SIMATIC S7-1200, S7-1500 PID 控制[手册]

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SIMATIC S7-1200, S7-1500 PID 控制[手册]
法律资讯 警告提示系统 为了您的人身安全以及避免财产损失,必须注意本手册中的提示。人身安全的提示用一个警告三角表示,仅 与财产损失有关的提示不带警告三角。警告提示根据危险等级由高到低如下表示。 △个危险 表示如果不采取相应的小心措施,将会导致死亡或者严重的人身伤害。 △警告 表示如果不采取相应的小心措施,可能导致死亡或者严重的人身伤害。 △小心 表示如果不采取相应的小心措施,可能导致轻微的人身伤害 注意 表示如果不采取相应的小心措施,可能导致财产损失。 当岀现多个危险等级的情况下,每次总是使用最高等级的警告提示。如果在某个警告提示中带冇警告可能导 致人身伤害的警告三角,则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。 合格的专业人员 本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。其操作必须遵照各自附带的文件说 明,特别是其中的安仝及警告提示。由于具备相关培训及经验,合格人员可以察觉本产品/系统的风险,并避 免可能的危险 按规定使用 Siemens产品 请注意下列说明: △警告 Siemens产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况。如果要使用其他公司的产品和组件,必 须得到 Siemens推荐和允许。正确的运输、储存、组装、装配、安装、调试、操作和维护是产品安全、正 常运行的前提。必须保证允许的环境条件。必须注意相关文件中的提示。 商标 所有带有标记符号⑧的都是西门子股份有限公司的注册商标。本印刷品中的其他符号可能是一些其他商标 若第三方出于自身目的使用这些商标,将侵害其所有者的权利。 责任免除 我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查。然而不排除存在偏差的可能性,因此我们不保 证卬刷品中所述内容与硬件和软件完全一致。卬刷品中的数据都按规定经过检测,必要的修正值包含在下 版本中。 Siemens AG A5E35300232-AB Copyright Siemens AG 2017 Division Digital Factory ①03/2017本公司保留更改的权利 保留所有权利 Postfach 4848 90026 NURNBERG 德国 前言 本文档用途 本文档可为用户组态和编程S7-1200和S7-1500自动化系统的控制任务提供支持。 所需基本知识 理解木文档中的内容,需要具备以下知识: 自动化技术的基本知识 SIMATIC T业自动化系统知识 熟练使用STEP7( TIA Porta) 文档的有效性 本文档涉及的软件控制器适用于自动化系统S7-1200和S7-1500的CPU与STEP7 TiA Portal)搭配使用的情况。本文档中未涉及的其它SW控制器适用于S7-300和 s7400与STEP7 Tia Portal搭配使用的情况。软件掉制器概述(页41)部分完整概述 了STEP7( TIA Portal中的所有软件控制器及其可能应用 约定 请遵循下面所标注的注意事项 说明 这些注意事项包含有关本文档所述的产品、使用该产品或应特别关注的文档部分的重要信 其它帮助 有关西门子技术支持方面的信息,清参见附录服务与支持(页596 ●关于各种 SIMATIO产品与自动化系统的技术文档范围,请访问 Internet http://www.siemens.com/simatic-tech-doku-portal Internet(http://mall.automation.siemens.com上还提供了在线目录和在线订购系统 PID控制 4 功能手册,03/2017,A5E35300232AC 目录 前言 文档指南 13 2控制原理… 受控系统和执行器 2.2 受控系统 19 2.3 控制部分的特征值 24 脉冲控制器 25 对设定值变化和干扰的响应 29 2.6 不同反馈结构中的控制响应 30 2.7 为指定受控系统选择控制器结构 38 2.8 P|D参数设置 ■■画D面面 40 3组态软件控制器 3.1 软件控制器概述 翻面面D1BD面面 ■■ 41 3.2 组态软件控制器的步骤 43 3.3 添加工艺对象 …4 3.4 组态工艺对象∴ 45 3.5 在用户程序中调用指令 3.6 将工艺对象下载到设备 48 3.7 调试软件控制器 49 38 休存项目中优化的P|D参数 50 3.9 比较值 ■■■■■I 51 3.9.1 比较显示和约束条件 51 3.9.2 比较值 52 3.10 参数视图 54 3.10.1 参数视图简介 54 3.102参数视图结构 57 3.1021工具栏 3.1022导航 58 3.1023参数表 59 PID控制 功能手册,03/2017,A5E35300232AC 月录 3.10.3 打开参数视图 61 3.10.4 参数视图默认设置 62 3.10.5 使用参数视图 65 3.105.1概述 65 3.1052过滤参数表 .66 3.1053将参数表排序 67 3.10.5.4将参数数据传送给其它编辑器…… 67 3.10.55指示错误 ........88.8..8.888.8. 68 3.10.56在项目中编辑起始值 69 3.1057组态的状态(离线) 3.1058参数视图中的在线监视值 72 3.10.59更改值的显示格式 面面面面面面面面面面面1面面面面面面面面面面画 73 3.105.10创建监视值的快照 …74 3.10.5.11修改值∴…… ■■■■I ■■■■ 3.10.512比较值 77 3.10.5.13将来自在线程序的值应用为起始值. 79 3.10.5.14初始化在线程序中的设定值…… 80 3.11 显示工艺对象的背景DB。… .81 4使用P|D_c。 