s7300FB41功能块简介及使用方法

FB41功能块简介 SFB/FB "CONT_C"（连续控制器）在SIMATIC S7可编程逻辑控制器上使用， 通过持续的输入和输出变量来控制工艺过程。 在参数分配期间， 可以通过激活或 取消激活 PID 控制器的子功能使控制器适应过程的需要。 使用参数分配工具可以 轻松完成分配（菜单路径：开始> Simatic > Step7 > 分配PID控制参数）。开 始> Simatic > Step7 > 分配PID控制（英文）中提供了在线电子手册。

应用介绍： 可以使用该控制器作为 PID 固定设定值控制器或在多循环控制中作为层叠、 混料或比率控制器。该控制器的功能基于使用模拟信号的采样控制器的 PID控制 算法，必要时可以通过加入脉冲发生器阶段进行扩展， 为使用成比例执行机构的 两个或三个步骤控制器生成脉冲持续时间调制输出信号。

注意只有在以固定时间间隔调用块时，在控制块中计算的值才是正确的。为 此，应该在周期性中断 OB （OB3O至OB38中调用控制块。在 CYCLE参数中输入 采样时间。 描述。 除了设定值和过程值分支中的功能， SFB/FB 还通过持续操作变量输出和手 动影响操作值的选项实现了完整的 PID 控制器。 下文提供了对这些子功能的详细说明： （ 1）：设定值分支 以浮点格式在SP_INT输入键入设定值。 （ 2）：过程变量分支 可以外设（I/O）或以浮点格式输入过程变量。 CRP_IN功能根据以下公式将 PV_PE豉卜设值转换为介于-100和+100 %间的浮点格式值： PV_NOR功能根据以下公式统一 CRP_INt出的格式： PV_NORM输出=（CPR_IN 的输出）* PV_FAC + PV_OFF PV_FAC勺默认值为1, PV_OF的默认值为0。 （3）出错信号 设定值和过程变量间的差异就是出错信号。 为消除由于操作变量量化导致的 小幅恒定振荡（例如，在使用PULSEGE进行脉宽调制时），将死区应用于出错信 号 （DEADBAND）如果DEADB_W =，将关闭死区。 （4）PID算法 PID算法用于定位计算。比例、积分（INT）和微分（DIF）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 可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）设置为0 并在内部进行匹配。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_NOR功能根据以下公式统一 LMNLIMIT输出的格式：

LMN = （LMNLIMIT的输出）* LMN_FAC + LMN_OFF

LMN_FA的默认值为1，LMN_OF的默认值为0。 也可以得到外设格式的操作值。CPR_OU功能根据以下公式将浮点值LMN转换为 外设值： 前馈控制可以在DISV输入前馈干扰变量。 （ 7）初始化 SFB 41 "CONT_C有一个在输入参数_RST = TRUE时自动运行的初始化程序。 在初始化过程中，将把积分器内部设置为初始化值 l_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。 将所有其它输出设置为它们各自的默认值。 （ 8）故障信息 不使用出错输出参数RET_VAL CONT_方框图 输入参数 下表包含对SFB 41/FB 41 "CONT_C'输入参数的说明。 参数 数据类型 取值范围： 默认 描述

_RST BOOL FALSE PLETE RESTART

该块有一个在设置输入_RST时 自动执行的初始化程序。 MAN_ON BOOL TRUE MANUAL VALUE ON 如果设置输入 "启用手动值 "， 将中断控制回路。手动值 作为操作值进行设置。 PVPER_ON BOOL FALSE PROCESS VARIABLE PERIPHERAL ON

如果从 I/O 读取过程变量， 必须将输入PV_PER£接到 I/O ，且必须设置输入 "启用过程变量 外设"。 P_SEL BOOL TRUE PROPORTIONAL ACTION ON 可以在 PID 算法中单独 激活或取消激活 PID 操作。如果设置输入 "启用比例作用 "， 将启用 P 操作。 I_SEL BOOL TRUE INTEGRAL ACTION ON 可以在 PID 算法中单独 激活或取消激活 PID 操作。如果设置输入 "启用积分作用 "， 将启用 I 操作。 INT_HOLD BOOL FALSE INTEGRAL ACTION HOLD 设置输入 " 积分作用暂停 " 可以"冻结"积分器的输出。 I_ITL_ON BOOL FALSE INITIALIZATION OF THE INTEGRAL ACTION ON 设置输入 "积分作用初始化打开 " 可以 将积分器的输出

连接到输入 I_ITL_VAL。 D_SEL BOOL FALSE DERIVATIVE ACTION ON 可以在 PID 算法中单独 激活或取消激活 PID 操作。如果设置输入 "启用微分作用 "， 将启用 D 操作。 CYCLE TIME >= 1 毫秒 T#1s SAMPLING TIME 块调用之间的时间必须为 常数。 " 采样时间 " 输入指定 块调用之间的时间。 SP_INT REAL -100.0 至 +100.0

