1、前言，目錄 1 2 3 B 引言參數(shù)分配SIMATIC功能塊參考用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件PID詞匯表，索引用戶手冊A5E00447392 -01安全指南本手冊包括了保證人身安全與保護(hù)本及相連設(shè)備所應(yīng)遵守的注意事項(xiàng)。這些注意事項(xiàng)在手冊中均以三角形警告符號加以突出，并根據(jù)等級標(biāo)識如下：!表示如果不采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，將導(dǎo)致、嚴(yán)重的人身或損失。警告表示如果不采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，可能導(dǎo)致 !、嚴(yán)重的人身或損失。 !當(dāng)心表示如果不采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，可能導(dǎo)致輕微的人身或損失。注意提醒您注意有關(guān)、使用的特別重要的信息，或者是文檔的特定部分。安裝和操作設(shè)備/系統(tǒng)時，一定要結(jié)合本手冊進(jìn)行。只有

2、才安裝和操作該設(shè)備。是指被。按照既定安全慣例和標(biāo)準(zhǔn)，對線路、設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、接地和標(biāo)記的正確使用請注意如下事項(xiàng)： !警告本設(shè)備及其部件只能用于目錄或技術(shù)說明書中所描述的范疇，并且只能與由西門子公司認(rèn)可或推薦的第廠商提供的設(shè)備或部件一起使用。只有正確地、保管、設(shè)置和安裝本，并且按照推薦的方式操作和維護(hù)，才能正常、運(yùn)行。SIMATICR和SINECR是SIEMENS AG的商標(biāo)商標(biāo)。本文檔中的其它一些標(biāo)志也是商標(biāo)所有者的權(quán)利。商標(biāo)，如果任何第出于個人目的而使用，都會所有 E Siemens AG 1996 保留所利或使用本手冊或所含免責(zé)我們已檢查過本手冊中的內(nèi)容與所描述的硬件和軟件相符。 由于

3、差錯在所難免，我們不能保證完全一致。我們會定期審 查本手冊中的內(nèi)容，并在后續(xù)版本中進(jìn)行必要的更正。歡迎 提出改進(jìn)意見。明確的，不得、內(nèi)容。違者應(yīng)對造成的損失承擔(dān)責(zé)任。保留所利，包括實(shí)用新型或設(shè)計的專利權(quán)及權(quán)。Siemens AG Automation GroupIndustrial Automation Systems Postfach 4848, D-90327 Nürnberg技術(shù)數(shù)據(jù)改動，恕不另行通知。E Siemens AG 1996Siemens AktiengesellschaftA5E00447392前言本手冊提供使用PID的器塊的技術(shù)支持。目的本手冊介紹了器塊的功能，

4、使您熟悉功能塊的參數(shù)分配用戶界面。該用戶界面包括了的技術(shù)支持。，在分配功能塊參數(shù)時，可以提供適用對象本手冊是為下列讀者編寫的：-S7程序員閉環(huán)系統(tǒng)程序員操作員維修“PID的結(jié)構(gòu)”“PID-”軟件括下列組件：功能塊CONT_C、CONT_S和PULSEGEN。用于組態(tài)器塊的參數(shù)分配用戶界面。主要講述功能塊的手冊。用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 - A5E00447392 -01PIDiii電子手冊PID功能塊PIDPIDS7-300和S7-400參數(shù)分配用戶界面PID前言手冊目錄PID第1章的概述第2章介紹如何調(diào)用參數(shù)分配用戶界面第3章描述功能塊FB 41“CONT_C”、FB 42“

5、CONT_S” 和FB 43“PULSEGEN”本手冊為參考手冊，提供了PID信息所需要的信息。根據(jù)不同工作經(jīng)驗(yàn)，您可能還需要手冊/70/、/71/、/100/、/101/、/231/、/232/和/234/中的更多信息。如果您有任何關(guān)于PID的使用或應(yīng)用的問題，請理商。附加的技術(shù)支持當(dāng)?shù)氐奈鏖T子代在“S7-400可編程器，硬件和安裝”手冊的附錄“西門子全球代理”中，您可以找到地址列表。如果您對本手冊有任何問題或意見，請?zhí)顚懯謨宰詈蟮脑u語表，然后將其反饋到表格中給出的地址。如果您還能夠抽出一點(diǎn)時間回答表中的問題，給出您對本手冊的個人意見，非常感謝。西門子還提供了很多培訓(xùn)，向您介紹SIMATIC

