PID指令块与工艺对象背景数据块参数详解

7.2.6.1 PID指令块参数

PID指令块的参数分为输入参数与输出参数两部分，指令块的视图分为扩展视图与集成视图。在不同的视图下所能看见的参数是不一样的：在集成视图中可看到的参数为最基本的默认参数，如给定值、反馈值和输出值等，定义这些参数可实现控制器最基本的控制功能。在扩展视图中，可看到更多的相关参数，如手动/自动切换、高限/低限报警等，使用这些参数可使控制器具有更丰富的功能。PID指令块视图如图7.6所示。PID指令块输入侧参数说明如表7.5所示。PID指令块输出侧参数说明如表7.6所示。

图7.6　PID指令块视图

表7.5　PID指令块输入侧参数说明

表7.6　PID指令块输出侧参数

PID状态说明如表7.7所示。ERROR参数的说明如表7.8所示。

表7.7　PID状态说明

表7.8　ERROR参数的说明

续表

7.2.6.2 工艺对象背景数据块参数

PID功能的工艺对象背景数据块提供了两种访问方式：参数访问与组态访问。参数访问是通过程序编辑器直接进入数据块内部查看相关参数；而组态访问则是使用STEP 7 V13 提供的图形化的组态向导查看并定义相关参数。两种方式都可以定义PID控制器的控制方式与过程。对于应用相对简单的用户，只使用组态向导即可完成控制器的设计与定义，对于控制过程有较高要求的用户，可通过参数访问的方式来定义相关参数，实现控制任务。例如，有些用户需要在自动整定参数时只使用PI或P环节，这时可通过参数访问进入到数据块中选择相应的整定方式实现此功能。

1.组态访问方式

组态访问方式需要先添加循环中断组织块与PID指令块，然后为PID指令块指定好对应的工艺对象数据块后才能进行组态访问。具体操作步骤如下所述。

（1）选择项目树下拉列表PLC→程序块→添加新块选项，添加循环中断组织块，如图7.7所示。在对话框中选择“组织块”选项。在列表中选择“循环中断块”选项，并在“名称”文本框中指定块名称，单击确定按钮完成添加。

（2）添加PID指令块。打开“指令树→工艺→PID控制→Compact PID→ PID_Compact”（见图7.8），将PID_Compact指令块拖拽到循环中断块的程序编辑器中，如图7.9所示。此时会弹出对话框，要求指定背景数据块（见图7.10）。在定义完名称、块号等参数后，工艺对象数据块会自动添加到项目树中。

图7.7　添加循环中断块

图7.8　指令列表

图7.9　添加PID指令块到中断块中

（3）定义PID背景数据块，如图7.10所示。在“名称”文本框中输入数据块名称，并自动选择块号，单击确定按钮完成定义。

图7.10　定义PID背景数据块

（4）在循环中断块中单击PID指令块，选择“属性→组态”选项，即可进入基本参数组态，定义控制器的输入/输出、给定值等参数，如图7.11所示。PID基本参数组态如图7.12所示，图中所示组件的具体含义如下所述。

图7.11　进入参数组态

图7.12　PID基本参数组态

（a）控制器类型：这里可选择控制对象的类型，如温度控制器、压力控制器，默认为以百分比为单位的通用控制器，该选择会影响后面参数的单位。

（b）激活此选项会使控制器变为反作用PID，如应用在降温系统中。

（c）给定值：自动模式下的给定值。单击下三角按钮，可定义控制器给定值源，如图7.13所示。

图7.13　给定值源选择

（d）反馈值：单击下三角按钮，可以定义反馈值类型，如图7.14所示。反馈值源的选择如图7.15所示。

图7.14　反馈值类型选择

图7.15　反馈位源选择

（e）输出值：单击下三角按钮，可定义输出值类型，如图7.16所示。输出源选择如图7.17所示。

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图7.16　输出值类型选择

图7.17　输出源选择

反馈值量程化组态如图7.18所示。此界面用于量程化输入值，其中：

a与f为一组，用于配置输入量程上限，a为物理量的实际最大值，f为模拟量输入的最大值。

d与e为一组，用于配置输入量程下限，d为物理量的实际最小值，e为模拟量输入的最小值。

b与c分别为用户设置的高低限制。当反馈值达到高限或低限时，系统将停止PID的输出。

图7.18　反馈值量程化组态

（5）高级参数组态。定义完基本参数组态，选择“项目树→工艺对象→PID_Compact_ 1[DBl]→Configuration”选项，如图7.19所示。进行高级参数组态，如图7.20所示。在高级参数组态中有如下所述的设置。

图7.19　双击组态

图7.20　组态目录树一高级参数组态

（a）Input monitoring输入监控组态。

双击Input monitoring输入监控组态（见图7.21），当反馈值达到高限或低限时，PID指令块会给出相应的报警位。

（b）PWM limits PWM脉宽限制组态（见图7.22）。

（c）Output limit输出限制组态。

（d）PID parameter PID参数组态。

PID参数组态如图7.23所示。

图7.21　过程值监控

图7.22　PWM限制

图7.23　PID参数组态

2.参数访问方式

参数访问的方式如下面的步骤。

（1）添加工艺对象数据块时，除了前面提到的应先添加指令块再定义数据块的方式，也可在不添加指令块的方式下直接添加工艺对象数据块。过程如下：选择“Project tree→Technological Objects→Add new object”选项，在弹出的对话框中单击“PID控制器”按钮，选择数据块编号，然后定义其名称，再单击OK按钮确认即可，如图7.24所示。

（2）选择“Project tree→Technological Objects→PID_Compact_DB”选项，如图7.25所示。右击“PID_Compact_DB”选项，在弹出的快捷菜单中选择“Open in editor”选项。打开后的数据块背景参数视图如图7.26所示。其中的参数简介如表7.9～表7.13所列。如表7.9所示为Static参数表，如表7.10所示为sBackUp参数表，如表7.1所示为sPid_Calc参数表，如表7.12所示为sPid _ Cmpt参数表，如表7.13所示为sRet参数表。

图7.24　添加工艺对象数据块

图7.25　Open in editor选项

图7.26　背景数据块

表7.9　Static参数表

表7.10　sBackUp参数表

表7.11　sPid_Calc参数表

表7.12　sPid_Cmpt参数表

表7.13　sRet参数表