(%)或物理值 1) 0.0 INTERNAL SETPOINT "内部设定值 "输入用于指定 设定值。 PV_IN REAL -100.0 至 +100.0

(%)或物理值 1) 0.0 PROCESS VARIABLE IN 可以在 "过程变量输入 " 输入设置初始化值， 也可以连接浮点格式的 外部过程变量。 PV_PER WORD W#16#0000 PROCESS VARIABLE PERIPHERAL 将 I/O 格式的过程变量连接到 " 过程变量外设 " 输入处的控制器。 MANREAL -100.0 至 +100.0 (%)或物理值 2) 0.0 MANUAL VALUE "手动值"输入用于通过操作员界面功能 设置手动

值。 GAIN REAL 2.0 PROPORTIONAL GAIN "比例值 "输入指定 控制器增益。 TI TIME >= CYCLE T#20s RESET TIME

"复位时间 "输入决定积分器 的时间响应。 TD TIME >= CYCLE T#10s DERIVATIVE TIME

"微分时间 "输入决定微分单元 的时间响应。 TM_LAG TIME >= CYCLE/2T#2s TIME LAG OF THE DERIVATIVE ACTION D操作的算法包括 可以在 "微分作用的时间延迟 "输入 分配的时间延迟。 DEADB_W REAL >= 0.0 (%) 或物理值 1) 0.0 DEAD BAND WIDTH 将死区应用于出错。 "死区带宽 " 输入决定死区的 大小。 LMN_HLM REAL LMN_LLM ...100.0 (%) 或物理值 2) 100.0 MANIPULATED VALUE HIGH LIMIT 操作值始终受 上限和下限的限制。 "操作值上限 "输入 指定上 限。 LMN_LLM REAL -100.0... LMN_HLM (%) 或物理值 2) 0.0 MANIPULATED VALUE LOW LIMIT 操作值始终受 上限和下限的限制。 " 操作值 下限" 输入指定 下限。PV_FAC REAL 1.0 PROCESS VARIABLE FACTOR " 过程变量因子 " 输入 与过程变量相乘。该输入 用于调整过程变量 范围。 PV_OFF REAL 0.0 PROCESS VARIABLE OFFSET 将"过程变量偏移量 " 输入 与过程变量相加。该输入用于 调整过程变量范围。 LMN_FAC REAL 1.0 MANIPULATED VALUE FACTOR

将"操作值因子 " 输入 与操作值相乘。该输入 用于调整操作值 范围。 LMN_OFF REAL 0.0 MANIPULATED VALUE OFFSET

将"操作值偏移量 " 与 操作值相加。该输入用于 调整操作值范围。 I_ITLVAL REAL -100.0 至 +100.0

(%)或物理值 2) 0.0 INITIALIZATION VALUE OF THE INTEGRAL ACTION 可以在 输入 I_ITL_ON 设置积分器的输出。将初始化值 应用于输入 " 积分作用的初始化值 "。 DISV REAL -100.0 至 +100.0

(%)或物理值 2) 0.0 DISTURBANCE VARIABLE 为进行前馈控制， 将干扰变量连接到 输入"干扰变量 "。 1) 同一单元中设定值和过程变量分支中的参数 2) 同一单元中操作值分支中的参数 输出参数 下表包含对SFB 41/FB41 "CONT_C输出参数的说明。 参数 数据类型 取值范围： 默认 描述 LMNREAL 0.0 MANIPULATED VALUE 有效的操作值为 " 操作值" 输出处 的浮点格式输出。 LMN_PER WORD W#16#0000 MANIPULATED VALUE PERIPHERAL

将 I/O 格式的操作值 连接到"操作值外设 " 输出的控制器。 QLMN_HLMBOOL FALSE HIGH LIMIT OF MANIPULATED VALUE REACHED

操作值始终受 上限和下限的限制。如果输出为 "达到 操作值上限 " ，则表明已 超过上限。 QLMN_LLM BOOL FALSE LOW LIMIT OF MANIPULATED VALUE REACHED

操作值始终受 上限和下限的限制。如果输出为 "达到 操作值下限 " ，则表明已 超过下限。 LMN_P REAL 0.0 PROPORTIONAL PONENT

" 比例组件 " 输出 包含操作变量的比例 组件。 LMN_I REAL 0.0 INTEGRAL PONENT

" 积分组件 " 输出包含 操作值的积分 组件。 LMN_D REAL 0.0 DERIVATIVE PONENT " 微分组件 " 输出包含