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1、Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.1SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation第第7章章 S7-300程序设计方法程序设计方法（模拟量控制）（模拟量控制）Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.2SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge fo
2、r Automation7.1 S7-300的程序结构的程序结构7.2 系统设计的原则系统设计的原则7.3 系统设计的内容系统设计的内容7.4 程序设计的方法与过程程序设计的方法与过程7.5 开关量控制系统的设计开关量控制系统的设计7.6 关于模拟量关于模拟量I/O模块模块7.7 模拟量控制系统的设计模拟量控制系统的设计7.8 关于乒乓控制关于乒乓控制7.9 关于关于PID控制控制Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.3SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training C
3、enterKnowledge for Automation7.6 关于模拟量关于模拟量I/O模块模块生产过程生产过程物理量标准的模拟信号传感器变送器 压力 温度 流量 速度 pH 值 粘性 等 500mV 1V 5V 10V 20mA4.20mA等DACPQW .PQW .:PQW .模拟量输出模块模拟量输出模块MR模块ADC结果存储器PIW .PIW .:PIW .模拟量输入模块模拟量输入模块CPU:L PIW 304T PQW 320:模拟执行器 物理量.量程卡量程卡量程卡量程卡Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.4SIMATIC S7Siemens AG
4、2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation1 量程卡量程卡Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.5SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation2 S7-300模拟量模块的寻址模拟量模块的寻址IM256 to270336 to350352 to366368 to382304 to318320
5、 to334272 to286288 to302 (发送) 槽口号 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 384 to398400 to414432 to446448 to462464 to478480 to494496 to510416 to430机架机架 1R0电源模块IM(接收) 电源模块CPU512 to526528 to542544 to558560 to574576 to590592 to606608 to622624 to638机架机架 2IM(接收) 电源模块机架机架 3640to654656to670672to686688 to702704 to718720 to734
6、736 to750752 to766IM(接收) 电源模块Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.6SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation3 模拟量模块模拟量模块SM335 ( (输入输入) )Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.7SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training
7、 CenterKnowledge for Automation4 模拟模块模拟模块SM335 ( (输出输出) )Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.8SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation5 5 模拟输入模块模拟输入模块 SM331Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.9SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.In
8、formation and Training CenterKnowledge for Automation6 模拟量的表达方式和测量值的分辨率模拟量的表达方式和测量值的分辨率20212223242526272829210211212213214VZ16进制.位值十进制0123456789101112131415位的序号单位位的分辨率+ 符号111*15*= 0 或 18000000001128*8402010840000000000000000000002164132116181412*91011121314Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.10SIMATIC
9、 S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation7 在不同测量范围下模拟量的表达方式在不同测量范围下模拟量的表达方式范围超上限超上界额定范围超下界超下限测量范围 10V电压例如：= 11.75911.7589 :10.000410.00 7.50 :-7.5-10.00- 10.0004 :- 11.759= 22.81522.810 :20.000520.00016.000 : :4.0003.9995 :1.1852= 1000.11000.0 :8
10、50.1850.0 : : :-200.0- 200.1 :- 243.0=352.778352.767 :300.011300.000225.000 : :0.000不允许负值单位3276732511 :276492764820736 : :0- 32768- 1 :- 4864Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.11SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation8 模拟输入量的规范化模拟输入量的规范化(
