S7-300PLC的模拟量闭环控制功能如何实现？

2016-12-29 13:28分类：PLC编程入门阅读：

　
    S7-300为用户提供了功能强大、使用简单方便的模拟量闭环控制功能。除专用的闭环控制模块外，还可以用PID控制功能块来实现PID控制，此时需要配置模拟量输入模块和模拟量输出模块（或数字量输出模块）。连续控制器通过模拟量输m模块输m模拟量数值，步进控制器输出开关量（数字量），如二级控制器和三级控制器用数字量模块输出脉冲宽度可调的方波信号。
    系统功能块SF13 41～SFB 43位于程序编辑器库文件夹“＼库＼Standard Li_brary ＼System Function Blocks”中，用于CPU 31xC的闭环控制。SFB 41“CONT_C：”用于连续控制，SFI3 42“CONT_S”用于步进控制，SFB 43“PULSEGEN”用于脉冲宽度调制。下面以SFB 41为例介绍PID功能块的使用方法。
    PID控制(Standard PID Control)块还包括程序编辑器库文件夹“＼库＼Standard Library＼PID Controller”中的FB 41～FB 43，并与SFB 41～SFB 43兼容。
    SFB41“CONT_C”可以作为单独的PID恒值控制器，或在多闭环控制中实现级联控制器、混合控制器和比例控制器。SFB41可以用脉冲发生器SFB 43进行扩展，产牛脉冲宽度调制的输出信号来控制比例执行机构的二级或三级(Two or Three Step)控制器。
    SFB41包括大量的输入输出参数，要掌握SFB41的使用，必须理解图6-12所示的框图。从图中可以看出，除了设定值的过程值外，SFB41还通过持续操作变量输出和手动影响操作值的选项实现完整的PID控制器功能。
    (1)设定值分支。以浮点格式在SP INT输入设定值。
    (2)过程变量分支。外部设备(I／O)或以浮点格式输入过程变量。CRP_IN功能根据式将PV- PER外部设备值转换为-100～+100%的浮点格式值。 PV_NORM功能根据式6-7统一 CRP_IN输出的格式。

    式中，PV-FAC的默认值为1，PV_OFF的默认值为O。
(3)误差值。设定值和过程变量间的差就是误差值。为消除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( DEAD13ANI》应用于误差值。如果DEADB_W=0，将关闭死区。
    (4) PID算法。比例(P)、积分(I)和微分(D)操作以并联方式连接，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。町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)没置为0并存内部进行匹配。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功能根据式6-8统一 LMNLIMIT输出的格式。

    式中LMN_FAC的默认值为1；LMN OFF的默认值为0，
    也町以得到外部设备格式的操作值。CPR0UT功能根据式6- 9将浮点值LMN转换为外部设值。

    (7)前馈控制。町以在DISV输入前馈干扰变量。
    (8)初始化。SFB41“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，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。将所有其他输出设置为它们各自的默认值。
    (9)出错信息。输出参数RET_VAL。