6、 S7自動化系統(tǒng)。請聯(lián)系當(dāng)?shù)氐呐嘤?xùn)中心，或位于德國紐倫堡的培訓(xùn)總部，以獲取詳細(xì)信息。：用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 -PIDivA5E00447392 -01目錄123. 1-12-13-13-23-93-153-24A-1引言. 參數(shù)分配. 功能塊3.13.23.33.4使用FB41“CONT_C”實(shí)現(xiàn)連續(xù)使用FB42“CONT_S”實(shí)現(xiàn)步進(jìn)使用FB43“PULSEGEN”生成脈沖. . . PULSEGEN使用實(shí)例. A. 參考索引. 索引-1用于S7 -300和S7 -400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 - A5E00447392 -01PIDv用于S7 -300和S7 -400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 -

7、PIDA5E00447392 -011引言PIDPID包的功能塊(FB)包括了用于連續(xù)(CONT_C)和步進(jìn)原理(CONT_S)的塊，以及用于脈寬調(diào)制(PULSEGEN)的FB。器塊實(shí)現(xiàn)了一個純軟件器，它所包含的功能塊可以提供器的所有功能。循環(huán)計算所需的數(shù)據(jù)在為FB分配的數(shù)據(jù)塊中。這樣， 便可以按照需要頻繁地調(diào)用FB。功能塊PULSEGEN和功能塊CONT_C一起，可實(shí)現(xiàn)具有脈沖輸出的器，用于比例執(zhí)行器。使用FB創(chuàng)建的基本功能器是由一系列子功能組成的，您可以選擇激活或取消激活這些子功能。除了具有其自身PID算法的實(shí)際器以外，還有一些集成的功能也可以用于處理設(shè)定值和過程變量，以及用于調(diào)整計算出的

8、可調(diào)節(jié)變量。應(yīng)用通過兩個器塊實(shí)現(xiàn)的器并不局限于任何特定應(yīng)用領(lǐng)域。器的性能和它的處理速度只取決于所使用的CPU的性能。對于任何一個給定的CPU，都必須在器的數(shù)量和單個器的處理頻率之間進(jìn)行折衷?；芈匪匦璧奶幚硭俣?，換句話說，就是時間內(nèi)計算可調(diào)節(jié)變量的次數(shù)，決定了可以安裝的器數(shù)量(較快的回路意味著較少的器)。在可以的過程類型方面，沒有任何限制。不論是慢速過程(溫度、罐液位等)，還是非?？斓倪^程(流速、電機(jī)速度等)，都可以進(jìn)行。過程分析注意要的過程的靜態(tài)特征(增益)和動態(tài)特征(時間延遲、死區(qū)時間、復(fù)位時間等)，對器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計都有顯著的影響，并且還會影響到器的靜態(tài)(P分量)和動態(tài)(I和D分量)參數(shù)維

9、數(shù)大小的選擇。因此，精確了解需要的過程的類型和特征數(shù)據(jù)是非常必要的。用于S7 -300和S7 -400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 - A5E00447392 -01PID1-1引言器的選擇注意回路的特征由給出的受控過程或局部的細(xì)微修改。僅當(dāng)所選擇的的物理特征決定，并且只能做器類型非常適合工作條件并且與過程的時間響應(yīng)相匹配時，才能獲得良好的質(zhì)量。您可以在幾乎不需要編程的情況下創(chuàng)建一個器(構(gòu)造、參數(shù)分配和系統(tǒng)程序中的調(diào)用)。但STEP 7的知識是必需的。創(chuàng)建器STEP 7還提供了關(guān)于各種FB的信息。PID/350/。信息是標(biāo)準(zhǔn)的一個子集。關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)器的信息，請參見用于S7 -300和S7 -400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 -PI

10、D1-2A5E00447392 -012的參數(shù)分配用戶參數(shù)分配在Windows 95下，可以使用下列菜單選項(xiàng)調(diào)用PID界面：調(diào)用參數(shù)分配用戶界面S 開始 " SIMATIC " STEP 7 V3 " PID參數(shù)分配在第一個框中，可以打開一個現(xiàn)有的用于FB41“CONT_C”或FB42“CONT_S”的背景數(shù)據(jù)塊(DB)，或創(chuàng)建一個新的數(shù)據(jù)塊作為背景數(shù)據(jù)塊。如果創(chuàng)建了新的背景數(shù)據(jù)塊，系統(tǒng)會提示將該背景數(shù)據(jù)塊分配給FB。FB43“PULSEGEN”并沒有參數(shù)分配用戶界面。必須使用STEP 7工具來設(shè)置它的參數(shù)。注意使用PID的參數(shù)分配用戶界面，還可以為CPU 314

11、 IFM的集成器分配參數(shù)。在這種情況下，用戶創(chuàng)建分配給SFB41或SFB42的背景數(shù)據(jù)塊。在參數(shù)分配用戶界面中可以使用，這樣用戶在分配器塊參數(shù)時，就可以從線幫助：中獲得需要的幫助。可以使用三種方式調(diào)用在S 使用菜單選項(xiàng)幫助 " 目錄.通過按下F1鍵通過單擊參數(shù)分配SS框中的幫助按紐用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 - A5E00447392 -01PID2-1用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 -PIDA5E00447392 -013功能塊注意本章描述的功能塊(FB41到FB43)只適用于具有周期性中斷等級的S7/C7 CPU。章節(jié)總覽用于S7-300和S7-400的標(biāo)