11、可随模块带的软件块 FC105 )500,00,0027648Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.12SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation9 模拟量输出的规范化模拟量输出的规范化(可随模块带的软件块 FC106 )276480 0,0100,0Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.13SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights rese
12、rved.Information and Training CenterKnowledge for Automation10 模拟输出量的表达形式模拟输出量的表达形式范围超上限超上界额定范围超下界超下限单位=3276732511 :2764927648 :0 :- 6912- 6913 : : :- 27648- 27649 :- 32512=- 32513 输出范围：电压011.7589 :10.000410.0000 : 00 to 10V1 to 5V05.8794 :5.00025.0000 :1.0000011.7589 :10.000410.0000 : 0 : : : : : :
13、 :-10.0000- 10.0004 :- 11.75890 10V 00.99990 0 输出范围： 电流023.515 :20.000720.000 : 00 to 20mA4 to 20mA022.81 :20.00520.000 :4.000023.515 :20.000720.000 : 0 : : : : : : :-20.000- 20.007 :- 23.5150 20mA 03.99950 0Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.14SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Informati
14、on and Training CenterKnowledge for Automation11 配置配置模拟量模块模拟量模块SM335Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.15SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation1212 配置模拟量模块配置模拟量模块 SM331Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.16SIMATIC S7Siemens AG 2000. All ri
15、ghts reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation13 结构化的极限监视功能(可随模块带的软件块 FB120 )FB120ACTVHLLLHYSQH QL LIMIT模拟变量的实际值HLLLHYSHYSQH QL t功能 符号LO_LIMHI_LIMDate: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.17SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Aut
16、omation7.7 模拟量控制系统的设计模拟量控制系统的设计1. 1. 关于模拟量控制系统关于模拟量控制系统 模拟量控制系统是指输入信号为模拟量的控制系统。控制系统模拟量控制系统是指输入信号为模拟量的控制系统。控制系统的控制方式上可分为开环控制和闭环控制。的控制方式上可分为开环控制和闭环控制。 闭环控制根据其控制根据其设定定值的不同，又可分的不同，又可分为调节系系统和随和随动系系统两种。两种。调节系系统的的设 定定值是由控制系是由控制系统的控制器的控制器给出，控制器出，控制器的作用就是使反的作用就是使反馈值向向给定定值靠近，以反靠近，以反馈值对设定定值的偏差最小的偏差最小为目的。随目的。随动
17、系系统的的设定定值是由被控制是由被控制对象象给出的，控制器的作用出的，控制器的作用就是使控制目就是使控制目标不断地向被控不断地向被控对象靠近。各种跟踪系象靠近。各种跟踪系统都是随都是随动系系统。 模拟量控制系统设计中应该注意抗干扰问题。解决干扰的办法模拟量控制系统设计中应该注意抗干扰问题。解决干扰的办法有有4个。个。 其一是接地问题。这里包括其一是接地问题。这里包括PLC接地端的接地，要真接地不要接地端的接地，要真接地不要假接地。这里所说的接地就是接大地。假接地。这里所说的接地就是接大地。 其二是模拟信号线的屏蔽向题，屏蔽线的始端和终端都要接地。其二是模拟信号线的屏蔽向题，屏蔽线的始端和终端都
18、要接地。信号线的屏蔽是防止干扰的重要措施。信号线的屏蔽是防止干扰的重要措施。 其三是对某些高频信号要解决匹配问题。如果不匹配很容易在其三是对某些高频信号要解决匹配问题。如果不匹配很容易在信号传送中引进干扰，使信息失真。信号传送中引进干扰，使信息失真。 其四是对信号进行滤波。其四是对信号进行滤波。Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.18SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation2.2.模拟量控制系统设计举
19、例模拟量控制系统设计举例 （1）搅拌控制系统线性程序设计（搅拌控制系统线性程序设计（S7-PRO111S7-PRO111） 初始状态及初始状态及 操作工艺操作工艺 硬件设计硬件设计 软件系统结构Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.19SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationOB1块Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.20SIMATIC S7Siemens AG 2000
20、. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationOB1续Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.21SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationOB1续Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.22SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights res
