s7-300-pid-使用说明

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1、 定时中断组织块定时中断组织块 OB35 西门子 S7-300/400有9个定时中断组织块： OB30、 OB31、 OB32、 OB33、 OB34、 OB35、 OB36、OB37、OB38 。 CPU 可以定时中断去执行这些模块中的程序，即:每隔一段时间就停止当前的程序，转 去执行定时中断组织块中的程序，执行结速后再返回。相当于单片机的定时中断。 这9个组织块功能相同，你可以选择其中之一使用，区别是它们的中断优先级不同，如果程序 中用到了多个定时中断组织块，应设好它们的执行优先级。 S7-300CPU 可用的定时中断组织模块是 OB35，在300站点的硬件组态中，打开 CPU 属性设置可

2、以看到其它的中断组织块为灰色。 OB35默认的调用时间间隔为100ms 我们可以 根据需要更改，定时范围是1-60000毫秒(ms) 设置中断时间间隔如下图所示 注意：设置的时间必须大于 OB35中程序执行所花费的时间。 例如：如果中断时间间隔为50ms 而 OB35中的程序花费的时间是70ms,那么 OB35中的程 序还没执行完毕就产生第二次中断，程序就会出错，这显然是我们不想看到的结果。 以现在的技术，让你间隔一小时去月球拿一块石头你能做到吗？ 去月球所用的时间大于去月球的时间间隔，你做不到吧？ 正确设置：中断时间间隔大于 OB35中程序执行完毕一次所需的时间 使用使用 FB41实现实现

3、PID 控制控制 在自动化领域中常常要用到 PID 控制，而常规仪表里一个控制器就只能实现一路的 PID 控制，如果要现实多路的 PID 控制成本就会变得非常高，而且不便于我们集中控制与管理。 经过学习西门子 S7-300PLC，我们可以使用模块 FB41来实现 PID 控制，FB41就相当 于我们常规仪表里的控制器，既然是 PID 控制器就应该能够设定 P、I、D 参数。即：比例度、 积分时间、微分时间。常规仪表的面板上可以更改 PID 参数，又有手动/自动切换按钮等。 今天我们要做的就是使用 S7-300PLC 的 FB41来代替常规仪表，如何使用 FB41来实现 PID 控制的呢？ FB

4、41是一个功能块，它所能实现的功能（PID）已经由专业人员设计好，我们只要调用 它，并根据我们的需要来更改相应的参数即可使用。所以我们不用理会 FB41是如何实现比 例运算、积分运算、微分运算等等这些问题，只需要会调用就可以了。 现在我们已经知道 FB41就相当于常规仪表里的一个控制器了，那么我们是如何使用 FB41并给它设置相应的参数呢？ FB41相当于一个子程序，它是用来实现 PID 运算的，我们只需要每隔一段时间去调用 这一“子程序”就可以实现 PID 控制。所以我们在 OB35里调用 FB41就可以了，调用的频率 可以在属性里面设置。 我们是在 OB35里调用 FB41的所以在 OB3

5、5里可以看到 FB41的端口。因此可以直接在 这些端口上直接设参数。 如下图所示 到这里有人会问，既然可以在 OB35里面可以直接给 FB41端口赋参数，为什么还要背景 数据块 DB 呢？ 其实 PLC 在运行过程中会先检查， 用户有没有在 OB35里给 FB41的端口设参数， 如果有 就直接使用端口上的参数，如果没有就到背景数据表里面去取参数。 所以我们可以在两个地方设置参数，在数据表里面参数只能是一个固定值，不能是一个变量， 所以当程序 下载到 PLC 之后就不能更改数据表里面的参数了。 给端口赋参数是一个变量，变量里面存有参数，当我们需要改变参数只需要改变相应的变量 就只以了。 结合两种

