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S7-1200 PID_3Step V2指令介紹

機器人及PLC自動化應用 ? 來源:機器人及PLC自動化應用 ? 2023-08-06 11:54 ? 次閱讀

PID_3Step 與 PID_Compact 的指令參數類似也分為以下主要兩部分:輸入參數與輸出參數。其指令塊的視圖也包含集成視圖與擴展視圖,在不同的視圖下所能看見的參數是不一樣的。在集成視圖中可看到的參數為最基本的默認參數,如給定值,反饋值,輸出值等。定義這些參數可實現控制器最基本的控制功能,而在擴展視圖中,可看到更多的相關參數,如手自動切換,模式切換等,使用這些參數可使控制器具有更豐富的功能。如圖1 所示:

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圖1 PID_3Step V2 指令塊的集成視圖和擴展視圖

PID_3Step V2 輸入輸出參數介紹

PID_3StepV2 的輸入參數包括 PID 的設定值,過程值,手自動切換,故障確認,模式切換和 PID 重啟參數,如表1 所示:

表1PID_3StepV2 的輸入參數

參數 數據類型 說明
Setpoint REAL PID 控制器在自動模式下的設定值
Input REAL PID 控制器的過程值(工程量)
Input_PER INT PID 控制器的過程值(模擬量)
Actuator_H BOOL 執行器上限位
Actuator_L BOOL 執行器下限位
Feedback REAL 執行器位置反饋(工程量)
Feedback_PER INT 執行器位置反饋 (模擬量)
Disturbance REAL 擾動變量或預控制值
ManualEnable BOOL 為TRUE時,切換到手動模式;
由TRUE變為FALSE時,將切換到保存在 Mode 參數中的工作模式。
ManualValue REAL 手動模式下的 PID 輸出值(調節類執行器)
Manual_UP BOOL 執行器打開(開關類執行器)
Manual_DN BOOL 執行器關閉(開關類執行器)
ErrorAck BOOL ErrorAck由FALSE 變為TRUE 時,錯誤確認,清除已經離開的錯誤信息
Reset BOOL 重新啟動控制器,PID輸出、積分作用清零、不論錯誤是否離開都會清除錯誤。
ModeActivate BOOL 由FALSE 變為TRUE 時,PID_3Step 將切換到保存在將切換到保存在 Mode 參數中的工作模式。

PID_3StepV2 的輸出參數包括 PID 的輸出值(數字量、模擬量),標定的過程值,限位報警(設定值、過程值),PID 的當前工作模式,錯誤狀態及錯誤代碼,如表2 所示:

表2PID_3StepV2 的輸出參數

參數 數據類型 說明
ScaledInput REAL 標定后的過程值
ScaledFeedback REAL 標定后的位置反饋
Output_UP BOOL 執行器打開數字量輸出(開關類執行器)
Output_DN BOOL 執行器關閉數字量輸出(開關類執行器)
Output_PER INT PID 控制器的模擬量輸出值(調節類執行器)
SetpointLimit_H BOOL 為TRUE時設定值達到上限
Setpoint≥Config.SetpointUpperLimit
SetpointLimit_L BOOL 為TRUE時設定值達到下限
Setpoint≤Config.SetpointLowerLimit
InputWarning_H BOOL 為TRUE時過程值已達到或超出警告上限
InputWarning_L BOOL 為TRUE時過程值已達到或超出警告下限
State INT PID 控制器的當前工作模式:
State= 0:未激活
State= 1:預調節
State= 2:精確調節
State= 3:自動模式
State= 4:手動模式
State= 5:逼近替代輸出值
State= 6:轉換時間測量
State= 7:錯誤監視
State= 8:在監視錯誤的同時逼近替代輸出值
State= 10:無停止位信號的手動模式
Error BOOL 為TRUE時,表示此周期內至少有一條錯誤消息處于未決狀態。
ErrorBits DWORD 輸出錯誤代碼

PID_3StepV2 的輸入輸出參數 Mode 指定了PID_3Step將轉換到的工作模式,具有斷電保持特性,由沿激活切換工作模式,如表3 所示:

表3 輸入輸出參數

參數 數據類型 說明
Mode INT 指定 PID_3Step將轉換到的工作模式:
Mode= 0:未激活
Mode= 1:預調節
Mode= 2:精確調節
Mode= 3:自動模式
Mode= 4:手動模式
Mode= 6:轉換時間測量
Mode= 10:無停止位信號的手動模式
工作模式由以下沿激活:
ModeActivate 的上升沿
Reset 的下降沿
ManualEnable 的下降沿

『注意』 當 ManualEnable = TRUE,無法通過 ModeActivate 的上升沿或使用調試對話框來更改工作模式。

若 RunModeByStartup = TRUE,則 CPU 啟動后以保存在 Mode 參數中的工作模式啟動。若 RunModeByStartup = FALSE,則CPU 啟動后仍保持“未激活”模式下。RunModeByStartup為PID_3Step背景 DB 塊內靜態變量,默認值為TRUE,變量在 DB 塊內具體位置,如圖2 所示。

540bb034-3393-11ee-9e74-dac502259ad0.jpg

圖2 PID_3Step V2 背景 DB 塊參數

當PID出現錯誤時,通過捕捉 Error 的上升沿,將 ErrorBits 傳送至全局地址,從而獲得 PID 的錯誤信息,如表4 所示。

表4 參數ErrorBits V2

ErrorBits
(DW#16#...)
說明
0000 沒有任何錯誤。
0001 參數“Input”超出了過程值限值的范圍。Input > Config.InputUpperLimit 或 Input < Config.InputLowerLimit
0002 參數“Input_PER”的值無效。請檢查模擬量輸入是否有處于未決狀態的錯誤。
0004 精確調節期間出錯。過程值無法保持振蕩狀態。
0010 調節期間設定值發生更改。可在 CancelTuningLevel 變量中設置允許的設定值波動。
0020 精確調節期間不允許預調節。
0080 預調節期間出錯。未正確組態輸出值限制或實際值未按預期響應。
0100 精確調節期間的錯誤導致生成無效參數。
0200 參數“Input”的值無效:值的數字格式無效。
0400 輸出值計算失敗。請檢查 PID 參數。
0800 采樣時間錯誤:未在周期中斷 OB 的采樣時間內調用 PID_3Step。
1000 參數“Setpoint”的值無效:值的數字格式無效。
2000 Feedback_PER 參數的值無效。
4000 Feedback 參數的值無效。值的數字格式無效。
8000 數字位置反饋出現錯誤。Actuator_H = TRUE 和 Actuator_L = TRUE。
10000 ManualValue 參數的值無效。值的數字格式無效。
20000 變量 SavePosition 的值無效。值的數字格式無效。
40000 Disturbance 參數的值無效。值的數字格式無效。

『注意』如果多個錯誤同時處于待決狀態,將通過二進制加法顯示 ErrorBits 的值。例如,顯示 ErrorBits = 0003h 表示錯誤 0001h 和 0002h 同時處于待決狀態。

如果存在位置反饋,則 PID_3Step 使用 ManualValue 作為手動模式下的輸出值。Errorbits = 10000h 除外。

審核編輯:湯梓紅
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原文標題:S7-1200 PID_3Step V2 指令介紹

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