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西門子S7-1200PLC系統(tǒng)有五種不同模塊，分別為 CPU 1211C、CPU 1212C 、 CPU 1214C、CPU1215C和CPU1217C。其中的每一種模塊都可以進(jìn)行擴(kuò)展，以*您的系統(tǒng)需要?？稍谌魏?CPU 的前方加入一個信號板，輕松擴(kuò)展數(shù)字或模擬量 I/O，同時不影響控制器的實(shí)際大小。
產(chǎn)品簡介
詳細(xì)介紹
山西西門子S7-1200模塊（代理商）歡迎您
FB58脈沖功能
- 自整定參數(shù)的保存(SAVE_PAR)/重載(UNDO_PAR)
- PI、PID參數(shù)的裝載(LOAD_PID/PID_ON)
- 脈沖輸出
- 脈沖同步:高電平輸出狀態(tài)更新
- 脈沖同步:低電平輸出狀態(tài)更新
- 無擾動切換
目錄
FB58脈沖功能
自整定參數(shù)的保存(SAVE_PAR)/重載(UNDO_PAR)
表1. 自整定參數(shù)的保存與重載
| MAN_ON | SAVE_PAR | UNDO_PAR | 狀態(tài) |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 0 | 將當(dāng)前參數(shù)保存至結(jié)構(gòu)變量:PAR_SAVE |
| 1 | 0 | 1 | 將結(jié)構(gòu)變量:PAR_SAVE內(nèi)的參數(shù)重載入當(dāng)前參數(shù) |
| 0 | 0 | 1 | 無法裝載 |
| 0 | 1 | 0 | 將當(dāng)前參數(shù)保存至結(jié)構(gòu)變量:PAR_SAVE |
PI、PID參數(shù)的裝載(LOAD_PID/PID_ON)
表2. PID參數(shù)裝載
| MAN_ON | LOAD_PID | PID_ON | 狀態(tài) |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 將結(jié)構(gòu)變量:PID_CON內(nèi)的參數(shù)寫入當(dāng)前變量 |
| 1 | 1 | 0 | 將結(jié)構(gòu)變量:PI_CON內(nèi)的參數(shù)寫入當(dāng)前變量 |
| 0 | - | - | 無法裝載 |
注意:
當(dāng)結(jié)構(gòu)變量:PID_CON/PI_CON中的GAIN參數(shù)為0時，由于控制帶公式:CON_ZONE=250/GAIN,故無法裝載參數(shù)
脈沖輸出
與FB41“CONT_C”不同，F(xiàn)B58 “TCONT_CP“集成有脈寬調(diào)制輸出的功能，通過將PID的運(yùn)算結(jié)果換算成對應(yīng)的脈沖占空比來達(dá)到加熱/冷卻的控制。
表3. 脈沖輸出主要參數(shù)
| 參數(shù) | 功能 |
|---|---|
| PULSE_ON | 脈沖輸出使能 |
| PER_TM | 脈沖輸出的周期時間 |
| CYCLE_P | 脈沖輸出的刷新時間 |
| P_B_TM | 小脈沖/斷開時間 脈沖輸出高電平時間<P_B_TM:不輸出脈沖； |
在FB58 “TCONT_CP“中，脈沖輸出和PID計(jì)算是兩個相對獨(dú)立的過程，各自有自己的計(jì)算周期。對于PID計(jì)算來說，CYCLE參數(shù)可以看成是PID計(jì)算的循環(huán)周期時間，例如，PID在OB35每次執(zhí)行的過程中都會調(diào)用，而硬件組態(tài)過程中OB35的周期時間被設(shè)置為500ms，則CYCLE應(yīng)該填寫0.5。對于脈沖輸出來說，其循環(huán)周期是參數(shù)CYCLE_P。這兩個時間參數(shù)可以一樣，也可以不一樣。PID的計(jì)算計(jì)算周期主要是由被測量的變化規(guī)律所決定，而脈沖輸出的CYCLE_P參數(shù)由要求的脈沖輸出精度決定。
為了協(xié)調(diào)PID和脈沖輸出之間的矛盾，F(xiàn)B58 “TCONT_CP“提供了"SELECT" 參數(shù)，其具體使用如下所示:
表4. SELECT選擇
| 功能 | 塊調(diào)用 | 應(yīng)用場合 |
|---|---|---|
| 在同一周期性中斷OB中執(zhí)行PID控制器和脈沖輸出 | 在周期性中斷OB（OB32/OB35）中通過SELECT=0進(jìn)行調(diào)用 | 適用于脈沖發(fā)生器不是特別短的時候。 |
| 在OB1中執(zhí)行PID控制器 | 在OB1中通過SELECT=1執(zhí)行條件調(diào)用，此時QC_ACT=TURE。 | 在S7-300中，適用于脈沖發(fā)生器的采樣時間較短的時候。 |
| 在周期性中斷OB中執(zhí)行脈沖輸出 | 在周期性中斷OB中通過SELECT=2進(jìn)行調(diào)用 | |
| 在低速周期性中斷OB中執(zhí)行PID控制器 | 在低速周期性中斷OB中通過SELECT=3進(jìn)行調(diào)用 | 在S7-400中，適用于脈沖發(fā)生器的采樣時間較短的時候。 |
| 在高速周期性中斷OB中執(zhí)行脈沖輸出 | 在高速周期性中斷OB中通過SELECT=2進(jìn)行調(diào)用 |
