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西门子S7-1200PLC系统有五种不同模块，分别为 CPU 1211C、CPU 1212C 、 CPU 1214C、CPU1215C和CPU1217C。其中的每一种模块都可以进行扩展，以*您的系统需要。可在任何 CPU 的前方加入一个信号板，轻松扩展数字或模拟量 I/O，同时不影响控制器的实际大小。
产品简介
详细介绍
山西西门子S7-1200模块（代理商）欢迎您
FB58脉冲功能
- 自整定参数的保存(SAVE_PAR)/重载(UNDO_PAR)
- PI、PID参数的装载(LOAD_PID/PID_ON)
- 脉冲输出
- 脉冲同步:高电平输出状态更新
- 脉冲同步:低电平输出状态更新
- 无扰动切换
目录
FB58脉冲功能
自整定参数的保存(SAVE_PAR)/重载(UNDO_PAR)
表1. 自整定参数的保存与重载
| MAN_ON | SAVE_PAR | UNDO_PAR | 状态 |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 0 | 将当前参数保存至结构变量:PAR_SAVE |
| 1 | 0 | 1 | 将结构变量:PAR_SAVE内的参数重载入当前参数 |
| 0 | 0 | 1 | 无法装载 |
| 0 | 1 | 0 | 将当前参数保存至结构变量:PAR_SAVE |
PI、PID参数的装载(LOAD_PID/PID_ON)
表2. PID参数装载
| MAN_ON | LOAD_PID | PID_ON | 状态 |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 将结构变量:PID_CON内的参数写入当前变量 |
| 1 | 1 | 0 | 将结构变量:PI_CON内的参数写入当前变量 |
| 0 | - | - | 无法装载 |
注意:
当结构变量:PID_CON/PI_CON中的GAIN参数为0时，由于控制带公式:CON_ZONE=250/GAIN,故无法装载参数
脉冲输出
与FB41“CONT_C”不同，FB58 “TCONT_CP“集成有脉宽调制输出的功能，通过将PID的运算结果换算成对应的脉冲占空比来达到加热/冷却的控制。
表3. 脉冲输出主要参数
| 参数 | 功能 |
|---|---|
| PULSE_ON | 脉冲输出使能 |
| PER_TM | 脉冲输出的周期时间 |
| CYCLE_P | 脉冲输出的刷新时间 |
| P_B_TM | 小脉冲/断开时间 脉冲输出高电平时间<P_B_TM:不输出脉冲； |
在FB58 “TCONT_CP“中，脉冲输出和PID计算是两个相对独立的过程，各自有自己的计算周期。对于PID计算来说，CYCLE参数可以看成是PID计算的循环周期时间，例如，PID在OB35每次执行的过程中都会调用，而硬件组态过程中OB35的周期时间被设置为500ms，则CYCLE应该填写0.5。对于脉冲输出来说，其循环周期是参数CYCLE_P。这两个时间参数可以一样，也可以不一样。PID的计算计算周期主要是由被测量的变化规律所决定，而脉冲输出的CYCLE_P参数由要求的脉冲输出精度决定。
为了协调PID和脉冲输出之间的矛盾，FB58 “TCONT_CP“提供了"SELECT" 参数，其具体使用如下所示:
表4. SELECT选择
| 功能 | 块调用 | 应用场合 |
|---|---|---|
| 在同一周期性中断OB中执行PID控制器和脉冲输出 | 在周期性中断OB（OB32/OB35）中通过SELECT=0进行调用 | 适用于脉冲发生器不是特别短的时候。 |
| 在OB1中执行PID控制器 | 在OB1中通过SELECT=1执行条件调用，此时QC_ACT=TURE。 | 在S7-300中，适用于脉冲发生器的采样时间较短的时候。 |
| 在周期性中断OB中执行脉冲输出 | 在周期性中断OB中通过SELECT=2进行调用 | |
| 在低速周期性中断OB中执行PID控制器 | 在低速周期性中断OB中通过SELECT=3进行调用 | 在S7-400中，适用于脉冲发生器的采样时间较短的时候。 |
| 在高速周期性中断OB中执行脉冲输出 | 在高速周期性中断OB中通过SELECT=2进行调用 |
脉冲同步:高电平输出状态更新
表5. 脉冲输出参数
| 参数 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| PER_TM | 20(s) | 在每1s，为可调节变量计算一个新值； |
