脈沖輸出。下面你可以找到詳細的子功能說明：設(shè)定點操作設(shè)定點以浮點數(shù)格式在"SPJNT"輸入端上輸入。6232實際數(shù)值操作過程變量可以在外圍設(shè)備（I/O）或浮點數(shù)格式輸入?！癈RP

43、N”功能可以將“PV_PER”外圉設(shè)備數(shù)值轉(zhuǎn)換為一個浮點數(shù)格式的數(shù)值，在-100和+100%之間，轉(zhuǎn)換公式如下:CPRJN 的輸B=PV_PERx100/27648“PV_NORM”功能可以根據(jù)下述公式標(biāo)準(zhǔn)化“CRP_IN”的輸出:PV_NORM 的輸出二（CPR_IN 的輸出）x PV.FAC + PV.OFFPV_FAC的缺省值為“仁,PV.OFF的缺省值為“0” o變量“PV_FAC”和“PV_OFF”為下述公式轉(zhuǎn)化的結(jié)果：PV_OFF = （PV_NORM 的輸出）（CPR_IN 的輸出）xPV_FACPV_FAC = （ （PV.NORM 的輸出） PV_OFF） / （CPRJN

44、的輸出）6233負偏差計算設(shè)定點和實際數(shù)值之間的區(qū)別便形成負值偏差。為了抑制iti于受控變量的量化造成的小 的、恒定的振蕩（例如，由于執(zhí)行機構(gòu)閥門引起的受控數(shù)值的波動），為負偏差設(shè)置了一個死區(qū)（DEADBAND）。如果DEADB_W二0,則死區(qū)將被關(guān)閉。 PI步進算法SFB/FB “CONT_S”（步進控制器）不使用位置反饋信號。PI算法的積分操作和假定位 置反饋信號都在積分器（INT）中計算，并作為一個反饋值與剩余P操作進行比較。比較 差被用于一個三步元件（THREE_ST）和一個脈沖發(fā)生器（PULSEOUT）,以生成執(zhí)行 機構(gòu)的控制脈沖。控制器的開關(guān)頻率可以通過在三步元件上采

45、用閾值控制來減少。6.2.3.S前饋控制一個干擾變量被引入“DISV”輸入端。SLC A&D CSPage 29 of 49PID_FB41_FB42_FB436.23.6初始化操作SFB/FB “CONT_S”（步進控制器）有一個初始化程序，可以在輸入?yún)?shù)COM_RST =TRUE置位時運行。所有其它輸出端都設(shè)置為其缺省值。6237 出錯信息故障輸出參數(shù)RET.VAL不使用。6238 SFB/FB “CONT_S”（步進控制器）塊圖如圖14CONT.S塊圖SP INTRV INCRP INPV PR” *SLC A&D CSPage # of 49PID_FB41_FB42_

46、FB43SLC A&D CSPage # of 49PID_FB41_FB42_FB43圖14SLC A&D CSPage # of 49PID FB41 FB42 FB436239輸入?yún)?shù)SFB 42/FB 42 “CONT_S”（如圖15） ff|x|-Iffl x|E!Tr,CONT 曠EtTOI* 因 DBCci£&) Jjmpsif 衛(wèi)nteo?f furrtion 匡 FfoeAhg-pcirl fct. i» 2j匡也 Flc-am control it 習(xí) 5hft/Rotate £扇 Sl«Lus biU l&#

47、171; 劑 irrcf?ff 月 wcfdlwtI* £21 FBbM：5:- £B FC bateli a SFB tl3d»s £B SFCbtoj/H MjlpleF 出 Lih"5 王戀乳dZ5 J| Stardard Lbrhy 由回 System FureDcn Bb&i 0 tfl S5 S78v&UiQBicds 由 】比 Furctm Ehtks 0 Q OfQri2aticn ti 回 PID ControlQb:!O FB4】 CONTJZ <0>HO FE42 CONTJ ICONTO FB