脈沖同步:高電平輸出狀態(tài)更新
表5. 脈沖輸出參數(shù)
| 參數(shù) | 數(shù)值 | 說明 |
|---|---|---|
| PER_TM | 20(s) | 在每1s，為可調(diào)節(jié)變量計(jì)算一個新值； |
| CYCLE | 1(s) | |
| CYCLE_P | 0.1(s) |
條件:當(dāng)前占空比 30%，更新占空比 50%
圖1. 同步更新，脈沖延長
由上圖可見，當(dāng)前占空比30%，當(dāng)同步時刻在脈寬未達(dá)到30%時到來，自動同步到占空比50%
條件:當(dāng)前占空比 80%，更新占空比 25%
圖2. 同步更新，脈沖中斷
由上圖可見，當(dāng)前占空比80%，當(dāng)同步時刻在脈寬超過25%時到來，脈沖立即停止，下個周期同步到25%
脈沖同步:低電平輸出狀態(tài)更新
條件:當(dāng)前占空比70%，低電平(*-70%=30%),更新占空比15%,低電平(*-15%=85%)
圖3. 同步更新，低電平延長
由上圖可見,當(dāng)前低電平時間為30%，當(dāng)同步時刻在低電平未達(dá)到30%時到來，自動同步到低電平85%
條件:當(dāng)前占空比15%，低電平(*-15%=85%),更新占空比80%,低電平(*-80%=20%)
圖4. 同步更新，脈沖輸出
由上圖可見，當(dāng)前低電平為85%，當(dāng)同步時刻在低電平超過20%時到來，立即輸出脈沖
無擾動切換
對比FB41“CONT_C” ,FB58 “TCONT_CP“在手/自動切換時可以實(shí)現(xiàn)無擾切換，無需編程。
FB58基本功能使用
- 手/自動選擇（MAN_ON）
- 當(dāng)前值PV_IN與PV_PER的選擇
- PVPER_ON=1時，PER_MODE模式選擇
- PID輸出LMN與LMN_PER選擇
目錄
FB58（TCONT_CP）
功 能：FB58 “TCONT_CP“ 針對溫度控制過程而設(shè)計(jì)（也可應(yīng)用于其他控制過程），可實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)及比例調(diào)節(jié)元件的兩級調(diào)節(jié)。
輸出類型：模擬量輸出或PWM輸出可選。
應(yīng)用領(lǐng)域：特別適用于溫度控制過程，可選 PI 或 PID 控制方式。適用于帶自整定功能的回路。
特 點(diǎn)：具備溫度信號轉(zhuǎn)換的功能，帶自整定功能，同時具備模擬量輸出和PWM輸出方式，兩步控制方式，比例作用可弱化，控制帶功能。
圖1.FB58"TCONT_CP" 的方框圖
主要參數(shù)
圖2. FB58"TCONT_CP"程序塊
注：以TIA Portal V13 SP1為例，該功能塊在STEP 7中的管腳與其相同
表1. FB58"TCONT_CP" 的輸入?yún)?shù)
表2. FB58"TCONT_CP" 的輸入輸出參數(shù)
表3. FB58"TCONT_CP"的輸出參數(shù)
表4. FB58"TCONT_CP"的常用靜態(tài)參數(shù)
| PVPER_ON | 90.0 | BOOL | FLASE | 當(dāng)前值選擇外設(shè) | PVPER_ON: | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I_ITL_ON | 90.1 | BOOL | FLASE | 積分設(shè)定值 | I_ITL_ON: | |
| PULSE_ON | 90.2 | BOOL | FLASE | 激活脈沖功能 | ||
| ER | 92.0 | REAL | 0.0 | 偏差 | ER=SP_INT-PV_IN | |
| LMN_P | 96.0 | REAL | 0.0 | 比例分量 | ||
| LMN_I | 100.0 | REAL | 0.0 | 積分分量 | ||
| LMN_D | 104.0 | REAL | 0.0 | 微分分量 | ||
| PHASE | 108.0 | INT | 0 | 自整定階段 | 在輸出 PHASE 中指示控制器調(diào)節(jié)的當(dāng)前階段。 PHASE = 0：無調(diào)節(jié)模式；自動模式或手動模式 | |
| STATUS_H | 110.0 | INT | 0 | 整定狀態(tài)字 | ||
| STATUS_D | 112.0 | INT | 0 | 被控對象類型 | 一階、二階等被控對象 | |
| PI_CON | 116.0 | STRUCT | PI 控制器 | |||
| GAIN | +0.0 | REAL | 0.0 | 比例參數(shù) | ||
| TI | +4.0 | REAL | (s) | 0.0 | 積分參數(shù) | |
| PID_CON | 124.0 | STRUCT | PID 控制器 | |||
| GAIN | +0.0 | REAL | 0.0 | 比例參數(shù) | ||
| TI | +4.0 | REAL | (s) | 0.0 | 積分參數(shù) | |
| TD | +8.0 | REAL | (s) | 0.0 | 微分參數(shù) | |