12、準(zhǔn)軟件 - A5E00447392 -01PID3-1章節(jié)描述頁碼3.1使用FB41“CONT_C”實(shí)現(xiàn)連續(xù)3-23.2使用FB42“CONT_S”實(shí)現(xiàn)步進(jìn)3-93.3使用FB43“PULSEGEN”生成脈沖3-153.4PULSEGEN使用實(shí)例3-24功能塊3.1使用FB41“CONT_C”實(shí)現(xiàn)連續(xù)FB“CONT_C”用于在SIMATIC S7可編程引言器上，帶有連續(xù)輸入和輸出變量的工藝過程。在參數(shù)分配期間，用戶可以激活或取消激活PID器的子功能，以使器適合實(shí)際的工藝過程?？梢詫⑵饔米鱌ID固定設(shè)定值應(yīng)用器，或者在多回路中用作級器的功能基于采樣器的PID算法，聯(lián)、混合或比率器。采樣器帶有一個

13、模擬信號；如果需要的話，還可以擴(kuò)展器的功能，增加一個脈沖環(huán)節(jié)，以產(chǎn)生脈寬調(diào)制的輸出信號，用于帶有比例執(zhí)行器的兩步或三步器。除了設(shè)定值和過程值分支中的功能以外，F(xiàn)B還實(shí)現(xiàn)了一個完整的PID描述器，該節(jié)值。器具有連續(xù)的可調(diào)節(jié)變量輸出，并且還可以選擇手動影響調(diào)下文詳細(xì)描述了這些子功能：設(shè)定值分支設(shè)定值以浮點(diǎn)數(shù)格式輸入到SP_INT輸入端。過程變量分支可以在設(shè)備(I/O)中輸入過程變量，也可以以浮點(diǎn)數(shù)格式輸入。CRP_IN函數(shù)根據(jù)下列公式，將PV_PER外設(shè)值轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)格式-100到+100 %：100CRP_IN的輸出 = PV_PER £27648PV_NORM函數(shù)根據(jù)下列公式規(guī)格化C

14、RP_IN的輸出：PV_NORM的輸出 = (CRP_IN的輸出) £ PV_FAC + PV_OFFPV_FAC的缺省值是1，PV_OFF的缺省值是0。誤差信號設(shè)定值和過程變量之間的差值就是誤差信號。要抑制由于可調(diào)節(jié)變量量化所引起的小幅持續(xù)振蕩(例如，在使用PULSEGEN進(jìn)行脈寬調(diào)制時)， 可對誤差信號使用死區(qū)(DEADBAND)。如果DEADB_W = 0，則死區(qū)功能關(guān)閉。PID算法這里所使用的PID算法是PID算法。比例、(INT)和微分(DIF)動作是并行連接在一起的，可以單獨(dú)激活或取消激活。這樣便能夠組態(tài)成P、PI、PD和PID器。還可以組態(tài)成純I器和純D器。用于S7-3

15、00和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 -PID3-2A5E00447392 -01功能塊手動值可以在手動模式和自動模式之間切換。在手動模式下，可調(diào)節(jié)變量被 修正到手動選擇的數(shù)值。器(INT)內(nèi)部被設(shè)置成LMN - LMN_P - DISV，而微分單元(DIF)被設(shè)置成0，這些都是自動在內(nèi)部進(jìn)行匹配的。這樣，切換到自動模式就導(dǎo)致調(diào)節(jié)值的突然變化。調(diào)節(jié)值使用LMNLIMIT函數(shù)，可以將調(diào)節(jié)值限制到所選擇的數(shù)值上。當(dāng)輸入變量超過了限制值時，通過信號位來指示。LMN_NORM函數(shù)根據(jù)下列公式規(guī)格化LMNLIMIT的輸出：LMN = (LMNLIMIT的輸出) £ LMN_FAC + LMN_OFFL

16、MN_FAC的缺省值是1，而LMN_OFF的缺省值是0。調(diào)節(jié)值也可以使用外設(shè)值格式。CRP_OUT函數(shù)根據(jù)下列公式將浮點(diǎn)數(shù)LMN轉(zhuǎn)換成外設(shè)值： 27648 LMN_PER = LMN £100前饋可以在DISV輸入端前饋一個干擾變量。完全重啟動/重啟動FB41“CONT_C”有一個完全重啟動例行程序，當(dāng)置位輸入?yún)?shù)COM_RST = TRUE時執(zhí)行。在啟動期間，器內(nèi)部被設(shè)置成初始值I_ITVAL。當(dāng)在周期性中斷優(yōu)先模式級中調(diào)用器時，它便從這個數(shù)值開始，繼續(xù)工作。所有其它輸出都被設(shè)置成各自的缺省值。查錯誤。因此沒有使用出錯輸出參數(shù)RET_VAL。出錯信息此功能塊內(nèi)部并用于S7-300和