6、方法的优缺点，我们可以同时在两个地方设参数，有些参数不需要经常改变的， 我们就直接在 DB 里面设定。要经常改变的参数就在 FB41的端口上设定。 经过这一节我们已经对 FB41有了一个基本的认识了，下一节我们讲如何使用,欢迎你观看下 一节。 FB41背景数据块参数设置背景数据块参数设置 使用 FB41作 PID 控制时，设置参数非常烦琐，下面是单回路 PID 控制的参数设置实例， 在表格第三列有的就是我们需要设置的，空白的我们就不用改变，按默认值就可以了。 参数 描述 设置实例 COM_RST 完全重启动 FALSE MAN_ON 手动/自动 PVPER_ON 测量值选择 FALSE P_S

7、EL 比例输出开关 TRUE I_SEL 积分输出开关 TRUE IN_HOLD 积分输出冻结 I_ITL_ON 积分初始化 D_SEL 微分输出开关 CYCLE 采样量时,条件 CYCLE=1ms 100ms SP_INT 给定值 在引脚中设置 PV_IN 测量值1 在引脚中设置 PV_PER 测量值2 MAN 手动值 GAIN 比例增益 按默认 TI 积分时间,条件 TI=CYCLE 按默认 TD 微分时间,条件 TD=CYCLE TM_LAG 微分作用时滞时间， 条件 TM_LAG=CYCLE/2 DEADB_W 死区宽度 LMN_HLM 控制器输出上限 LMN_LLM 控制器输出下限

8、PV_FAC 过程变量因子 PV_OFF 过程变量偏移 LMN_FAC 控制器输出因子 LMN_OFF 控制器输出偏移 I_ITLVAL 积分初始化值 DISV 扰动量(前馈控制系统中才用 到) LMN 控制器输出值 在引脚中设置 LMN_PER 控制器输出值(格式化后) QLMN_HLM 达到上限 QLMN_LLM 达到下限 LMN_P 比例分量输出 LMN_I 积分分量输出 LMN_D 微分分量输出 PV 测量值输出 ER 实际误差 关于 FB41 块的各个管脚的功能 A：所有的输入参数： COM_RST: BOOL: 重新启动 PID：当该位 TURE 时：PID 执行重启动功能，复 位

9、 PID 内部参数到默认值；通常在系统重启动时执行一个扫描周期，或在 PID 进 入饱和状态需要退出时用这个位； MAN_ON： BOOL：手动值 ON；当该位为 TURE 时，PID 功能块直接将 MAN 的值 输出到 LMN，这可以在 PID 框图中看到；也就是说，这个位是 PID 的手动/自动切 换位； PEPER_ON： BOOL：过程变量外围值 ON：过程变量即反馈量，此 PID 可直接 使用过程变量 PIW（不推荐），也可使用 PIW 规格化后的值（常用），因此，这 个位为 FALSE； P_SEL： BOOL：比例选择位：该位 ON 时，选择 P（比例）控制有效；一般 选择有效；

10、 I_SEL： BOOL：积分选择位；该位 ON 时，选择 I（积分）控制有效；一般 选择有效； INT_HOLD BOOL：积分保持，不去设置它； I_ITL_ON BOOL：积分初值有效，I-ITLVAL（积分初值）变量和这个位对应， 当此位 ON 时，则使用 I-ITLVAL 变量积分初值。一般当发现 PID 功能的积分值增 长比较慢或系统反应不够时可以考虑使用积分初值； D_SEL ： BOOL：微分选择位，该位 ON 时，选择 D（微分）控制有效；一 般的控制系统不用； CYCLE ： TIME：PID 采样周期，一般设为 200MS； SP_INT： REAL：PID 的给定值；

11、PV_IN ： REAL：PID 的反馈值（也称过程变量）； PV_PER： WORD：未经规格化的反馈值，由 PEPER-ON 选择有效；（不推荐） MAN ： REAL：手动值，由 MAN-ON 选择有效； GAIN ： REAL：比例增益； TI ： TIME：积分时间； TD ： TIME：微分时间； TM_LAG： TIME：和微分有关； DEADB_W： REAL：死区宽度；如果输出在平衡点附近微小幅度振荡，可以考 虑用死区来降低灵敏度； LMN_HLM： REAL：PID 上极限，一般是 100%； LMN_LLM： REAL：PID 下极限；一般为 0%，如果需要双极性调节，则