21、erved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationOB1续Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.23SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation OB100块Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.24SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Informa
22、tion and Training CenterKnowledge for Automation 系统仿真系统仿真I0.0=ONI0.0=ONPIW256100 Q4.0=ONPIW256=100 Q4.0=OFF Q4.1=ONPIW256=100 Q4.0=OFF Q4.1=ONPIW256=200 Q4.1=OFF Q4.2=OFF T1PIW256=200 Q4.1=OFF Q4.2=OFF T1T1=ON Q4.2=OFF Q4.3=ON PIW256=0 T2T1=ON Q4.2=OFF Q4.3=ON PIW256=0 T2T2=ON Q4.3=OFFT2=ON Q4.3=OFF
23、Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.25SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation（3 3）结构化结构化软件设计（件设计（S7-PRO112S7-PRO112）系统结构OB1块Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.26SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterK
24、nowledge for AutomationOB1续Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.27SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationOB1续Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.28SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Aut
25、omationOB1续Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.29SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationFB1FC1Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.30SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationFC2Date
26、: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.31SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationOB100Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.32SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationDB1DB2Date: 7/26/2024Fi
27、le No.: SSP1_03C.33SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation 系统仿真系统仿真I0.0=ONI0.0=ONPIW256100 Q4.0=ONPIW256=100 Q4.0=OFF Q4.1=ONPIW256=100 Q4.0=OFF Q4.1=ONPIW256=200 Q4.1=OFF Q4.2=OFF T1PIW256=200 Q4.1=OFF Q4.2=OFF T1T1=ON Q4.2=OFF Q4.3=ON
28、PIW256=0 T2T1=ON Q4.2=OFF Q4.3=ON PIW256=0 T2T2=ON Q4.3=OFFT2=ON Q4.3=OFFDate: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.34SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation7.8 关于乒乓控制关于乒乓控制1 乒乓控制算法乒乓控制算法2 乒乓控制算法的实现（乒乓控制算法的实现（S7_PRO113）FC1块块Date: 7/26/2024File No
29、.: SSP1_03C.35SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationFC1续续Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.36SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationDB1块块OB1块块Date: 7/26/2024File No.: SSP1_0
30、3C.37SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation 仿真仿真 检测值小于低限，输出为检测值小于低限，输出为ON。 检测值大于低限，输出为检测值大于低限，输出为OFF。Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.38SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automat
31、ion7.9 关于关于PID控制控制1 闭环闭环PID控制控制PID控控制制器器管管理理输输出出数数值值，以以便便将将偏偏差差(e)为为零零，使使系系统统达达到到稳稳定定状态。偏差是给定值（状态。偏差是给定值（SP）和过程变量（）和过程变量（PV）的差。）的差。Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.39SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation2 PID算法算法PID控制原则以下列公式为基础，其中将输出控
32、制原则以下列公式为基础，其中将输出M(t)表示成比例项、表示成比例项、积分项和微分项的函数：积分项和微分项的函数：其中其中M(t) 为为PID运算的输出，是时间的函数运算的输出，是时间的函数Kp 为为 PID回路的比例系数回路的比例系数 Ki 为为 PID回路的积分系数回路的积分系数Kd 为为PID回路的微分系数回路的微分系数e 为为PID回路的偏差（给定值和过程变量之差）回路的偏差（给定值和过程变量之差）Minital 为为PID回路输出的初始值回路输出的初始值Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.40SIMATIC S7Siemens AG 2000. All