17、S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 - A5E00447392 -01PID3-3功能塊方框圖圖16 -1CONT_C的方框圖用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 -PID3-4A5E00447392 -01SP_INTPVPER_ONGAINPV_INDEADBAND0+X¯CRP_INPV_NORM-PV_PER%1DEADB_WERPV_FAC、PVPV_OFF1 P_SELLMN_P¯0.0¯INT0I_SELDISV10.0¯+TI、INT_HOLD、0I_ITL_ON、I_ITLVALLMN_IDIF10.0 ¯¯TD、0LMN_

18、DTM_LAGD_SELQLMN_HLMQLMN_LLMLMNMAN_ONMAN1LMNLIMITLMN_NORMCRP_OUT¯ %LMN_PER0LMN_HLM、LMN_FAC、LMN_LLMLMN_OFF功能塊表3-1給出了FB41“CONT_C”輸入?yún)?shù)的描述。輸入?yún)?shù)表3-1FB 41“CONT_C”的輸入?yún)?shù)(INPUT)用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 - A5E00447392 -01PID3-5參數(shù)數(shù)據(jù)類型取值范圍缺省描述COM_RSTBOOLFALSE完全重啟動該塊有一個完全重啟動例行程序，在置位了輸入“完全 重啟動”時執(zhí)行該例行程序。MAN_ONBOOL

19、TRUE手動值打開如果置位了輸入“手動值打開”，則中斷回路。并將手動值設(shè)置為調(diào)節(jié)值。PVPER_ONBOOLFALSE外設(shè)過程變量打開如果過程變量是從I/O中的，則輸入PV_PER必須連接到I/O，并且必須置位輸入“外設(shè)過程變量打開”。P_SELBOOLTRUE比例作用打開可以在PID算法中單獨(dú)激活或取消激活各個PID作用。當(dāng)置位了輸入“比例作用打開”后，將打開P比例作用。I_SELBOOLTRUE作用打開可以在PID算法中單獨(dú)激活或取消激活各個PID作用。當(dāng)置位了輸入“作用打開”后，將打開I作用。INT_HOLDBOOLFALSE作用保持通過置位輸入“作用保持”，可以“凍結(jié)”器的輸出。I_I

20、TL_ONBOOLFALSE作用初始化通過置位輸入“作用初始化打開”，可以將器的輸出連接到輸入I_ITL_VAL。D_SELBOOLFALSE微分作用打開可以在PID算法中單獨(dú)激活或取消激活各個PID作用。 當(dāng)置位了輸入“微分作用打開”后，將打開D微分作用。CYCLETIME>= 1毫秒T#1s采樣時間塊調(diào)用之間的時間間隔必須恒定?！安蓸訒r間”輸入確 定了塊調(diào)用之間的時間間隔。SP_INTREAL-100.0.100.0 (%)或者是物理值1)0.0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。PV_INREAL-100.0.100.0 (%)或者是物理值1)0.0過程變量輸入初始值

21、可以在“過程變量輸入”輸入端上設(shè)置，也可以 連接到浮點(diǎn)數(shù)格式的外部過程變量上。PV_PERWORDW#16#0 000外設(shè)過程變量I/O格式的過程變量連接到器的“外設(shè)過程變量”輸入端。功能塊表3-1FB 41“CONT_C”的輸入?yún)?shù)(INPUT)(接上表)用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 -PID3-6A5E00447392 -01參數(shù)數(shù)據(jù)類型取值范圍缺省描述MANREAL-100.0.100.0 (%)或者是物理值2)0.0手動值 “手動值”輸入用于使用操作員接口函數(shù)置位一個手動 值。GAINREAL2.0比例增益“比例因子”輸入用于指定器的增益。TITIME>= CYCLE

22、T#20s復(fù)位時間“復(fù)位時間”輸入決定了器的時間響應(yīng)。TDTIME>= CYCLET#10s微分時間 “微分時間”輸入決定微分器單元的時間響應(yīng)。TM_LAGTIME>= CYCLE/2T#2s微分作用的時間延遲D微分作用的算法包含了一個時間延遲，它在“微分作 用的時間延遲”輸入中設(shè)定。DEADB_WREAL>= 0.0 (%)或者是物理值1)0.0死區(qū)帶寬死區(qū)應(yīng)用于誤差?！八绤^(qū)帶寬”輸入決定了死區(qū)的大小。LMN_HLMREALLMN_LLM.100.0 (%)或者是物理值2)100.0調(diào)節(jié)值上限調(diào)節(jié)值總是受上限和下限的限制?！罢{(diào)節(jié)值上限”輸入 指定調(diào)節(jié)值的上限。LMN_LLM