| CYCLE | 1(s) | |
| CYCLE_P | 0.1(s) |
条件:当前占空比 30%，更新占空比 50%
图1. 同步更新，脉冲延长
由上图可见，当前占空比30%，当同步时刻在脉宽未达到30%时到来，自动同步到占空比50%
条件:当前占空比 80%，更新占空比 25%
图2. 同步更新，脉冲中断
由上图可见，当前占空比80%，当同步时刻在脉宽超过25%时到来，脉冲立即停止，下个周期同步到25%
脉冲同步:低电平输出状态更新
条件:当前占空比70%，低电平(*-70%=30%),更新占空比15%,低电平(*-15%=85%)
图3. 同步更新，低电平延长
由上图可见,当前低电平时间为30%，当同步时刻在低电平未达到30%时到来，自动同步到低电平85%
条件:当前占空比15%，低电平(*-15%=85%),更新占空比80%,低电平(*-80%=20%)
图4. 同步更新，脉冲输出
由上图可见，当前低电平为85%，当同步时刻在低电平超过20%时到来，立即输出脉冲
无扰动切换
对比FB41“CONT_C” ,FB58 “TCONT_CP“在手/自动切换时可以实现无扰切换，无需编程。
FB58基本功能使用
- 手/自动选择（MAN_ON）
- 当前值PV_IN与PV_PER的选择
- PVPER_ON=1时，PER_MODE模式选择
- PID输出LMN与LMN_PER选择
目录
FB58（TCONT_CP）
功 能：FB58 “TCONT_CP“ 针对温度控制过程而设计（也可应用于其他控制过程），可实现连续调节及比例调节元件的两级调节。
输出类型：模拟量输出或PWM输出可选。
应用领域：特别适用于温度控制过程，可选 PI 或 PID 控制方式。适用于带自整定功能的回路。
特 点：具备温度信号转换的功能，带自整定功能，同时具备模拟量输出和PWM输出方式，两步控制方式，比例作用可弱化，控制带功能。
图1.FB58"TCONT_CP" 的方框图
主要参数
图2. FB58"TCONT_CP"程序块
注：以TIA Portal V13 SP1为例，该功能块在STEP 7中的管脚与其相同
表1. FB58"TCONT_CP" 的输入参数
表2. FB58"TCONT_CP" 的输入输出参数
表3. FB58"TCONT_CP"的输出参数
表4. FB58"TCONT_CP"的常用静态参数
| PVPER_ON | 90.0 | BOOL | FLASE | 当前值选择外设 | PVPER_ON: | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I_ITL_ON | 90.1 | BOOL | FLASE | 积分设定值 | I_ITL_ON: | |
| PULSE_ON | 90.2 | BOOL | FLASE | 激活脉冲功能 | ||
| ER | 92.0 | REAL | 0.0 | 偏差 | ER=SP_INT-PV_IN | |
| LMN_P | 96.0 | REAL | 0.0 | 比例分量 | ||
| LMN_I | 100.0 | REAL | 0.0 | 积分分量 | ||
| LMN_D | 104.0 | REAL | 0.0 | 微分分量 | ||
| PHASE | 108.0 | INT | 0 | 自整定阶段 | 在输出 PHASE 中指示控制器调节的当前阶段。 PHASE = 0：无调节模式；自动模式或手动模式 | |
| STATUS_H | 110.0 | INT | 0 | 整定状态字 | ||
| STATUS_D | 112.0 | INT | 0 | 被控对象类型 | 一阶、二阶等被控对象 | |
| PI_CON | 116.0 | STRUCT | PI 控制器 | |||
| GAIN | +0.0 | REAL | 0.0 | 比例参数 | ||
| TI | +4.0 | REAL | (s) | 0.0 | 积分参数 | |
| PID_CON | 124.0 | STRUCT | PID 控制器 | |||
| GAIN | +0.0 | REAL | 0.0 | 比例参数 | ||
| TI | +4.0 | REAL | (s) | 0.0 | 积分参数 | |
| TD | +8.0 | REAL | (s) | 0.0 | 微分参数 | |
| PAR_SAVE | 136.0 | STRUCT | PID 参数存储 | |||
