西門子S7-200模塊CPU224XPCN詳解

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　默認(rèn)情況下，LMN_HLM和LMN_LLM分別是100.0和0.0，從上圖中可以看出，手動(dòng)值的有效數(shù)值范圍也應(yīng)該是0.0~100.0。

　　在參數(shù)MAN_ON為False的情況下，PID投入運(yùn)行，控制回路處于自動(dòng)工作狀態(tài)。

　　為了降低手動(dòng)/自動(dòng)切換過程中擾動(dòng)，算法通過如下措施來實(shí)現(xiàn)無擾切換：

　　- 在自動(dòng)的狀態(tài)下，比例和積分的運(yùn)算結(jié)果之和會(huì)寫入到單元MAN中，這樣在由自動(dòng)切換到手動(dòng)的過程中不會(huì)引起控制輸出波動(dòng)；

　　- 在手動(dòng)的狀態(tài)下，積分項(xiàng)的輸出等于MAN的值減去比例項(xiàng)的值（偏差ER*增益Gain），而在自動(dòng)狀態(tài)中，積分項(xiàng)是一個(gè)累計(jì)的結(jié)果，這樣在切換到自動(dòng)狀態(tài)時(shí)積分項(xiàng)不會(huì)有太大的突變。

　　從上面的分析可以知道，F(xiàn)B58已經(jīng)集成了相應(yīng)的無擾切換的功能，不需要編寫額外的程序來實(shí)現(xiàn)。

　　2.5 保存和重新裝載參數(shù)

　　保存和重新裝載控制器參數(shù)是FB58中的新功能，主要用來實(shí)現(xiàn)在多套參數(shù)之間的切換。

　從上圖中可以看出，控制參數(shù)的處理有三種方式：

　?。?）從PID_CON/PI_CON中裝載

　　要實(shí)現(xiàn)此裝載，必須滿足如下幾種條件：

　　手動(dòng)控制狀態(tài)（MAN_ON=True）；

　　PID_CON.GAIN或者PI_CON.GAIN不為0；

　　LOAD_PID為1

　　如果參數(shù)PID_ON為1，則從PID_CON中裝載如下參數(shù)：

　　GAIN、TI、TD，并計(jì)算ConZONE=250.0/GAIN

　　如果參數(shù)PID_ON為0，則從PI_CON中裝載如下參數(shù)：

　　GAIN、TI、TD，并計(jì)算ConZONE=250.0/GAIN。特殊地，此時(shí)會(huì)關(guān)閉控制帶功能，即設(shè)置CON_ZONE參數(shù)為0，并讓微分參數(shù)TD設(shè)置為0.0。

　　裝載完成之后，參數(shù)LOAD_PID會(huì)自動(dòng)復(fù)位。

　　值得注意的是，如果PID_CON中保存的增益參數(shù)PID_CON.GAIN為0，則自動(dòng)會(huì)修改PID_ON為0，并轉(zhuǎn)而從PI_CON中獲取參數(shù)。

　　注：PID_CON/PI_CON中的參數(shù)來自于自整定過程。

　?。?）保存參數(shù)

　　保存參數(shù)可以在任何工作狀態(tài)下進(jìn)行，只需設(shè)置參數(shù)SAVE_PAR為1即可。可以將如下參數(shù)保存找PAR_SAVE結(jié)構(gòu)體中：

　　PFAC_SP、GAIN、TI、TD、D_F、CONZ_ON、CON_ZONE

　　在保存結(jié)束之后，參數(shù)位SAVE_PAR會(huì)自動(dòng)復(fù)位。

　?。?）重新裝載參數(shù)

　　重新裝載是“保存參數(shù)"的逆過程，但其執(zhí)行是需要條件的：

　　手動(dòng)控制狀態(tài)（MAN_ON=True）；

　　PAR_SAVE.GAIN不為0；

　　參數(shù)UNDO_PAR為1。

　　在重新裝載完成之后，參數(shù)UNDO_PAR會(huì)自動(dòng)復(fù)位。

　　3 gaoji功能

　　3.1 控制帶

　　溫度控制回路是一個(gè)有明顯滯后特性的對(duì)象，這給實(shí)際的調(diào)節(jié)過程帶來了很多的問題，顯著的困難就是在過程值偏離設(shè)定值較大時(shí)，調(diào)節(jié)過程過于緩慢，而在接近設(shè)定值時(shí)容易出現(xiàn)較大的超調(diào)。

　　從上述的兩個(gè)問題出發(fā)，PID應(yīng)該滿足這樣的功能：

　　- 在偏差超過一定的范圍時(shí)，PID輸出或者小的調(diào)節(jié)量，讓溫度值快速回到一個(gè)小的范圍中，以縮短回路的調(diào)節(jié)時(shí)間；

　　- 在設(shè)定值附近時(shí)，越靠近調(diào)節(jié)量變化越小，以防止超調(diào)。

　　為此，F(xiàn)B58提供了一個(gè)“控制帶(Control Zone)"功能，其工作原理是這樣的：

　　- 當(dāng)過程值PV大于設(shè)定值SP_INT，且偏差的值超過CON_ZONE，則以輸出下限LMN_LLM作為輸出值；

　　- 當(dāng)過程值PV小于設(shè)定值SP_INT，且偏差的值超過CON_ZONE，則以輸出上限LMN_HLM作為輸出值；

　　- 如果偏差的值小于CON_ZONE，則以實(shí)際PID的計(jì)算結(jié)果作為輸出值。

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