23、REAL-100.0. LMN_HLM (%)或者是物理值2)0.0調(diào)節(jié)值下限調(diào)節(jié)值總是受上限和下限的限制?！罢{(diào)節(jié)值下限”輸入 指定調(diào)節(jié)值的下限。PV_FACREAL1.0過程變量因子 “過程變量因子”輸入用于和過程變量相乘。它以此來 調(diào)整過程變量的范圍。PV_OFFREAL0.0過程變量偏移量 “過程變量偏移量”輸入用于和過程變量相加。 它以此來調(diào)整過程變量的范圍。LMN_FACREAL1.0調(diào)節(jié)值因子 “調(diào)節(jié)值因子”輸入將和調(diào)節(jié)值相乘。它以此來調(diào)整調(diào) 節(jié)值的范圍。LMN_OFFREAL0.0調(diào)節(jié)值偏移量 “調(diào)節(jié)值偏移量”用于和調(diào)節(jié)值相加。它以此來調(diào)整調(diào) 節(jié)值的范圍。功能塊表3-1FB 41

24、“CONT_C”的輸入?yún)?shù)(INPUT)(接上表)1) 設(shè)定值和過程變量分支中的參數(shù)具有相同的2) 調(diào)節(jié)值分支的參數(shù)具有相同的表3-2給出了FB41“CONT_C”輸出參數(shù)的描述。輸出參數(shù)表3-2FB 41“CONT_C”的輸出參數(shù)(OUTPUT)用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 - A5E00447392 -01PID3-7參數(shù)數(shù)據(jù)類型取值范圍缺省描述LMNREAL0.0調(diào)節(jié)值有效的調(diào)節(jié)值以浮點(diǎn)數(shù)格式從“調(diào)節(jié)值”輸出端輸出。LMN_PERWORDW#16#000 0外設(shè)調(diào)節(jié)值I/O格式的調(diào)節(jié)值被連接到器的“外設(shè)調(diào)節(jié)值” 輸出端。QLMN_HLMBOOLFALSE達(dá)到調(diào)節(jié)值上限調(diào)節(jié)值總

25、是受上限和下限的限制。輸出“達(dá)到調(diào)節(jié)值上限”表明已經(jīng)超過了上限值。QLMN_LLMBOOLFALSE達(dá)到調(diào)節(jié)值下限調(diào)節(jié)值總是受上限和下限的限制。輸出“達(dá)到調(diào)節(jié)值下限”表明已經(jīng)超出了下限值。LMN_PREAL0.0比例分量 “比例分量”輸出包含了可調(diào)節(jié)變量的比例分量。LMN_IREAL0.0分量“分量”輸出包含了調(diào)節(jié)值的分量。LMN_DREAL0.0微分分量 “微分分量”輸出包含了調(diào)節(jié)值的微分分量。參數(shù)數(shù)據(jù)類型取值范圍缺省描述I_ITLVALREAL-100.0.100.0 (%)或者是物理值2)0.0作用的初始化值在輸入I_ITL_ON處可設(shè)置器輸出。該初始化值用于輸入“作用的初始化值”。DI

26、SVREAL-100.0.100.0 (%)或者是物理值2)0.0干擾變量對于前饋，干擾變量被連接到輸入“干擾變量”。功能塊表3-2FB 41“CONT_C”的輸出參數(shù)(OUTPUT)(接上表)用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 -PID3-8A5E00447392 -01參數(shù)數(shù)據(jù)類型取值范圍缺省描述PVREAL0.0過程變量有效的過程變量在“過程變量”輸出端輸出。ERREAL0.0誤差信號有效誤差在“誤差信號”輸出端輸出。功能塊3.2使用FB42“CONT_S”實(shí)現(xiàn)步進(jìn)FB42“CONT_S”用在SIMATIC S7可編程邏輯引言器上，使用集成執(zhí)行器的數(shù)字量調(diào)節(jié)值輸出信號來工藝過程。在

27、參數(shù)分配期間，可以激活或者取消激活PI步進(jìn)器的子功能，以使器適用于該過程。可以將器用作PI固定設(shè)定值應(yīng)用器，也可以用于級聯(lián)、混合或比率控制器中的次級回路，但是不能當(dāng)作主器使用。器的功能基于采樣器的PI算法，其附加功能還可將模擬量驅(qū)動信號生成二進(jìn)制輸出信號。除了過程值分支中的功能以外，功能塊FB還實(shí)現(xiàn)了一個完整的PI器，該器具有數(shù)字量調(diào)節(jié)值輸出，并且還可以選擇手動影響操作描述值。步進(jìn)器的運(yùn)行不需要位置反饋信號。下文詳細(xì)描述了部分功能：設(shè)定值分支設(shè)定值以浮點(diǎn)數(shù)格式輸入到SP_INT輸入端。過程變量分支可以在設(shè)備(I/O)中輸入過程變量，也可以以浮點(diǎn)數(shù)格式輸入。CRP_IN函數(shù)根據(jù)下列公式，將PV_

