现用到西门子S7-300(CPU315)做整流系统的PID控制,具体是由AI模块输入4-20MA信号(既A柜/B柜饱和电抗器控制电流信号反馈和机组A柜/B柜直流电流信号反馈),通过CPU调用PID功能块,实现自动闭环控制,后由AO模块输出一个4-20MA的信号给稳流系统(既A柜/B柜电流给定反馈)。
发现问题:
1、具体应调用S7的PID中的哪些功能块。直接在OB1里边调用FB41,不知可否。
2、PID标准块FB41的输入输出参数如何整定,PV_PER、SP_INT、PV_IN有何区别。
3、GAIN、TI、TD如何整定。
4、MAN_ON、PVPER_ON怎么用,是直接在FB41的输入端写吗?
原理上,PID的调节节奏应该与其采样周期一致,这是数学模型应与物理过程一致的要求。这也就是FB41要在OB35中周期调用且OB35的周期要与FB41采样周期一致的原因。
当然,在OB1或其他FC、FB中调用FB41也是可以的,此时好将OB1参数区中扫描周期作为FB41的采样周期。 在管道恒流恒压的PID过程控制中,也曾在FC中无条件连续调用FB41,PID效果也还令人满意。我个人认为,精度要求不高的应用中,简单调用也是可以的。
FB41参数的设置很灵活,可根据自己的习惯或应用的方便选择。下面是一种方式。
MAN_ON :激活PID手动调节给定值MAN的使能位,可用PID手自动转换位来触发。
PVPER_ON :是PID输入输出参数“PERIPHERAL化”的使能位,即将参数看成0~27648之间的整数。换个说法,就是PID的反馈值直接取自相应AIW通道,而PID输出则直接给出到AQW通道。参数整定由FB41完成。可用调节装置的启动标志来触发本位。
MAN :PID手动调节给定值,当“MAN_ON=1”时有效。
CYCLE :采样周期。根据物理量变化快慢定,一般要求与FB41执行的周期一致。
SP_INT:PID的设定值。注意设定值与反馈值的单位一致。为了避免错误,建议将SP_INT转换为-100.0~100.0%之间无量纲的百分数,输入到FB41时,注意只取百分号之前的数即可。
PV_PER:PID过程的反馈值,直接取自反馈量的AIW通道的A/D码。仅在“PVPER_ON =1”时有效。
GAIN:比例系数。
TI:积分时间。
TD:微分时间。
LMN_PER:PID的调节输出,直接对应调节输出AQW通道。
设置了上述参数,基本的PID调节就可以实现了。根据需要再完善其他参数的设置,比如死区的设定等。
利用STEP7中的PID赋值工具可形象快捷地完成参数设置,结果直接存入相应背景数据块,FB41调用时无须再赋值。
S7-200 CPU模块提供5VDC和24VDC电源: 当有扩展模块时CPU通过I/O总线为其提供5V电源,所有扩展模块的5V电源消耗之和不能超过该CPU提供的电源额定。若不够用不能外接5V电源。每个CPU都有一个24VDC传感器电源,它为本机输入点和扩展模块输入点及扩展模块继电器线圈提供24VDC。如果电源要求超出了CPU模块的电源定额,你可以增加一个外部24VDC电源来提供给扩展模块。 所谓电源计算,就是用CPU所能提供的电源容量,减去各模块所需要的电源消耗量。 注意: EM277模块本身不需要24VDC电源,这个电源是通讯端口用的。24VDC电源需求取决于通讯端口上的负载大小。 CPU上的通讯口,可以连接PC/PPI电缆和TD 200并为它们供电,此电源消耗已经不必再纳入计算。 |
该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表 1 所示。
表 1 加法指令的要素
指令名称 | 助记符 | 指令代码位数 | 操作数范围 | 程序步 | ||
S1(.) | S2(.) | D(.) | ||||
加法 | ADD ADD(P) | FNC20 (16/32) | K 、 H KnX 、 KnY 、 KnM 、 KnS T 、 C 、 D 、 V 、 Z | KnY 、 KnM 、 KnS | ADD 、 ADDP…7 步 DADD 、 DADDP…13 步 |
ADD 加法指令是将指定的源元件中的二进制数相加,结果送到指定的目标元件中去。 ADD 加法指令的说明如图 1 表示。
图图1 加法指令使用说明
当执行条件 X0 由 OFF → ON 时, [D10]+[D12] → [D14] 。运算是代数运算,如 5+ ( -8 ) =-3 。
ADD 加法指令有 3 个常用标志。 M8020 为零标志, M8021 为借位标志, M8022 为进位标志。
如果运算结果为 0 ,则零标志 M8020 置 1 ;如果运算结果超过 32767 ( 16 位)或 2147483647 ( 32 位),则进位标志 M8022 置 1 ;如果运算结果小于 -32767 ( 16 位)或 -2147483647 ( 32 位),则借位标志 M8021 置 1 。
在 32 为运算中,被指定的字元件是低 16 位元件,而下一个元件为高 16 位元件。
源和目标可以用相同的元件号。若源和目标元件号相同而采用连续执行的 ADD 、( D ) ADD 指令时,加法的结果在每个扫描周期都会改变。