33、 rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation 为为了了在在数数字字计计算算机机内内运运行行此此控控制制函函数数，必必须须将将连连续续函函数数化化成成为为偏偏差差值值的的间间断断采采样样。数数字字计计算算机机使使用用下下列列相相应应公公式式为为基基础础的的离离散散化化PID运算模型。运算模型。其中其中:Mn 为采样时刻为采样时刻n的的PID运算输出值运算输出值Kp 为为 PID回路的比例系数回路的比例系数Ki 为为 PID回路的积分系数回路的积分系数Kd 为为PID回路的微分系数回路的微分系数en
34、 为采样时刻为采样时刻n的的PID回路的偏差回路的偏差en-1 为采样时刻为采样时刻n-1的的PID回路的偏差回路的偏差 el为采样时刻为采样时刻l的的PID回路的偏差回路的偏差Minital 为为PID回路输出的初始值回路输出的初始值Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.41SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation 在在此此公公式式中中，第第一一项项叫叫做做比比例例项项，第第二二项项由由两两项项的的和
35、和构构成成，叫叫积积分分项项，最最后后一一项项叫叫微微分分项项。比比例例项项是是当当前前采采样样的的函函数数，积积分分项项是是从从第第一一采采样样至至当当前前采采样样的的函函数数，微微分分项项是是当当前前采采样样及及前前一一采采样样的的函函数数。在在数数字字计计算算机机内内，这这里里既既不不可可能能也也没没有有必必要要存存储储全全部部偏偏差差项项的的采采样样。因因为为从从第第一一采采样样开开始始，每每次次对对偏偏差差采采样样时时都都必必须须计计算算其其输输出出数数值值，因因此此，只只需需要要存存储储前前一一次次的的偏偏差差值值及及前前一一次次的的积积分分项项数数值值。利利用用计计算算机机处处理
36、理的的重重复复性性，可可对对上上述述计计算算公公式式进进行行简简化化。简化后的公式为：简化后的公式为：其中其中:Mn 为采样时刻为采样时刻n的的PID运算输出值运算输出值Kp 为为 PID回路的比例系数回路的比例系数Ki 为为 PID回路的积分系数回路的积分系数Kd 为为PID回路的微分系数回路的微分系数en 为采样时刻为采样时刻n的的PID回路的偏差回路的偏差en-1 为采样时刻为采样时刻n-1的的PID回路的偏差回路的偏差 MX 为积分项前值为积分项前值Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.42SIMATIC S7Siemens AG 2000. All ri
37、ghts reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation 计算回路输出值计算回路输出值CPU实际使用对上述简化公式略微修改的格式。修改后的公式为：实际使用对上述简化公式略微修改的格式。修改后的公式为：其中其中:Mn为采样时刻为采样时刻n的回路输出计算值的回路输出计算值 MPn为采样时刻为采样时刻n的回路输出比例项的回路输出比例项 MIn 为采样时刻为采样时刻n的回路输出积分项的回路输出积分项 MDn 为采样时刻为采样时刻n的回路输出微分项的回路输出微分项比例项比例项比比例例项项MP是是PID回回路路的的比比例例系
38、系数数(Kp)及及偏偏差差(e)的的乘乘积积，为为了了方方便便计计算取算取Kp= Kc 。CPU采用的计算比例项的公式为：采用的计算比例项的公式为：其中其中:MPn为采样时刻为采样时刻n的输出比例项的值的输出比例项的值 Kc 为回路的增益为回路的增益 SPn 为采样时刻为采样时刻n的设定值的设定值 PVn 为采样时刻为采样时刻n的过程变量值的过程变量值Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.43SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge
39、 for Automation积分项积分项 积积分分项项MI与与偏偏差差和和成成比比例例。为为了了方方便便计计算算取取。CPU采采用用的的积积分分项项公式为：公式为：其中其中:MIn 为为 采用时刻采用时刻n的输出积分项的值的输出积分项的值 Kc 为回路的增益为回路的增益 Ts 为采样的时间间隔为采样的时间间隔 Ti 为积分时间为积分时间 SPn 为采样时刻为采样时刻n的设定值的设定值 PVn 为采样时刻为采样时刻n的过程变量值的过程变量值 MX 为采样时刻为采样时刻n-1的积分项的积分项(又称为积分前项又称为积分前项) 积分项积分项(MX)是积分项全部先前数值的和。每次计算出是积分项全部先前
40、数值的和。每次计算出MIn以后，都以后，都要用要用MIn去更新去更新MX。其中。其中MIn可以被调整或被限定。可以被调整或被限定。MX的初值通的初值通常在第一次计算出输出之前被置为常在第一次计算出输出之前被置为Minitai（初值）。（初值）。 其它几个常量也是积分项的一部分，如增益、采样时刻其它几个常量也是积分项的一部分，如增益、采样时刻(PID循环循环重新计算输出数值的循环时间重新计算输出数值的循环时间)、以及积分时间、以及积分时间(用于控制积分项对用于控制积分项对输出计算影响的时间输出计算影响的时间)。 Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.44SIMATI
41、C S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation微分项微分项 微微分分项项MD与与偏偏差差的的改改变变成成比比例例，方方便便计计算算取取。计计算算微微分分项项的的公公式为：式为： 为为了了避避免免步步骤骤改改变变或或由由于于对对设设定定值值求求导导而而带带来来的的输输出出变变化化，对对此此公公式式进进行行修修改改，假假定定设设定定值值为为常常量量(SPn=SPn-1)，因因此此将将计计算算过过程程变量的改变，而不计算偏差的改变，计算公式可以改进为：变量
42、的改变，而不计算偏差的改变，计算公式可以改进为：其中：其中：MDn 为为 采用时刻采用时刻n的输出微分项的值的输出微分项的值 Kc 为回路的增益为回路的增益 Ts 为采样的时间间隔为采样的时间间隔 Td 为微分时间为微分时间 SPn 为采样时刻为采样时刻n的设定值的设定值 SPn-1 为采样时刻为采样时刻n-1的设定值的设定值 PVn 为采样时刻为采样时刻n的过程变量值的过程变量值 PVn-1 为采样时刻为采样时刻n-1的过程变量值的过程变量值 Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.45SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights r
