s7300 FB41功能块简介及使用方法

1、FB41功能块简介SFB/FB "CONT_C" (连续控制器)在SIMATIC S7可编程逻辑控制器上使用，通过持续的输入和输出变量来控制工艺过程。在参数分配期间，可以通过激活或取消激活PID控制器的子功能使控制器适应过程的需要。使用参数分配工具可以轻松完成分配(菜单路径：开始 > Simatic > Step7 > 分配PID控制参数)。开始 > Simatic > Step7 > 分配PID控制(英文)中提供了在线电子手册。应用介绍：可以使用该控制器作为PID固定设定值控制器或在多循环控制中作为层叠、混料或比率控制器。该控制器的功能

2、基于使用模拟信号的采样控制器的PID控制算法，必要时可以通过加入脉冲发生器阶段进行扩展，为使用成比例执行机构的两个或三个步骤控制器生成脉冲持续时间调制输出信号。注意只有在以固定时间间隔调用块时，在控制块中计算的值才是正确的。为此，应该在周期性中断OB (OB30至OB38)中调用控制块。在CYCLE参数中输入采样时间。描述。除了设定值和过程值分支中的功能，SFB/FB还通过持续操作变量输出和手动影响操作值的选项实现了完整的PID控制器。 下文提供了对这些子功能的详细说明：（1）：设定值分支以浮点格式在SP_INT输入键入设定值。（2）：过程变量分支可以外设(I/O)或以浮点格式输入过程变量。C

3、RP_IN功能根据以下公式将PV_PER外设值转换为介于 -100和 +100 %间的浮点格式值：PV_NORM功能根据以下公式统一CRP_IN输出的格式：PV_NORM的输出 = (CPR_IN的输出) * PV_FAC + PV_OFFPV_FAC的默认值为1，PV_OFF的默认值为0。（3）出错信号设定值和过程变量间的差异就是出错信号。为消除由于操作变量量化导致的小幅恒定振荡(例如，在使用PULSEGEN进行脉宽调制时)，将死区应用于出错信号(DEADBAND)。如果DEADB_W = 0，将关闭死区。（4）PID算法PID算法用于定位计算。比例、积分(INT)和微分(DIF)操作以并联

4、方式连接，因而可以分别激活或取消激活。这使对P、PI、PD和PID控制器进行组态成为可能。还可以对纯I和D控制器进行组态。（5）手动值可以在手动和自动模式间进行切换。在手动模式下，使用手动选择的值更正操作变量。积分器(INT)内部设置为LMN - LMN_P - DISV，微分单元(DIF)设置为0并在内部进行匹配。这意味着切换到自动模式不会导致操作值发生任何突变。（6）操作值使用LMNLIMIT功能可以将操作值限制为所选择的值。输入变量超过限制时，信号位会给予指示。LMN_NORM功能根据以下公式统一LMNLIMIT输出的格式：LMN = (LMNLIMIT的输出) * LMN_FAC +

5、LMN_OFFLMN_FAC的默认值为1，LMN_OFF的默认值为0。也可以得到外设格式的操作值。CPR_OUT功能根据以下公式将浮点值LMN转换为外设值：前馈控制可以在DISV输入前馈干扰变量。（7）初始化SFB 41 "CONT_C"有一个在输入参数COM_RST = TRUE时自动运行的初始化程序。在初始化过程中，将把积分器内部设置为初始化值I_ITVAL。以周期性中断优先级调用它时，它会从此值开始继续工作。将所有其它输出设置为它们各自的默认值。（8）故障信息不使用出错输出参数RET_VAL。CONT_C方框图输入参数下表包含对SFB 41/FB 41 "C

6、ONT_C"输入参数的说明。参数数据类型取值范围：默认描述COM_RSTBOOLFALSECOMPLETE RESTART该块有一个在设置输入COM_RST时自动执行的初始化程序。MAN_ONBOOLTRUEMANUAL VALUE ON如果设置输入"启用手动值"，将中断控制回路。手动值作为操作值进行设置。PVPER_ONBOOLFALSEPROCESS VARIABLE PERIPHERAL ON如果从I/O读取过程变量，必须将输入PV_PER连接到I/O，且必须设置输入"启用过程变量外设"。P_SELBOOLTRUEPROPORTIONAL

7、 ACTION ON可以在PID算法中单独激活或取消激活PID操作。如果设置输入"启用比例作用"，将启用P操作。I_SELBOOLTRUEINTEGRAL ACTION ON可以在PID算法中单独激活或取消激活PID操作。如果设置输入"启用积分作用"，将启用I操作。INT_HOLDBOOLFALSEINTEGRAL ACTION HOLD设置输入"积分作用暂停"可以"冻结"积分器的输出。I_ITL_ONBOOLFALSEINITIALIZATION OF THE INTEGRAL ACTION ON设置输入&quo