48、4.3 PXSEGEN ICCfJT 口 FE53 TCCNTJ：P COOHROl a FES9 -TCCWT ccxma E 回 Con-mcricabca Bbik? li) U-5； Ccwertnj Efcd<$ E 回 MEsbrwu%+ SUW【JNETJZPE 57-Te-JiCONTJ5 f CCCWT2dI；0K P5T13NP. KSLMNP. ISLHN3 ONirwTjpUWDMPVPEP. OK2YCLE5P IKTPV IMPT FEP.-"IHTI-)EADBPT FXlCPV OFPm3E TK-)REAK_TM-n?. tkobtvrjpQL

49、!EE'JPVER LAO/STL/FBD OB35 PIO ConlroLtestControlliitq 2 COCST C newO File Edt Insert FtC Debug 怙申 Cpdortf Wrduv Hdpd|済討日 a*l :圖 石±d ! I翌l仆MK）網(wǎng)將ISLC A&D CSPage 31 of 49PID FB41 FB42 FB43bisv9 cfflnefijRooianelerriyifg |E CalFTessFitoget Hdp.l：52 AM圈SUrl| 越羊兇 矽” 金刖1>5久|UW5U. 酎頭R _FB|

50、"nebs邑冊f | JjCMi型5 . |蟲Adogg.名卻&呂暫.功圖15下表列出SFB 42/FB 42 “CONT_S”輸入?yún)?shù)的說明:序號參數(shù)數(shù)據(jù)類型數(shù)值范圍缺省說明1COM_RSTBOOLFAULSECOMPLETE RESTART （完全 再起動）。該塊有一個初始化 程序，可以在輸入?yún)?shù) COM_RST置位時運行。2LMNR_HSBOOLFALSEHIGH LIMIT OFPOSITION FEEDBACK SIGNAL （位置反 饋信號上限）"執(zhí)行器在上限 ?！毙盘栠B接到“位置反饋信號上 限”輸入端。LMNR_HS =TRUE表示執(zhí)行器 處于最大上限

51、。3LMNR_LSBOOLFALSELOW LIMIT OFPOSITION FEEDBACK SIGNAL （位置反 饋信號下限）"執(zhí)行器在下限 ?！毙盘栠B接到“位置反饋信號下 限”輸入端。LMNR_LS =TRUE表示執(zhí)行器 處于最大下限。4LMNS_ONBOOLTRUEMANUALACTUATINGSIGNALS ON （手動執(zhí)行信號接通）通過“手動執(zhí)行信 號接通”執(zhí)行信號 處理切換為手動模式。5LMNUPBOOLFALSEACTUATINGSIGNALS UP （執(zhí)行信號上升）通過手動執(zhí)行信 號，輸出信號“QLMNUP” 在“執(zhí)行信號上升沿”輸入被置位。6LMNDNBOOLF

52、ALSEACTUATINGSIGNALS DOWN（執(zhí)行信號下降） 通過手動執(zhí)行信 號，輸出信號“QLMNDN” 在"執(zhí)行信號下降 沿”輸入被置位。7PVPER_ONBOOLFALSEPROCESSVARIABLE PERIPHERYON （過程變量外 設(shè)接通）如果從I/O讀取過 程變量，輸入端“PV_PER” 必須 連接到外圍設(shè)備， 并且輸入端"PROCESSVARIABLEPERIPHERYON”必須置位。8CYCLETIME>=1 msT#1sSAMPLING TIME（采樣時間）塊調(diào)用之間的時間必須恒定?！安蓸訒r間”輸入端規(guī) 定了塊調(diào)用之間的時間。9SP_INTREAL-100.0 至+100.0(%)或物理值40.0INTERNAL SETPOINT （內(nèi)部 設(shè)定值）'內(nèi)部設(shè)定值”輸 入用于確定一個設(shè)定值。10PV_INREAL-100.0 至+100.0(%)或物理值40.0PROCESSVARIABLE IN （過程變量輸入）可以設(shè)置一個初始 值到“過程變量輸 入”輸入端或者連 接一個浮點數(shù)格式