43、eserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation回路控制的选择回路控制的选择如如果果不不需需要要积积分分运运算算(即即在在PID计计算算中中不不需需要要积积分分运运算算)，则则应应将将积积分分时时间间(Ti)指指定定为为无无限限大大，由由于于积积分分和和MX的的初初始始值值，即即使使没没有有积积分分运算，积分项的数值也可能不为零。运算，积分项的数值也可能不为零。这时积分系数这时积分系数Ki=0.0如如果果不不需需要要求求导导运运算算(即即在在PID计计算算中中不不需需要要微微分分运运算算)，则则应应将将求求导导时间时
44、间(Td)指定为零。指定为零。这时微分系数这时微分系数Kd=0.0如如果果不不需需要要比比例例运运算算(即即在在PID计计算算中中不不需需要要比比例例运运算算)，而而需需要要积积分分(I)或或积积分分微微分分(ID)控控制制，则则应应将将回回路路增增益益数数值值(Kc)指指定定为为0.0，这这时时比比例例系系数数Kp=0.0。因因为为回回路路增增益益(Kc)是是计计算算积积分分及及微微分分项项公公式式内内的的系系数数，将将回回路路增增益益设设定定为为0.0，将将影影响响积积分分及及微微分分项项的的计计算算。因因而而，当当回回路路增增益益取取为为0.0时时，在在PID算算法法中中，系系统统自自动
45、动地地把把在在积积分分和和微微分分运算中的回路增益取为运算中的回路增益取为1.0，此时此时Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.46SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation3 PID算法的实现算法的实现运算框图运算框图Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.47SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information
46、 and Training CenterKnowledge for AutomationPID控制软件（控制软件（S7_Pro4） OB1Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.48SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation OB35Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.49SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Infor
47、mation and Training CenterKnowledge for Automation FB1Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.50SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationFB1续续Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.51SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Trai
48、ning CenterKnowledge for AutomationFB1续续Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.52SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationFB1续续Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.53SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKno
49、wledge for Automation DB2Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.54SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation仿真仿真 ： 观察过程量观察过程量PIW256的变化，的变化，PID输出控制输出控制PQW350的改变的改变Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.55SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.
50、Information and Training CenterKnowledge for Automation4 PID控制模块控制模块（1） PIDPID模块的工作原理模块的工作原理Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.56SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation（2）PIDPID模块模块 FM355FM355：4 4路闭环控制路闭环控制模块内含：模块内含：4AI+8DI+4DI4AI+8DI+4DI
51、Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.57SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for AutomationFM355FM355（续）：（续）：输入地址输入地址PIW256-257PIW256-257输出地址输出地址PQW256-257PQW256-257Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.58SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Infor
52、mation and Training CenterKnowledge for AutomationFM355FM355（续）：（续）：基本参数基本参数有无中断有无中断中断类型中断类型工作方式工作方式Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.59SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation（3 3）PIDPID参数参数 比例项：名称比例项：名称 数据类型数据类型 默认值默认值 功能功能 P_SEL BOOL T
