FB58高级功能

    FB58 “TCONT_CP“与FB41“CONT_C”相比增加了如表1.所示的功能,本文将以表1.为引导,逐一描述

    表1. FB58 “TCONT_CP“与FB41“CONT_C”功能对比

     FB41FB58

    过程I/O处理

    增加PER_MODE

    设定值弱化

    -

    积分保持

    增加正/反向保持

    控制带

    -
    自整定-

    参数装载/保存/重载

    -
    PWM-
    无扰切换手动→自动

    注:过程I/O已经在前面的文档里描述,故不再重复

    设定值弱化PFAC_SP

    PFAC_SP=1.0 设定值发生变化,比例作用发挥全部作用;

    PFAC_SP=0.0 设定值发生变化,比例作用不发挥任何作用。

    图1. FB58 “TCONT_CP“: PFAC_SP=1.0

    图2. FB58 “TCONT_CP“: PFAC_SP=0.0

    积分保持

    FB58 “TCONT_CP“积分保持增加了正/反向积分保持功能

    正向积分保持:ER>0,积分作用冻结

    反向积分保持:ER<0,积分作用冻结

    表2.积分保持

     

    INT_HPOS

    INT_HNEG

    正向保持10
    反向保持01
    积分保持11

    下图由WINCC截取各个积分保持的曲线:

    黑色(SP):设定值

    红色(PV):当前值

    蓝色(OUT):PID输出

    粉色(I):积分分量

    图3.正向积分保持

    图4. 反向积分保持

    图5.积分保持

    控制带CON_ZONE

    温度控制回路是一个有明显滞后特性的对象,这给实际的调节过程带来了很多的问题,较显著的困难就是在过程值偏离设定值较大时,调节过程过于缓慢,而在接近设定值时*出现较大的**调。
    从上述的两个问题出发,PID应该满足这样的功能:

    1,在偏差**过一定的范围时,PID输出较大或者较小的调节量,让温度值快速回到一个小的范围中,以缩短回路的调节时间;

    2,在设定值附近时,越靠近调节量变化越小,以防止**调。

    图6,控制带

    由上图可见:

    1,PV>SP_INT+CONE_ZONE; LMN=LMN_LLM

    2,PV<SP_INT+CONE_ZONE; LMN=LMN_HLM

    3,.SP_INT-CON_ZONE < PV < SP_INT+CON_ZONE; LMN=LMN_sum

    下图由WINCC截取死区的控制曲线:

    黑色(SP):设定值

    红色(PV):当前值

    蓝色(OUT):PID输出

    粉色(I):积分分量

    图7. 控制带控制方式

    自整定

    FB58 “TCONT_CP“功能块自带自整定功能。

    自整定有如下几种整定方式:

    1,使用设定值阶跃变化,通过逼近工作点来实现整定

    2,通过设置一个起始位,在工作点上进行整定;

    注: 以上两种方式均可在控制面板或程序内实现。

    自整定可整定如下参数:

    1,PFAC_SP;

    2,比例参数GAIN;

    3,积分时间TI;

    4,微分时间TD;(仅PID参数整定)

    5,微分因子D_F;

    6,控制带开/关CONZ_ON=1;(仅PID参数整定)

    7,控制带宽度CON_ZONE;(仅PID参数整定)

    通过控制面板自整定

    如下图示所,通过面板做自整定:

    注: 以STEP 7 V5.5为例

    图8. 自整定控制面板

    图9. 自整定介绍. 单击Next,下一步

    图10 .整定控制器参数选择 . 单击Next,下一步

    a. PID参数整定,包含控制带及微分参数;

    b.PI参数整定 ,不包含控制带及微分参数.

    图11. 自整定激励方式 . 单击Next,下一步

    a. 使用设定值阶跃变化,通过逼近工作点来实现整定;

    b. 通过设置一个起始位,在工作点上进行整定.

    图12. 过程激励. 单击Next,下一步

    a. 设定值

    1,当在上一步选择"Tune at the operating point by setting a start bit", 无法修改;

    2,当在上一步选择"Tune by approaching the operating point with a setpoint step change",可修改设定值阶跃值.

    b,输出值阶跃(TUN_DLMN):

    当进行整定后进入PHASE 2,LMN=LMN0+TUN_DLMN (为阶跃值).

    图13. 自整定结果

    a,整定结果

    b,控制器类型

    通过程序块自整定

    同样也可以通过程序块进行自整定,步骤如下:

    1.设置TUN_ON=TURE,准备整定控制器。控制器从阶段0切换到阶段1。

    2.在阶段1中等待一段时间后,在SP_INT参数设置一个设定值阶跃变化,或者设置TUN_ST=TURE。控制器输出一个由数值TUN_DLMN改变了的可调节变量,然后开始搜索拐点。

    设定值阶跃自整定方式

    由WINCC截图可看设定值阶跃自整定:

    设定值(SP):红色

    反 馈 (PV):绿色

    输 出 (LMN):深蓝色

    自整定整定阶段(PHASE):浅蓝色

    自整定启动(TUN_ON):紫色

    整定结果(STAUTS_H):黄色

    图14. 设定值阶跃自整定方式

    工作点自整定方式

    由WINCC截图可看设定值阶跃自整定:

    设定值(SP):红色

    反 馈 (PV):绿色

    输 出 (LMN):深蓝色

    自整定整定阶段(PHASE):浅蓝色

    自整定启动(TUN_ON):紫色

    整定结果(STAUTS_H):黄色

    图15. 工作点自整定方式

    自整定过程PHASE

    由以上两图可知,当激活自整定后,主要有4个阶段:

    PHASE 1:TUN_ON=TRUE,进入PHASE 1 LMN当前值写入.DBD220(LMN0);

    PHASE 2:由SP_INT的阶跃变化或TUN_ST触发整定,进入PHASE 2,搜索拐点LMN=LMN0+TUN_DLMN;

    PHASE 3~5:参数整定,当PV值**过了SP值阶跃变化的75%,整定结束。始终以自动方式启动,并且LMN=LMN0+0.75*TUN_DLMN(即使整定前处于手动模式)

    PHASE 7:检查过程类型

    注意事项:

    1,设定值阶跃和TUN_DLMN必须合适匹配,如果TUN_DLMN太高,设定值阶跃变化的75%范围内找不到拐点;

    2,TUN_DLMN必须足够高,以便过程变量可以至少达到设定值阶跃变化的22%,否则可能会一直停留在PHASE 2。

    自整定出错状态和纠正方法

    图16. 自整定常见问题

    注意:

    1,同时置位TUN_ON和TUN_ST,系统始终处于PHASE1,无法启动自整定;

    2,当有效的TUN_DLMN<5%时(阶段1结束),STATUS_H=30002,整定被终止;

    3,采样时间CYCLE和CYCLE_P之间的差值**过了5%, STATUS_H=30005,整定被终止。



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    在库中创建文件夹库元素将根据“类型”(Types) 和“主站副本”(Master copies) 文件夹中的类型存储在库中。 在“类型”(Types) 和“主站副本”(Master copies) 下创建其它文件夹,对主站副本和类型进行进一步管理。要求显示“库”(Libraries) 任务卡或打开库视图。如果要在全局库中创建新文件夹,则必须使用写权限打开该全局库。步骤若要创建新文件夹,请按以下步骤

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