S7-1200 PID控制器 功能和特性

1、S7-1200PID控制器功能和特性PID功能PID功能用于对闭环过程进行控制。PID控制适用于温度，压力，流量等物理量，是工业现场中应用最为广泛的一种控制方式，其原理是，对被控对象设定一个给定值，然后将实际值测量出来，并与给定值比较，将其差值送入PID控制器，PID控制器按照一定的运算规律，计算出结果，即为输出值，送到执行器进行调节，其中的P,I,D指的是比例，积分，微分，是一种闭环控制算法。通过这些参数，可以使被控对象追随给定值变化并使系统达到稳定，自动消除各种干扰对控制过程的影响。S7-1200PID控制器S7-1200CPU提供了PID控制器回路数量受到CPU的工作内存及支持DB块数量

2、限制。严格上说并没有限制具体数量，但实际应用推荐客户不要超过16路PID回路。可同时进行回路控制，用户可手动调试参数，也可使用自整定功能，提供了两种自整定方式由PID控制器自动调试参数。另外STEP7Basic还提供了调试面板，用户可以直观的了解控制器及被控对象的状态。PID控制器结构PID控制器功能主要依靠三部分实现，循环中断块，PID指令块，工艺对象背景数据块。用户在调用PID指令块时需要定义其背景数据块，而此背景数据块需要在工艺对象中添加，称为工艺对象背景数据块。PID指令块与其相对应的的工艺对象背景数据块组合使用，形成完整的PID控制器。PID控制器结构如图1。图1PID控制器结构循环

3、中断块可按一定周期产生中断，执行其中的程序。PID指令块定义了控制器的控制算法，随着循环中断块产生中断而周期性执行，其背景数据块用于定义输入输出参数，调试参数以及监控参数。此背景数据块并非普通数据块，需要在目录树视图的工艺对象中才能找到并定义。S7-1200PID_Compact的版本说明自软件TIAProtalV13起，固件为4.0或更高版本的S7-1200,可以使用PID_CompactV2.2指令。S7-1200在V4.0以上，TIAV13SP1以上，使用S7-PLCSIMV13SP1可以仿真PLC程序，但不支持工艺功能（高速计数器、运动控制、PID调节）的仿真。PID_Compact的

4、版本与CPU和FW的兼容性下表显示了PIDCompact的每个版本可用于哪种CPU：CPUFWPID_CompactS7-1200三V4.xV2.2V1.2S7-1200三V3.xV1.2V1.1S7-1200三V2.xV1.2V1.1S7-1200三V1.xV1.0PID_CompactV2x的CPU处理时间和存储器要求PIDCompactV2.0工艺对象典型CPU处理时间（取决于CPU类型）：CPU典型CPU处理时间(PIDCompactV2.x)CPU1211C三V4.0300UsCPU1215C三V4.0300UsCPU1217C三V4.0300UsPIDCompactV2.0工艺对象

5、背景数据块的存储器要求:分类PIDCompactV2.x背景数据块的存储器要求装载存储器要求约12000个字节总工作存储器要求788个字节保持性工作存储器要求44个字节PID_Compact不同版本的特性在TIAProtal软件中使用PID功能，有两种方式选择PID的指令版本。方式一、通过在工艺对象中添加新对象，在弹出的“新增对象”对话框中，左侧竖列选择“PID”后，看对话框中间部分对于“CompactPID”版本的选择，如图2和图3所示：项目樹0.X3程序块Kbin0IB1设备25TFrojectl誉爲协新设备由i殳备和两络jPLC_1CPU1214C.Dfi殳瞥组态殳在线和诊断程序块应猱加

6、新块*Main0B1*a工艺财象SAS卜IS爪訴减如卜L3FL匚变里卜-litPL匚数堀粪型A-II-(1j图2、工艺对象-添加新对象图3、选择CompactPID指令文件夹版本方式二、当程序处于编程界面时，右侧指令栏中在工艺PID控制CompactPID指令版本选择，如图4和图5所示：用心蠻尹电：症白匸園划*鬲旦:氐栏如CyclkInlBrruplG屯”3ftw敢碌型KtUiliffgInpvi丄卫InrabLQIBoal倒Hrhlcilaiiii5QBTMl”丄”H.Ct1FLCICPU12HCDCDCKl*程样块*CyclicinligirijrMOB30冥HP8-fl1mA回m二St标

7、!H:；T1*11J5牧总吏基本捋喪宕席描述*一计故#_,他恤丁iGjmpTttPQV工艺V12W0V4ZT5i*乐翥了逗节力IfcR辿.*iiWFO_3EW.PO_lfrmp诅StHD丙制St.齣餌图4、指令栏工艺CompactPID7工艺vT二1工艺-LjIS戏_i讨裁*计歩Vkl，计救wTF.EG控利JPICICornp&ctPO；盘_二13站帥乃0M-C*rCarrpactFID=mB*F1D_CmpocE衣屁了运亍応氐门通用=i=?i1N-踱着F1D_CQniipDCCFiDCompact1.2AD_35ittp重盛了闽门呼F加删丹巧细VUncjsiepV2r2*F1D_3Siep_

8、V1JPIDjMp邮呵钟JEVI山图5、CompactPID不同版本选择CompactPID文件夹V5.0和V4.0的区别是PID_Temp指令，其中PID_Compact指令均为V2.2.编写PID功能时，可以使用上述方法进行PID指令的版本选择。在硬件版本一定的情况下，建议使用对应固件中最新版本的指令。PIDCompact指令不同版本所对应新特性，如下表所示：PID_Compact版本不同版本指令的新特性V2.2全面改进对错误的响应Error指示是否存在错误处于未决状态。如果Error-TRUE，则此周期内至少有一条错误消息处于未决状态。ErrorBits显示发生的具体错误。使用Error

9、Ack在不重启控制器或清除积分作用的情况下确认错误和警告。切换工作模式不会清除处于非未决状态的错误。使用Reset可以重启控制器、清除积分作用，同时清除处于非未决状态的错误。组态界面增加对错误响应的设置可使用SetSubstituteOutput和ActivateRecoverMode来组态对错误的响应。使用Mode和ModeActivate来切换工作模式将PID_Compact作为多重背景数据块进行调用启动特性根据工作模式设置ENO如果State-0，则ENO-FALSE;如果StateHO,则ENO-TRUE。可修改调节期间允许的设定值拐点（CancelTuningLevel）输出值限值的范围（下限可小于0.0）增加积分的预分配作用从“未激活”切换到“自动模式”时，可使用变量IntegralResetMode和OverwritelnitialOutputValue确定积分作用的预分配。在Disturbance参数中启用扰动变量PID参数的默认值（更改权重系数）重命名某些变量名称V1.2CPU启动时的手动模式如果CPU启动时ManualEnable=TRUE，则PID_Compact以手动模式启动。并非一定需要ManualEnable出现上升沿。预调节如果在预调节期间关闭CPU，当重新开启CPU时预调节会再次启动。Vl.lCPU启动时的手动模式CPU启动时，仅在ManualE