53、RUE 比例项使能控制 GAIN REAL 2.0 放大倍数 积分项：名称积分项：名称 数据类型数据类型 默认值默认值 功能功能 I_SEL BOOL TRUE 积分项使能控制 TI TIME T#20S 积分时间 INT_HOLD BOOL FALSE 积分输出保持控制 I_ITL_ON BOOL - 积分输出再输入允许 I_ITLVAL REAL 0.0 积分初值 微分项：名称微分项：名称 数据类型数据类型 默认值默认值 功能功能 D_SEL BOOL TRUE 微分项使能控制 TD TIME T#10S 微分时间 TM_LAG TIME T#2S 微分滞后时间 过程参数过程参数 Date
54、: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.60SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation（4）模板初始化功能（SFCSFC块）块） SFC 50 SFC 50： 名称名称 功能 WR_PARM 将动态参数写入模板 SFC 56 SFC 56： 名称名称 功能 WR_DPARM 将预定参数写入模板 SFC 57 SFC 57： 名称名称 功能 PARM_MOD 赋模板的参数 SFC 58 SFC 58 名称名称 功能
55、WR_REC 写模板专用的数据记录 SFC 59 SFC 59 名称名称 功能 RD_REC 读模板专用的数据记录（5）模板初始化功能的调用例：调用例：调用SFC 50 CALL RD_LGADR“SFC 50 CALL RD_LGADR“ SFC 50 的形参Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.61SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation（6）利用）利用PID模块设计的过程模块设计的过程Date:
56、7/26/2024File No.: SSP1_03C.62SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation5 闭环控制系统功能块闭环控制系统功能块 系统功能块系统功能块SFB 41用于连续控制用于连续控制SFB 42用于步进控制用于步进控制SFB 43用于脉冲宽度控制用于脉冲宽度控制 SFB 41 SFB 43的调用的调用指令树指令树 LIBRARY STANDARD LIBRARY SYSTEM FUNCTION BLOCKS 6 闭环
57、控制软件包闭环控制软件包功能块功能块FB 41 FB 42 FB 43 与与SF41 SF42 SF43兼容，兼容， 用于用于PID控制。控制。 FB 41 FB 43的调用的调用 STANDARD LIBRARY PID CONTROL BLOCKS Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.63SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation SFB41 ( SFB41 (连续控制）的输入参数连续控制）的输入参
58、数参数名称参数名称数据类型数据类型地址地址说明说明默认值默认值CON_RETBOOL0.0完全重新启动，为完全重新启动，为1小时执行初始化小时执行初始化FALSECYCLETIME2采样时间，采样时间， 20MST#1SSP_INTREAL6内部设定值，内部设定值， 100或物理值或物理值0.0PV_INREAL10过程变量输入过程变量输入0.0PVPER_ONBOOL0.2使用外围设备输入过程变量使用外围设备输入过程变量FALSEPV_PERWORD14外围设备输入的过程变量值外围设备输入的过程变量值16#0000PV_FACREAL48输入的过程变量系数输入的过程变量系数1.0PV_OFF
59、REAL52输入过程变量的偏移量输入过程变量的偏移量0.0DEABD_WREAL36死区宽度，死区宽度， 0.0或物理值或物理值0.0GAINREAL20比例增益比例增益2.0TITIME24积分时间，积分时间， CYCLE T#20STDTIME28微分时间微分时间T#10STM_LAGTIME32微分操作的延迟时间微分操作的延迟时间T#2SDate: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.64SIMATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for
60、 Automation SFB41 ( SFB41 (连续控制）的输入参数（续）连续控制）的输入参数（续）参数名称参数名称数据类型数据类型地址地址说明说明默认值默认值P_SELBOOL0.3打开比例操作打开比例操作TRUEI_SELBOOL0.4打开积分操作打开积分操作TRUED_SELBOOL0.7打开微分操作打开微分操作TRUEI_ITLVALREAL64积分初值积分初值0.0I_ITL_ONBOOL0.6积分初化，为积分初化，为1时用时用I_ITLVALFALSEINT_HOLDBOOL0.5积分操作保持，为积分操作保持，为1时积分输出保持时积分输出保持FALSEDISVREAL68扰动
61、输入变量扰动输入变量0.0MAN_ONBOOL0.1使手动值被置为操作值使手动值被置为操作值TRUEMANREAL16操作员输入的手动值，操作员输入的手动值， 100或物理值或物理值0.0LMN_HLMREAL40输出上限，输出上限，LMN_LLM 100%或物理值或物理值100.0LMN_LLMREAL44输出下限，输出下限， -100 % LMN_HLM或物理值或物理值0.0LMN_FACREAL56控制器输出量的系数控制器输出量的系数1.0LMN_OFFREAL60控制器输出量的偏移控制器输出量的偏移值值0.0Date: 7/26/2024File No.: SSP1_03C.65SIM
62、ATIC S7Siemens AG 2000. All rights reserved.Information and Training CenterKnowledge for Automation SFB41 ( SFB41 (连续控制）的输出参数连续控制）的输出参数具体控制时，需要把上述参数输入相应的数据块。具体控制时，需要把上述参数输入相应的数据块。 连续控制软件包（连续控制软件包（FB 41FB 41）的参数，也与上述参数相同。）的参数，也与上述参数相同。参数名称参数名称数据类型数据类型地址地址说明说明默认值默认值PVREAL0.7格式化的过程变量输出格式化的过程变量输出0.0ERREAL64死区处理后的误差输出死区处理后的误差输出0.0LMN_PREAL0.6控制器输出值中的比例输出控制器输出值中的比例输出0.0LMN _IREAL0.5控制器输出值中的积分输出控制器输出值中的积分输出0.0LMN _DREAL68控制器输出值中的微分输出控制器输出值中的微分输出0.0QLMN_HLMBOOL40控制器输出超过上限控制器输出超过上限FALSEQLMN_LLMBOOL44控制器输出小于下限控制器输出小于下限FALSELMNREAL56控制器输出值控制器输出值0.0LMN_PERWORD60I/O，O/I格式的控制器输出值格式的控制器输出值16#0000