8、t;积分作用初始化打开"可以将积分器的输出连接到输入I_ITL_VAL。D_SELBOOLFALSEDERIVATIVE ACTION ON可以在PID算法中单独激活或取消激活PID操作。如果设置输入"启用微分作用"，将启用D操作。CYCLETIME>= 1毫秒T#1sSAMPLING TIME块调用之间的时间必须为常数。"采样时间"输入指定块调用之间的时间。SP_INTREAL-100.0至 +100.0 (%)或物理值 1)0.0INTERNAL SETPOINT"内部设定值"输入用于指定设定值。PV_INREAL

9、-100.0至 +100.0 (%)或物理值1)0.0PROCESS VARIABLE IN可以在"过程变量输入"输入设置初始化值，也可以连接浮点格式的外部过程变量。PV_PERWORDW#16#0000PROCESS VARIABLE PERIPHERAL将I/O格式的过程变量连接到"过程变量外设"输入处的控制器。MANREAL-100.0至 +100.0 (%)或物理值2)0.0MANUAL VALUE"手动值"输入用于通过操作员界面功能设置手动值。GAINREAL2.0PROPORTIONAL GAIN"比例值&quo

10、t;输入指定控制器增益。TITIME>= CYCLET#20sRESET TIME"复位时间"输入决定积分器的时间响应。TDTIME>= CYCLET#10sDERIVATIVE TIME"微分时间"输入决定微分单元的时间响应。TM_LAGTIME>= CYCLE/2T#2sTIME LAG OF THE DERIVATIVE ACTIOND操作的算法包括可以在"微分作用的时间延迟"输入分配的时间延迟。DEADB_WREAL>= 0.0 (%)或物理值1)0.0DEAD BAND WIDTH将死区应用于出错。&

11、quot;死区带宽"输入决定死区的大小。LMN_HLMREALLMN_LLM .100.0 (%)或物理值2)100.0MANIPULATED VALUE HIGH LIMIT操作值始终受上限和下限的限制。"操作值上限"输入指定上限。LMN_LLMREAL-100.0. LMN_HLM (%)或物理值2)0.0MANIPULATED VALUE LOW LIMIT操作值始终受上限和下限的限制。"操作值下限"输入指定 下限。PV_FACREAL1.0PROCESS VARIABLE FACTOR"过程变量因子"输入与过程变量相

12、乘。该输入用于调整过程变量范围。PV_OFFREAL0.0PROCESS VARIABLE OFFSET将"过程变量偏移量"输入与过程变量相加。该输入用于调整过程变量范围。LMN_FACREAL1.0MANIPULATED VALUE FACTOR将"操作值因子"输入与操作值相乘。该输入用于调整操作值范围。LMN_OFFREAL0.0MANIPULATED VALUE OFFSET将"操作值偏移量"与操作值相加。该输入用于调整操作值范围。I_ITLVALREAL-100.0至 +100.0 (%)或物理值2)0.0INITIALIZA

13、TION VALUE OF THE INTEGRAL ACTION可以在输入I_ITL_ON设置积分器的输出。将初始化值应用于输入"积分作用的初始化值"。DISVREAL-100.0至 +100.0 (%)或物理值2)0.0DISTURBANCE VARIABLE为进行前馈控制，将干扰变量连接到输入"干扰变量"。1) 同一单元中设定值和过程变量分支中的参数2) 同一单元中操作值分支中的参数输出参数下表包含对SFB 41/FB41 "CONT_C"输出参数的说明。参数数据类型取值范围：默认描述LMNREAL0.0MANIPULATED

14、VALUE有效的操作值为"操作值"输出处的浮点格式输出。LMN_PERWORDW#16#0000MANIPULATED VALUE PERIPHERAL将I/O格式的操作值连接到"操作值外设"输出的控制器。QLMN_HLMBOOLFALSEHIGH LIMIT OF MANIPULATED VALUE REACHED操作值始终受上限和下限的限制。如果输出为"达到操作值上限"，则表明已超过上限。QLMN_LLMBOOLFALSELOW LIMIT OF MANIPULATED VALUE REACHED操作值始终受上限和下限的限制。如果输出为"达到操作值下限"，则表明已超过下限。LMN_PREAL0.0PROPORTIONAL COMPONENT"比例组件"输出包含操作变量的比例组