28、PER外設(shè)值轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)格式-100到+100 %：100CRP_IN的輸出 = PV_PER £27648PV_NORM函數(shù)根據(jù)下列公式規(guī)格化CRP_IN的輸出：PV_NORM的輸出 = (CRP_IN的輸出) £ PV_FAC + PV_OFFPV_FAC的缺省值是1，PV_OFF的缺省值是0。誤差信號設(shè)定值和過程變量之間的差值就是誤差信號。要抑制由于可調(diào)節(jié)變量量化所引起的小幅持續(xù)振蕩(例如，由于閥門執(zhí)行器的調(diào)節(jié)值的精度有限)， 可對誤差信號使用死區(qū)(DEADBAND)。如果DEADB_W = 0，則死區(qū)功能關(guān)閉。用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 - A5E00

29、447392 -01PID3-9功能塊PI步進(jìn)算法功能塊FB的運(yùn)行不需要位置反饋信號。PI算法的I作用和假設(shè)的位置反饋信號在一個器(INT)上計算，然后和剩余的P作用進(jìn)行比較，其結(jié)果作為反饋值。反饋差值施加到三步單元(THREE_ST)和脈沖發(fā)生器(PULSEOUT)上，該脈沖發(fā)生器生成用于執(zhí)行器的脈沖?？梢酝ㄟ^調(diào)整三步單元的閾值來降低器的切換頻率。前饋可以在DISV輸入端前饋一個干擾變量。完全重啟動/重啟動FB42“CONT_S”有一個完全重啟動例行程序，當(dāng)置位輸入?yún)?shù)COM_RST = TRUE時執(zhí)行。所有其它輸出都被設(shè)置成各自的缺省值。模式此功能塊內(nèi)部并查錯誤。因此并沒有使用出錯輸出參數(shù)

30、RET_VAL。出錯信息用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 -PID3-10A5E00447392 -01功能塊方框圖圖16 -2CONT_S的方框圖用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 - A5E00447392 -01PID3-11SP_INTPVPER_ONGAINPV_INDEADBAND0+ ¯-XCRP_INPV_NORMPV_PER%1DEADB_WERPV_FACPVPV_OFFLMNR_HS INTLMNLIMITLMNR_LSLMNR_SIMLMNUPLMNRS_ON， 100.0 ，LMNRSVAL0.0LMNDNLMNS_ON1PULSEOUTQLM

31、NUPDISVTHREE_ST¯¯AND0自適應(yīng)¯QLMNDN+1AND-¯¯AND 1MTR_TM0PULSE_TM，100.0¯BREAK_TM0.0¯0 ¯1+-100.0 ¯00.0 ¯LMNS_ONOR1/MTR_TMX 1 0.0 INT+¯1/TI¯00.0 1-¯X¯¯0AND功能塊表3-3給出了FB42“CONT_S”輸入?yún)?shù)的描述。輸入?yún)?shù)表3-3FB 42“CONT_S”的輸入?yún)?shù)(INPUT)用于S7-300和S7-400

32、的標(biāo)準(zhǔn)軟件 -PID3-12A5E00447392 -01參數(shù)數(shù)據(jù)類型取值范圍缺省描述COM_RSTBOOLFALSE完全重啟動該塊有一個完全重啟動例行程序，在置位了輸入“完全重啟動”時執(zhí)行該例行程序。LMNR_HSBOOLFALSE位置反饋信號的上限 “執(zhí)行器在上限處停止”信號連接到“位置反饋信號 的上限”輸入端。LMNR_HS=TRUE意味著執(zhí)行器在上限處停止。LMNR_LSBOOLFALSE位置反饋信號的下限 “執(zhí)行器在下限處停止”信號連接到“位置反饋信號 的下限”輸入端。LMNR_LS=TRUE意味著執(zhí)行器在下限處停止。LMNS_ONBOOLFALSE手動驅(qū)動信號打開在“手動驅(qū)動信號打

33、開”輸入有效時，切換到手動操作驅(qū)動信號處理。LMNUPBOOLFALSE向上驅(qū)動信號設(shè)置手動驅(qū)動值信號后，隨即在輸入“向上驅(qū)動信號”上置位輸出信號QLMNUP。LMNDNBOOLFALSE向下驅(qū)動信號設(shè)置手動驅(qū)動值信號后，隨即在輸入“向下驅(qū)動信號”上置位輸出信號QLMNDN。PVPER_ONBOOLFALSE外設(shè)過程變量打開如果過程變量是從I/O中 的，則輸入PV_PER必須連接到I/O，并且必須設(shè)置輸入“外設(shè)過程變量打開”。CYCLETIME>= 1毫秒T#1s采樣時間塊調(diào)用之間的時間間隔必須恒定?！安蓸訒r間”輸入指定了塊調(diào)用之間的時間間隔。SP_INTREAL-100.0.100.0