12、需设置 为-100%；（正负 10V 输出就是典型的双极性输出，此时需要设置-100%）； PV_FAC： REAL：过程变量比例因子 PV_OFF： REAL：过程变量偏置值（OFFSET） LMN_FAC： REAL：PID 输出值比例因子； LMN_OFF： REAL：PID 输出值偏置值（OFFSET）； I_ITLVAL：REAL：PID 的积分初值；有 I-ITL-ON 选择有效； DISV ：REAL：允许的扰动量，前馈控制加入，一般不设置； B：部分输出参数说明： LMN ：REAL：PID 输出； LMN_P ：REAL：PID 输出中 P 的分量；（可用于在调试过程中观察效

13、果） LMN_I ：REAL：PID 输出中 I 的分量；（可用于在调试过程中观察效果） LMN_D ：REAL：PID 输出中 D 的分量；（可用于在调试过程中观察效果） 非常实用的 pid 参数整定： FB41 的 PID: 一、在 ob35 里面插入 FB41，方框顶上会有红字，输入一个类似“DB120”的， 系统会问你要不要生成这个 Db，yes 就可以 二、大部分参数不要填，默认就行，下面是常用参数，用变量连接： 1、MAN_ON:用一个 bool 量，如 m0.0，为 true 则手动，为 false 则自动； 2、cycle：T#100MS，这个值与 ob35 默认的 100ms

14、 一致； 3、SP_INT：MD2,是 hmi 发下来的设定值，0100.0 的范围，real 型； 4、PV_IN:md6，实际测量值，比如压力，要从 piw转换为 0100.0 的 量程； 5、MAN:MD10,op 值，也就是手动状态下的阀门输出，real 型，0100.0 的 范围； 6、GAIN:md14，Pid 的 P 啊，默认写 12 吧（系统默认是 2），调试的时候 再改 7、TI：MW20,pid 的 i 啊.默认写 T#30S 吧，调试的时候改； 8、DEAD_W：md22,死区，就是 sp 和 pv 的偏差死区，0100.0 的范围，默认 0，调试的时候改； 输出： 9、

15、 LMN:MD26， 0100。 0， 最终再用 fc106 转换为 word 型 move 到 pqw， 如果 pid 运算结果不再有工艺条件其他限制可以用 LMN_PER 更简单就不用 fc106 了。 三、用 plcsim 模拟 1、手动 man_ontrue，看输出是否等于 man； 2、自动 man_onfalse，调整 pv 或者 sp，使得有偏差大于死区，看输出变化，这里 的模拟只能说明 pid 工作了，不能测试实际调节效果啊。 3、如果需要反作用，有三种方法： a、pv 和 sp 颠倒输入 b、p 值用负的 c、输出用 100 减 http:/ (3)响应速度与热电偶近似(在搅

16、动的水中为1秒,在静止的空气中为数分钟).系统很稳定而灵 敏。铂热电阻最低可测量至25 0K 新型低温用热电阻可测0到100 0K 之间的温度。这是利 用掺有杂质的锗的电阻和温度之间存在的一定关系。感温元件准确地掺入两种杂质以获得适 当的电阻，并在选定测温范围中获得高灵敏度。每一温度计制有单独的电流触点和电压触点 （供利用电位差计法进行测量时用）使在接触性能变动下，保持长时间的稳定性。测量范围 时用）使在接触性能变动下，保持长时期的稳定性。测量范围是4到400K 或0到100K，在 重要的液态氢范围中具有高灵每度。 热电阻的优点 (1)较其他测温方法具有较高的本征准确度 (2)比充液型温度计感温元件距指示或记录地点更远 (3)不需要冷接点补偿 (4)可对室温范围温度进行测量(热电偶对此范围不够可靠) (5)比压力温度计可测更低的温度 (6)响应速度极快并在整个范围内为线性 热电阻几个缺点 (1)价格相当高 (2)比充灌