| PAR_SAVE | 136.0 | STRUCT | PID 參數(shù)存儲 | |||
| PFAC_SP | +0.0 | REAL | 0.0 | 設(shè)定值比例因子 | ||
| GAIN | +4.0 | REAL | 0.0 | 比例參數(shù) | ||
| TI | +8.0 | REAL | (s) | 0.0 | 積分參數(shù) | |
| TD | +12.0 | REAL | (s) | 0.0 | 微分參數(shù) | |
| D_F | +16.0 | REAL | 5.0~10.0 | 5.0 | 微分因子 | |
| CON_ZONE | +20.0 | REAL | 0.0 | 控制帶 | ||
| CONC_ON | +24.0 | BOOL | FLASE | 控制帶使能 | ||
| PFAC_SP | 162.0 | REAL | 0.0 | 設(shè)定值比例因子 | ||
| GAIN | 166.0 | REAL | 0.0 | 比例參數(shù) | ||
| TI | 170.0 | REAL | (s) | 0.0 | 積分參數(shù) | |
| TD | 174.0 | REAL | (s) | 0.0 | 微分參數(shù) | |
| D_F | 178.0 | REAL | 5.0~10.0 | 5.0 | 微分因子 | |
| CON_ZONE | 182.0 | REAL | 0.0 | 控制帶 | ||
| CONC_ON | 186.0 | BOOL | FLASE | 控制帶使能 | ||
| TUN_ON | 186.1 | BOOL | FLASE | 啟動自整定 |
| |
| TUN_ST | 186.2 | BOOL | FLASE | 激活激勵 | 如果在控制器調(diào)節(jié)期間操作點(diǎn)的設(shè)定值保持恒定，則 TUN_ST=1 將激活輸出值階躍變化（變化量為 TUN_DLMN）。 | |
| UNDO_PAR | 186.3 | BOOL | FLASE | 加載參數(shù) | 從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) PAR_SAVE 加載控制器參數(shù) PFAC_SP、GAIN、TI、TD、D_FCONZ_ON 和 CON_ZONE （僅在手動模式下有效）。 | |
| SAVE_PAR | 186.4 | BOOL | FLASE | 保存參數(shù) | 在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) PAR_SAVE 中保存控制器參數(shù) PFAC_SP、GAIN、TI、TD、D_F、CONZ_ON 和 CON_ZONE。 | |
| LOAD_PID | 186.5 | BOOL | FLASE | 加載參數(shù) | 根據(jù) PID_ON，從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) PI_CON 或 PID_CON 加載控制器參數(shù) GAIN、TI,TD（僅在手動模式下有效） | |
| PID_ON | 186.6 | BOOL | FLASE | 模式選擇 | 在輸入 PID_ON 中，可以已調(diào)整的控制器作為 PI 控制器還是作為 PID 控制器運(yùn)行。 PID 控制器： PID_ON = TRUE 但是，對于某些過程類型，盡管 PID_ON = TRUE，仍然只能設(shè)計(jì) PI 控制器。 | |
手/自動選擇（MAN_ON）
表5.MAN_ON的選擇
| 參數(shù) | 狀態(tài) | 說明 |
|---|---|---|
| MAN_ON | 0 | 自動控制：PID經(jīng)過程序塊計(jì)算輸出 |
| MAN_ON | 1 | 手動控制：直接由MAN控制輸出 |
當(dāng)前值PV_IN與PV_PER的選擇
表6.PVPER_ON的選擇
| 參數(shù) | 狀態(tài) | 說明 |
|---|---|---|
| PVPER_ON | 0 | PV_IN有效 |
| PVPER_ON | 1 | PV_PER有效 |
注：無論當(dāng)前值選擇哪個管腳，SP_INT必須與其量綱相同
當(dāng)選擇PV_IN作為反饋值時， FB58"TCONT_CP"與FB41"CONT_C"的用法一樣
PVPER_ON=1時，PER_MODE模式選擇
表7.PID參數(shù)設(shè)定
| 參數(shù) | 描述 | 公式 |
|---|---|---|
| PER_MODE=0 | 熱電偶或熱電阻標(biāo)準(zhǔn)型 | PV_PER*0.1 |
| PER_MODE=1 | 熱電阻氣候型 | PV_PER*0.01 |
| PER_MODE=2 | 電流/電壓轉(zhuǎn)換 | PV_PER * 100/27648 |
圖3. PER_MODE=0
圖4. PER_MODE=1
圖5. PER_MODE=2
PID輸出LMN與LMN_PER選擇
FB58"TCONT_CP"與FB41"CONT_C"的用法一樣
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