S7-1200 PID_3Step V2 指令介紹

時間：2021-03-18

PID_3Step 與 PID_Compact 的指令參數(shù)類似也分為以下主要兩部分：輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)。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(shù)是不一樣的。在集成視圖中可看到的參數(shù)為較基本的默認參數(shù)，如給定值，反饋值，輸出值等。定義這些參數(shù)可實現(xiàn)控制器較基本的控制功能，而在擴展視圖中，可看到更多的相關參數(shù)，如手自動切換，模式切換等，使用這些參數(shù)可使控制器具有較豐富的功能。如圖1 所示：

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(shù)介紹

PID_3Step V2 的輸入?yún)?shù)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(shù)，如表1 所示：

表1 PID_3Step V2 的輸入?yún)?shù)

參數(shù)	數(shù)據(jù)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(zhí)行器上限位
Actuator_L	BOOL	執(zhí)行器下限位
Feedback	REAL	執(zhí)行器位置反饋（工程量）
Feedback_PER	INT	執(zhí)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?yōu)镕ALSE時，將切換到保存在 Mode 參數(shù)中的工作模式。
ManualValue	REAL	手動模式下的 PID 輸出值（調節(jié)類執(zhí)行器）
Manual_UP	BOOL	執(zhí)行器打開（開關類執(zhí)行器）
Manual_DN	BOOL	執(zhí)行器關閉（開關類執(zhí)行器）
ErrorAck	BOOL	ErrorAck由FALSE 變?yōu)門RUE 時，錯誤確認，清除已經(jīng)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?yōu)門RUE 時，PID_3Step 將切換到保存在將切換到保存在 Mode 參數(shù)中的工作模式。

PID_3Step V2 的輸出參數(shù)包括 PID 的輸出值（數(shù)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(tài)及錯誤代碼，如表2 所示：

表2 PID_3Step V2 的輸出參數(shù)

參數(shù)	數(shù)據(jù)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(zhí)行器打開數(shù)字量輸出（開關類執(zhí)行器）
Output_DN	BOOL	執(zhí)行器關閉數(shù)字量輸出（開關類執(zhí)行器）
Output_PER	INT	PID 控制器的模擬量輸出值（調節(jié)類執(zhí)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**出警告上限
InputWarning_L	BOOL	為TRUE時過程值已達到或**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(jié) State= 2：精確調節(jié) 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(jiān)視 State= 8：在監(jiān)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(tài)。
ErrorBits	DWORD	輸出錯誤代碼

PID_3Step V2 的輸入輸出參數(shù) Mode *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(shù)

參數(shù)

數(shù)據(jù)類型

說明

Mode

INT

* PID_3Step將轉換到的工作模式:
Mode= 0：未激活
Mode= 1：預調節(jié)
Mode= 2：精確調節(jié)
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(shù)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(tài)變量，默認值為TRUE，變量在 DB 塊內具體位置，如圖2 所示。

圖2 PID_3Step V2 背景 DB 塊參數(shù)

當PID出現(xiàn)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(shù)ErrorBits V2

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

『注意』如果多個錯誤同時處于待決狀態(tài)，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(tài)。

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。

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