用Step7中SFB41FB41,SFB42FB42,SFB43FB43实现PID控制

PID_FB41_FB42_FB43

用Step7 中SFB41/FB 41，SFB42/FB42，

SFB43/FB43实现PID控制

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目 录

1

概述 ...................................................................................................................... 3 1.1 1.2 2

应用 ............................................................................................................... 3 控制系统分析 ................................................................................................. 4

PID系统控制器的选择 ......................................................................................... 7 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

连续控制器、开关控制器 ............................................................................... 7 固定值控制器 ................................................................................................. 8 级联控制器 .................................................................................................... 8 混合控制器 .................................................................................................... 8 比例控制器 .................................................................................................... 9

单循环比例控制器 ................................................................................... 9 多循环比例控制器 ................................................................................... 9

2.5.1 2.5.2 2.6 2.7 3

二级控制器 .................................................................................................... 9 三级控制器 .................................................................................................. 10

布线 .................................................................................................................... 10 3.1

布线规则 ...................................................................................................... 10

连接电缆 ............................................................................................... 10 屏蔽端接元件 ........................................................................................ 10 警告 ....................................................................................................... 10 其它信息 ............................................................................................... 10

3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 4

参数赋值工具介绍 .............................................................................................. 10 4.1 4.2

调试PID参数的用户界面 ............................................................................ 11 获取在线帮助的途径 .................................................................................... 12

5 在用户程序中实现 .............................................................................................. 12 5.1 5.2 5.3

调用功能块 .................................................................................................. 12 背景数据块 .................................................................................................. 13 程序结构 ...................................................................................................... 13

6 功能块介绍 ......................................................................................................... 13 6.1

连续调节功能SFB 41/FB 41 “CONT_C” .................................................... 13

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6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.2

简介 ....................................................................................................... 13 应用程序 ............................................................................................... 14 说明 ....................................................................................................... 14

步进控制功能SFB 42/FB 42“CONT_S” ..................................................... 26

简介 ....................................................................................................... 26 应用程序 ............................................................................................... 26 说明 ....................................................................................................... 27

6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.3

脉冲宽度调制器SFB 43/FB 43“PULSEGEN” ............................................ 36

简介 ....................................................................................................... 36 应用程序 ............................................................................................... 36 说明 ....................................................................................................... 36

6.3.1 6.3.2 6.3.3 7

功能块举例 ......................................................................................................... 49

1 概述

本文中所讨论的功能块（SFB41/FB41，SFB42/FB42，SFB43/FB43）仅仅是使用于S7和C7的CPU中的循环中断程序中。该功能块，定期计算所需要的数据，保存在指定的DB中（背景数据块）。允许多次调用该功能块。CONT_C块与PULSEGEN块组合使用，可以获得一个带有比例执行机构脉冲输出的控制器（例如，加热和冷却装置）。

? SFB41/FB41 (CONT_C)， 连续控制方式； ? SFB42/FB42 (CONT_S)， 步进控制方式； ? SFB43/FB43 (PULSEGEN)， 脉冲宽度调制器；

注意：SFB41/42/43，与FB41/42/43兼容，可以用于CPU 313C、CPU 313C-2 DP/PTP 和CPU 314C-2 DP/PTP中。

1.1 应用

借助于由你组态大量模块组成的控制器，可以完成带有PID算法的实际控制器。控制效率，即处理速度取决于你所使用的CPU性能。对于给定的CPU，必须在控制器的数量和控制器所需要执行频率之间找到一个折衷方案。连接的控制电路越快，所安装的控制器数量越少，则每个

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时间单位计算的数值就越多。对于控制过程的类型没有限制。较慢（温度、填料位，等）以及较快的控制系统（流量、速度，等）都可以控制。

1.2 控制系统分析

控制系统的静态性能（增益）和动态性能（滞后、空载时间、积分常数，等），都是设计系统控制器及其静态参数（P操作）和动态参数（I、D操作）的主要因素。

因此，熟练掌握控制系统的类型和特性非常重要。（如图1，图2，图3，图4）

图 1

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图 2

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