| PFAC_SP | +0.0 | REAL | 0.0 | 设定值比例因子 | ||
| GAIN | +4.0 | REAL | 0.0 | 比例参数 | ||
| TI | +8.0 | REAL | (s) | 0.0 | 积分参数 | |
| TD | +12.0 | REAL | (s) | 0.0 | 微分参数 | |
| D_F | +16.0 | REAL | 5.0~10.0 | 5.0 | 微分因子 | |
| CON_ZONE | +20.0 | REAL | 0.0 | 控制带 | ||
| CONC_ON | +24.0 | BOOL | FLASE | 控制带使能 | ||
| PFAC_SP | 162.0 | REAL | 0.0 | 设定值比例因子 | ||
| GAIN | 166.0 | REAL | 0.0 | 比例参数 | ||
| TI | 170.0 | REAL | (s) | 0.0 | 积分参数 | |
| TD | 174.0 | REAL | (s) | 0.0 | 微分参数 | |
| D_F | 178.0 | REAL | 5.0~10.0 | 5.0 | 微分因子 | |
| CON_ZONE | 182.0 | REAL | 0.0 | 控制带 | ||
| CONC_ON | 186.0 | BOOL | FLASE | 控制带使能 | ||
| TUN_ON | 186.1 | BOOL | FLASE | 启动自整定 |
| |
| TUN_ST | 186.2 | BOOL | FLASE | 激活激励 | 如果在控制器调节期间操作点的设定值保持恒定，则 TUN_ST=1 将激活输出值阶跃变化（变化量为 TUN_DLMN）。 | |
| UNDO_PAR | 186.3 | BOOL | FLASE | 加载参数 | 从数据结构 PAR_SAVE 加载控制器参数 PFAC_SP、GAIN、TI、TD、D_FCONZ_ON 和 CON_ZONE （仅在手动模式下有效）。 | |
| SAVE_PAR | 186.4 | BOOL | FLASE | 保存参数 | 在数据结构 PAR_SAVE 中保存控制器参数 PFAC_SP、GAIN、TI、TD、D_F、CONZ_ON 和 CON_ZONE。 | |
| LOAD_PID | 186.5 | BOOL | FLASE | 加载参数 | 根据 PID_ON，从数据结构 PI_CON 或 PID_CON 加载控制器参数 GAIN、TI,TD（仅在手动模式下有效） | |
| PID_ON | 186.6 | BOOL | FLASE | 模式选择 | 在输入 PID_ON 中，可以已调整的控制器作为 PI 控制器还是作为 PID 控制器运行。 PID 控制器： PID_ON = TRUE 但是，对于某些过程类型，尽管 PID_ON = TRUE，仍然只能设计 PI 控制器。 | |
手/自动选择（MAN_ON）
表5.MAN_ON的选择
| 参数 | 状态 | 说明 |
|---|---|---|
| MAN_ON | 0 | 自动控制：PID经过程序块计算输出 |
| MAN_ON | 1 | 手动控制：直接由MAN控制输出 |
当前值PV_IN与PV_PER的选择
表6.PVPER_ON的选择
| 参数 | 状态 | 说明 |
|---|---|---|
| PVPER_ON | 0 | PV_IN有效 |
| PVPER_ON | 1 | PV_PER有效 |
注：无论当前值选择哪个管脚，SP_INT必须与其量纲相同
当选择PV_IN作为反馈值时， FB58"TCONT_CP"与FB41"CONT_C"的用法一样
PVPER_ON=1时，PER_MODE模式选择
表7.PID参数设定
| 参数 | 描述 | 公式 |
|---|---|---|
| PER_MODE=0 | 热电偶或热电阻标准型 | PV_PER*0.1 |
| PER_MODE=1 | 热电阻气候型 | PV_PER*0.01 |
| PER_MODE=2 | 电流/电压转换 | PV_PER * 100/27648 |
图3. PER_MODE=0
图4. PER_MODE=1
图5. PER_MODE=2
PID输出LMN与LMN_PER选择
FB58"TCONT_CP"与FB41"CONT_C"的用法一样
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