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FB41“CONT_C”高級(jí)功能

FB41“CONT_C”除了基本的PID運(yùn)算之外，軟件本身也提供了積分設(shè)定值、積分保持、死區(qū)、無擾動(dòng)切換（手動(dòng)切換自動(dòng)）等高級(jí)功能。

積分分量

FB41“CONT_C”的“LMN_I”積分分量，在手動(dòng)狀態(tài)下，根據(jù)不同的偏差，不同的MAN值，LMN_I的值不同

圖1. FB41"CONT_C": SP_INT=PV_IN; MAN=0；GAIN=2

圖2. FB41"CONT_C":SP_INT≠PV_IN;MAN=0;GAIN=2

圖3. FB41"CONT_C":SP_INT≠PV_IN;MAN=25;GAIN=2

注：以TIA Potal V13 SP1為例，該功能塊在STEP 7中的管腳與其相同

由以上3圖所示，當(dāng)在MAN_ON=1的手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，

LMN_I=LMN-LMN_P,而手動(dòng)時(shí)：LMN=MAN，則：

LMN_I=MAN-LMN_P

積分初始值

從上述積分分量作用的描述可得出，積分分量的大小依據(jù)手動(dòng)值和比例分量自行計(jì)算。如果要實(shí)現(xiàn)人為設(shè)定，則需要使用積分初始值。

表1.積分初始化管腳

圖4.積分初始化

積分凍結(jié)

積分飽和：具有積分作用的控制器，只要被控對(duì)象與設(shè)定值有偏差，其輸出就會(huì)不停的變化。如果由于某種原因（閥門開度限制、泵故障等），被控對(duì)象偏差一時(shí)無法消除，而控制器依然要校正這個(gè)偏差，經(jīng)過一段時(shí)間之后，控制器輸出將進(jìn)入深度飽和狀態(tài)，這種現(xiàn)象叫做積分飽和。進(jìn)入深度飽和的控制器，要等偏差反向之后才會(huì)慢慢的從飽和狀態(tài)退出來，重新恢復(fù)控制作用。針對(duì)FB41"CONT_C"，常用的解決方法是積分凍結(jié)，當(dāng)PID輸出超過某一限制值時(shí)，保持積分作用不變。

由上圖可見，在保持偏差不變的條件下（比例分量保持不變），當(dāng)激活I(lǐng)NT_HOLD后，積分分量也保持不變，INT_HOLD設(shè)置只有在自動(dòng)模式下才有效，手動(dòng)模式下無效。

死區(qū)

死區(qū)：從控制要求來說，很多系統(tǒng)允許被控量在一定范圍內(nèi)存在誤差，在該范圍內(nèi)，要求PID的輸出保持不變。系統(tǒng)允許被控量的誤差大小，被稱為PID的死區(qū)寬度。

圖6.死區(qū)設(shè)置

圖7，死區(qū)作用

由上述兩圖可知，死區(qū)設(shè)置后，當(dāng)當(dāng)前值( PV_IN )在死區(qū)范圍內(nèi)，F(xiàn)B41"CONT_C"的輸出保持不變，死區(qū)范圍遵循如下公式：

SP_INT-DEADB_W < DEAD ZONE ( PV_IN )< SP_INT+DEADB_W

無擾動(dòng)切換

無擾動(dòng)切換：在手動(dòng)與自動(dòng)切換的瞬間，保持控制器的輸出信號(hào)不發(fā)生突變，以免切換給控制系統(tǒng)帶來干擾。在自動(dòng)狀態(tài)下，閥位手動(dòng)給定值要跟隨現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)閥的閥位反饋值的變化而變化；而在手動(dòng)狀態(tài)下，設(shè)定值要跟隨被調(diào)變量(比如：流量、壓力、溫度、液位等)的實(shí)時(shí)測(cè)量值的變化而變化。

FB41"CONT_C"的控制模式從手動(dòng)切換到自動(dòng)是無擾切換，反之不是無擾切換，需要通過編程實(shí)現(xiàn)。

圖8. 手動(dòng)切換自動(dòng)

由上圖可見，當(dāng)FB41"CONT_C"從手動(dòng)切換到自動(dòng)后，無擾動(dòng)切換自動(dòng)生效，系統(tǒng)保持穩(wěn)定.

圖9. 自動(dòng)切換手動(dòng)

由上圖可見，當(dāng)FB41"CONT_C"從手動(dòng)切到自動(dòng)后，PID的輸出直接變?yōu)镸AN值，系統(tǒng)振蕩.

增加如下程序，來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切手動(dòng)時(shí)的無擾動(dòng)切換

圖10. 無擾動(dòng)切換

常問問題

FB41"CONT_C" 如何實(shí)現(xiàn)P，PI，PD，PID控制模式？

FB41"CONT_C" 輸出LMN與LMN_PER 的區(qū)別？

LMN的輸出范圍：LMN_LLM * LMN_FAC + LMN_OFF < LMN < LMN_HLM * LMN_FAC + LMN_OFF;

LMN_PER輸出范圍: 32512 < LMN_PER < 32511;

積分凍結(jié)與積分初始化有什么區(qū)別？

1， 積分凍結(jié)是鎖定積分分量，而積分初始化是給積分分量一個(gè)初始值；

2，積分凍結(jié)僅在自動(dòng)狀態(tài)下有效，積分初始化手/自動(dòng)模式下均有效。

為何激活積分初始化后，積分變量保持不變？

必須用沿調(diào)用，如下圖：

圖11. 積分初始化

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