PID_3Step V2 指令介绍

    S7-1200 PID_3Step V2 指令介绍

    PID_3Step 与 PID_Compact 的指令参数类似也分为以下主要两部分:输入参数与输出参数。其指令块的视图也包含集成视图与扩展视图,在不同的视图下所能看见的参数是不一样的。在集成视图中可看到的参数为较基本的默认参数,如给定值,反馈值,输出值等。定义这些参数可实现控制器较基本的控制功能,而在扩展视图中,可看到更多的相关参数,如手自动切换,模式切换等,使用这些参数可使控制器具有更丰富的功能。如图1 所示:

    图1 PID_3Step V2 指令块的集成视图和扩展视图

    PID_3Step V2 输入输出参数介绍

    PID_3Step V2 的输入参数包括 PID 的设定值,过程值,手自动切换,故障确认,模式切换和 PID 重启参数,如表1 所示:

    表1 PID_3Step V2 的输入参数

    参数数据类型说明

    Setpoint

    REAL

    PID 控制器在自动模式下的设定值

    Input

    REAL

    PID 控制器的过程值(工程量)

    Input_PER

    INT

    PID 控制器的过程值(模拟量)

    Actuator_H

    BOOL

    执行器上限位

    Actuator_L

    BOOL

    执行器下限位

    Feedback

    REAL

    执行器位置反馈(工程量)

    Feedback_PER

    INT

    执行器位置反馈 (模拟量)

    Disturbance

    REAL

    扰动变量或预控制值

    ManualEnable

    BOOL

    为TRUE时,切换到手动模式;
    由TRUE变为FALSE时,将切换到保存在 Mode 参数中的工作模式。

    ManualValue

    REAL

    手动模式下的 PID 输出值(调节类执行器)

    Manual_UP

    BOOL

    执行器打开(开关类执行器)

    Manual_DN

    BOOL

    执行器关闭(开关类执行器)

    ErrorAck

    BOOL

    ErrorAck由FALSE 变为TRUE 时,错误确认,清除已经离开的错误信息。

    Reset

    BOOL

    重新启动控制器,PID输出、积分作用清零、不论错误是否离开都会清除错误。

    ModeActivate

    BOOL

    由FALSE 变为TRUE 时,PID_3Step 将切换到保存在将切换到保存在 Mode 参数中的工作模式。

    PID_3Step V2 的输出参数包括 PID 的输出值(数字量、模拟量),标定的过程值,限位报警(设定值、过程值),PID 的当前工作模式,错误状态及错误代码,如表2 所示:

    表2 PID_3Step V2 的输出参数

    参数数据类型说明

    ScaledInput

    REAL

    标定后的过程值

    ScaledFeedback

    REAL

    标定后的位置反馈

    Output_UP

    BOOL

    执行器打开数字量输出(开关类执行器)

    Output_DN

    BOOL

    执行器关闭数字量输出(开关类执行器)

    Output_PER

    INT

    PID 控制器的模拟量输出值(调节类执行器)

    SetpointLimit_H

    BOOL

    为TRUE时设定值达到上限
    Setpoint≥Config.SetpointUpperLimit

    SetpointLimit_L

    BOOL

    为TRUE时设定值达到下限
    Setpoint≤Config.SetpointLowerLimit

    InputWarning_H

    BOOL

    为TRUE时过程值已达到或**出警告上限

    InputWarning_L

    BOOL

    为TRUE时过程值已达到或**出警告下限

    State

    INT

    PID 控制器的当前工作模式:
    State= 0:未激活
    State= 1:预调节
    State= 2:精确调节
    State= 3:自动模式
    State= 4:手动模式
    State= 5:逼近替代输出值
    State= 6:转换时间测量
    State= 7:错误监视
    State= 8:在监视错误的同时逼近替代输出值
    State= 10:无停止位信号的手动模式

    Error

    BOOL

    为TRUE时,表示此周期内至少有一条错误消息处于未决状态。

    ErrorBits

    DWORD

    输出错误代码

    PID_3Step V2 的输入输出参数 Mode *了 PID_3Step 将转换到的工作模式,具有断电保持特性,由沿激活切换工作模式,如表3 所示:

    表3 输入输出参数

    参数数据类型说明
    Mode
    INT

    * PID_3Step将转换到的工作模式:
    Mode= 0:未激活
    Mode= 1:预调节
    Mode= 2:精确调节
    Mode= 3:自动模式
    Mode= 4:手动模式
    Mode= 6:转换时间测量
    Mode= 10:无停止位信号的手动模式

    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』 当 ManualEnable = TRUE,无法通过 ModeActivate 的上升沿或使用调试对话框来更改工作模式。

    若 RunModeByStartup = TRUE,则 CPU 启动后以保存在 Mode 参数中的工作模式启动。若 RunModeByStartup = FALSE,则CPU 启动后仍保持“未激活”模式下。 RunModeByStartup为PID_3Step 背景 DB 块内静态变量,默认值为TRUE,变量在 DB 块内具体位置,如图2 所示。

    图2 PID_3Step V2 背景 DB 块参数

    当PID出现错误时,通过捕捉 Error 的上升沿,将 ErrorBits 传送至全局地址,从而获得 PID 的错误信息,如表4 所示。

    表4 参数ErrorBits V2

    ErrorBits

    (DW#16#...)

    说明

    0000

    没有任何错误。

    0001

    参数“Input”**出了过程值限值的范围。Input > Config.InputUpperLimit 或 Input < Config.InputLowerLimit

    0002

    参数“Input_PER”的值无效。请检查模拟量输入是否有处于未决状态的错误。

    0004

    精确调节期间出错。过程值无法保持振荡状态。

    0010

    调节期间设定值发生更改。可在 CancelTuningLevel 变量中设置允许的设定值波动。

    0020

    精确调节期间不允许预调节。

    0080

    预调节期间出错。未正确组态输出值限制或实际值未按预期响应。

    0100

    精确调节期间的错误导致生成无效参数。

    0200

    参数“Input”的值无效:值的数字格式无效。

    0400

    输出值计算失败。请检查 PID 参数。

    0800

    采样时间错误:未在周期中断 OB 的采样时间内调用 PID_3Step。

    1000

    参数“Setpoint”的值无效:值的数字格式无效。

    2000

    Feedback_PER 参数的值无效。

    4000

    Feedback 参数的值无效。值的数字格式无效。

    8000

    数字位置反馈出现错误。Actuator_H = TRUE 和 Actuator_L = TRUE。

    10000

    ManualValue 参数的值无效。值的数字格式无效。

    20000

    变量 SavePosition 的值无效。值的数字格式无效。

    40000

    Disturbance 参数的值无效。值的数字格式无效。

    『注意』如果多个错误同时处于待决状态,将通过二进制加法显示 ErrorBits 的值。例如,显示 ErrorBits = 0003h 表示错误 0001h 和 0002h 同时处于待决状态。

    如果存在位置反馈,则 PID_3Step 使用 ManualValue 作为手动模式下的输出值。Errorbits = 10000h 除外。



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