34、 (%)或者是物理值1)0.0內(nèi)部設(shè)定值 “內(nèi)部設(shè)定值”輸入用于指定一個設(shè)定值。PV_INREAL-100.0.100.0 (%)或者是物理值1)0.0過程變量輸入初始值可以在“過程變量輸入”輸入端上設(shè)置，也可以連接到浮點(diǎn)數(shù)格式的外部過程變量上。PV_PERWORDW#16#000 0外設(shè)過程變量I/O格式的過程變量連接到器的“外設(shè)過程變量” 輸入端。功能塊表3-3FB 42“CONT_S”的輸入?yún)?shù)(INPUT)(接上表)1) 設(shè)定值和過程變量分支中的參數(shù)具有相同的2) 調(diào)節(jié)值分支的參數(shù)具有相同的用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 - A5E00447392 -01PID3-13參數(shù)數(shù)

35、據(jù)類型取值范圍缺省描述GAINREAL2.0比例增益“比例增益”輸入用于設(shè)置器增益。TITIME>= CYCLET#20s復(fù)位時間“復(fù)位時間”輸入決定了器的時間響應(yīng)。DEADB_WREAL0.0.100.0 (%)或者是物理值1)1.0死區(qū)帶寬死區(qū)應(yīng)用于誤差?！八绤^(qū)帶寬”輸入決定了死區(qū)的大小。PV_FACREAL1.0過程變量因子 “過程變量因子”輸入用于和過程變量相乘。它以此來調(diào)整過程變量的范圍。PV_OFFREAL0.0過程變量偏移量 “過程變量偏移量”輸入用于和過程變量相加。它以此來調(diào)整過程變量的范圍。PULSE_TMTIME>= CYCLET#3s最小脈沖時間可以通過參數(shù)“

36、最小脈沖時間”來分配脈沖最小持續(xù)時間。BREAK_TMTIME>= CYCLET#3s最小斷開時間可以通過參數(shù)“最小斷開時間”來分配最小斷開時間。MTR_TMTIME>= CYCLET#30s電機(jī)開動時間執(zhí)行器從限停移動到限停所需要的時間在“電機(jī)開動時間”參數(shù)中輸入。DISVREAL-100.0.100.0 (%)或者是物理值2)0.0干擾變量對于前饋，干擾變量被連接到輸入“干擾變量”。功能塊表3-4給出了FB42“CONT_S”輸出參數(shù)的描述。輸出參數(shù)表3-4FB42“CONT_S”的輸出參數(shù)(OUTPUT)用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 -PID3-14A5E0044

37、7392 -01參數(shù)數(shù)據(jù)類型取值范圍缺省描述QLMNUPBOOLFALSE向上驅(qū)動信號如果置位了輸出“向上驅(qū)動信號”，則將打開驅(qū)動閥門。QLMNDNBOOLFALSE向下驅(qū)動信號如果置位了輸出“向下驅(qū)動信號”，則將打開驅(qū)動閥門。PVREAL0.0過程變量有效的過程變量在“過程變量”輸出端輸出。ERREAL0.0誤差信號有效誤差在“誤差信號”輸出端輸出。功能塊3.3使用FB43“PULSEGEN”生成脈沖FB43“PULSEGEN”用于構(gòu)造一個PID比例執(zhí)行器。引言器，以生成脈沖輸出，用于使用FB43“PULSEGEN”，可以配置帶有脈寬調(diào)制的兩步或三步PID控制器。此函數(shù)通常和連續(xù)器“CONT

38、_C”一起使用。應(yīng)用PULSEGEN函數(shù)通過調(diào)節(jié)脈沖持續(xù)時間，將輸入變量INV ( = PID器的調(diào)節(jié)值)轉(zhuǎn)換成固定時間間隔的脈沖序列，轉(zhuǎn)換的依據(jù)是輸入變量的更新周期，該周期必須在PER_TM中分配。在每個周期內(nèi)，脈沖的持續(xù)時間和輸入變量成比例。分配給PER_TM的周期和FB“PULSEGEN”的處理周期并不相等。PER_TM周期是由幾個FB“PULSEGEN”的處理周期組成的，因此每個PER_TM周期中FB“PULSEGEN”調(diào)用的次數(shù)便成了脈寬調(diào)制精度的尺度標(biāo)準(zhǔn)。描述圖16 -3脈寬調(diào)制用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 - A5E00447392 -01PID3-15INV100(

39、LMN)805050300tQPOS_P10tPULSEGEN周期PER_TM(= CONT_C周期)CONT_CPULSEGENLMNINV功能塊對于每個PER_TM中10個FB“PULSEGEN”調(diào)用，一個30%的輸入變量 意味著下列結(jié)果：-對于前三個FB“PULSEGEN”調(diào)用(10個調(diào)用的30 %)，QPOS輸出為“1”對于剩下的七個FB“PULSEGEN”調(diào)用(10個調(diào)用的70 %)， QPOS輸出為“0”-方框圖圖16 -4PULSEGEN的方框圖對于1:10 (CONT_C調(diào)用和PULSEGEN調(diào)用的比率)的“采樣比例”， 在這個實(shí)例中，則將調(diào)節(jié)值的精度限制為10 %，換句話說，

40、在QPOS輸出端，設(shè)定的輸入值INV的，其脈沖持續(xù)時間每步只是原來的10 %。精度將隨每個CONT_C調(diào)用中FB“PULSEGEN”調(diào)用次數(shù)的增加而增 加。例如，如果PULSEGEN的調(diào)用是CONT_C調(diào)用次數(shù)的100倍，則得到的 分辨率將是調(diào)節(jié)值范圍的1 %。調(diào)節(jié)值的精度注意調(diào)用頻率必須由用戶編程設(shè)定。可以使用更新輸入變量INV的塊(例如CONT_C)來同步脈沖輸出。這將確保輸入變量的變化能盡快地以脈沖方式輸出。脈沖發(fā)生器按照周期PER_TM的時間間隔計算輸入值INV，并將此數(shù)值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)時長的脈沖信號。自動同步用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 -PID3-16A5E00447392

41、 -01POS_P_ON NEG_P_ONSYN_ON、STEP3_ON、MAN_ON ST2BI_ON1 ¯ QPOS_PINV¯¯QNEG_P¯0PER_TM、P_B_TM、RATIOFAC#功能塊然而，由于計算INV的循環(huán)中斷等級通常較低，因此在INV更新之后，脈沖發(fā)生器應(yīng)該盡快地啟動離散值到脈沖信號的轉(zhuǎn)換。為此，程序塊使用下列步驟同步周期的起始點(diǎn)：如果INV發(fā)生變化，而塊調(diào)用不在周期的第一個或最后兩個調(diào)用循環(huán)中， 則執(zhí)行同步。重新計算脈沖寬度，然后在下一個循環(huán)中使用新的周期輸出(參見圖16 -5)。圖16 -5周期起始點(diǎn)的同步可以在“SYN_ON

42、”輸入處(= FALSE)。自動同步注意在同步之后，隨著一個新周期的開始，將以或高或低精度的脈沖信號模擬INV的原值(即，LMN)。用于S7-300和S7-400的標(biāo)準(zhǔn)軟件 - A5E00447392 -01PID3-17LMN = INV = 30.0LMN = INV = 80.0LMN = INV = 50.0CONT_C的處理. . . . t CONT_C的周期 周期起始點(diǎn)1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 11 1 1 11 1 1 0 0 1 1. . . . t PER_TM PER_TMPULSEGEN的周期周期起始點(diǎn)的同步不需要同步PULSEGEN檢測到：INV已經(jīng)發(fā)P

43、ULSEGEN檢測到：INV已經(jīng)生了變化，并且調(diào)用不在周期的變成80.0或50.0，并且調(diào)用在周第一個或最后兩個循環(huán)中。期的第一個或最后兩個循環(huán)中。PULSEGEN的處理在周期的第一個或最后兩個循環(huán)時PULSEGEN的處理功能塊根據(jù)分配給脈沖發(fā)生器的參數(shù)，可以組態(tài)具有三步輸出的PID模式器，或者組態(tài)具有雙極或單極兩步輸出的PID器。下表給出了可能的模式所對應(yīng)的開關(guān)組合的設(shè)置。三步在“三步”模式中，驅(qū)動信號可以采用三種狀態(tài)量。根據(jù)執(zhí)行器的狀態(tài)給輸出信號QPOS_P和QNEG_P的二進(jìn)制值賦值。下表給出了一個溫度實(shí)例：基于輸入變量，使用特征曲線計算脈沖持續(xù)時間。特征曲線的形狀由最小脈沖或最小斷開時間和比率因子決定(參見圖16 -6)。比率因子的標(biāo)準(zhǔn)值是1。曲線中的“大轉(zhuǎn)彎”是由最小脈沖或最小斷開時間引起的。最小脈沖或最小斷開時間一個適當(dāng)?shù)淖钚∶}沖或最小斷開時間P_B_TM可以防止短暫開/關(guān)的次數(shù)，避免由此而降低開關(guān)元件和執(zhí)行器的工作。注意如果由輸入變量LMN上的小絕對值產(chǎn)生的脈寬小于P_B_TM，那么將抑制該值。而對于大的輸入值，如果由它產(chǎn)生的脈寬