mpact 82 4.1 ⊥艺对象P| D Compact 82 4.2 PID Compact V2 面1 83 4.2.1 组态PD_ Compact V2 83 42.1.1基本设置V2. 83 4.2.1.2过程值设置V2. 87 42.1.3高级设置V2 88 4.2.2 调试PD_ Compact∨2 97 4.2.2.1预调节Ⅴ2… 97 4.2.22精确调节Ⅴ2. .aaaa:a:a:aaaaa:a.aaa: 99 4.2.2.3“手动”模式V1 101 4.2.3 通过PD_ Compact V2进行超驰控制 102 4.2.4 使用 PLCSIM仿真P|D_ Compact V2 106 4.3 PID Compact V1 .:: 107 4.3.1 组态 PID Compact∨1 107 4.3.1.1基本设置V1 107 4.3.1.2 程值设置Ⅴ 43.1.3高级设置V1 4.3.2 调试P|D_ Compact V1 121 4.3.2.1调试V1 121 4322预调节V1 122 4.3.2.3精确调节Ⅴ1 124 4.324“手动”模式Ⅵ1 126 4.3.3 使用 PLCSIN仿真 PID- Compact V1 127 PID控制 功能手册,03/2017,A5E35300232AC 目录 5使用P|D_3Step…, ■■■■■ 128 5.1 工艺对象P|D_3Step 128 5.2 Pid 3Step V2 129 5.2.1 组态P|D_3 Step V2 129 52.1.1基本设置V2 129 52.1.2过程值设置V2 135 52.1.3最终控制元件设置2. 136 52.14高级设置V2 140 5.2.2 调试P|D_3 Step V2 144 52.2.1预调节V2 ■国■■■■ 144 5222精确调节V2 146 5223使用于动P|D参数V2进行调试 148 5224测量电机转换时间V2. 149 5.2.3 使用 PLCSIM仿真P|D_3 Step v2… 151 5.3 PId_ 3Step V1 .152 5.3.1 组态P|D_3 Step V1… 152 53.1.1基本设置V1 152 53.1.2过程值设置V1. 158 53.1.3V1最终控制元件设置. 159 53.1.4高级设置V1 162 5.3.2 调试P|D3 Step V1 166 532.1调试∨1 …166 5322预调节V1 166 53.23精确调节V1 aaa.a:aaa::.aaa:.a.a:aaaa:a:a:..a.a:.a.a:.:.a.a:a:a.a::aaaa:a:aaaa:a:aaaa:a:aaaa:aa 168 5324使用手动P|D参数V1进行请试…… 170 5325测量电机转换时间V1 171 5.3.3 使用 PLCSIN仿真PID_3 Step v1…. 174 6使用P| D_Temp ……175 工艺对象P|D_Tem 175 6.2 组态PD_Temp 176 6.2.1 基本设置 ■■ ■■■■ 176 6.2.1.1 简介 176 62.1.2控制器类型 .17 62.1.3设定值 翻国■ .….……178 6.2.1.4 过程值 178 62.1.5加热和制冷输出值 179 62.16级联 181 6.2.2 过程值设置 翻D 1■■■■D■■ ■■■量重里 182 622.1过程值的限值. 182 6.2.22过程值标定 182 PID控制 功能手册,03/2017,A5E35300232AC 月录 6.2.3 输出设置 183 62.3.1输出的基本设置 183 6.2.32输出值限值和标定 187 6.2.4 高级设置 ● 6.2.4.1 过程值监视 .191 6242PWM限值 192 6243P|D参数 195 6.3 调试P| D_Temp 203 6.3.1 调试 203 6.3.2 预调节 204 6.3.3 精确调节 207 6.3.4 “手动”模式 面面面面面面面面面面重面1面 1 211 6.3.5 替代设定值. 212 6.3.6 纵联调试 212 6.4 使用 PID_Temp的级联控制 213 6.4.1 简介 213 6.4.2 创建程序 215 6.4.3 组态 217 6.4. 调试 219 64.5 替代设定值 220 6.4.6 工作模式和故障响应 …21 6.5 使用PID_Temp的多区域控制 222 6.6 使用P| D_Temp进行超驰控制.… …….225 6.7 使用 PLCSIN仿真P| D_Temp 229 7使用PID的基本功能… 230 7.1 CONT C 230 工艺对象 CONT C 230 7.1.2 组态控制器误差 CoNT O 231 7.1.3 组态控制器算法 CONT O 232 7.1.4 组态输出值CONT_C 233 7.1.5 对脉冲控制器进行编程 234 7.1.6 调试 CoNT C 235 7.2 CONT S 236 7.2.1 工艺对象 CONT S 236 7.2.2 组杰控制器误差C○NTS 237 7.2.3 组态控制算法CONT_S. 238 7.2.4 组态调节值 CONT S 238 7.2.5 调试 CONT S 239 PID控制 功能手册,03/2017,A5E35300232AC 目录 7.3 TCONT CP 240 7.3.1 工艺对象 TCONT CP 240 7.3.2 组态 TCONT CP 241 7.3.2.1控制器误差 241 7.3.22控制算法 242 7.323调节值连续控制器 244 7.3.2.4调节值脉冲控制器 245 7.3.3 调试 TCONT CP. 248 7.3.3.1 TCONT CP优化 248 7332优化要求 250 7.3.3.3优化可能性, ………………………………252 7.3.3.4调谐结果 翻面面1面套面面面面面面面面面1面套面 255 7.3.3.5控制器通道的并行调谐 256 7.3.36故障说明和更正措施 257 7337执行预调节 260 7.3.3.8执行精确调节 261 7.3.39取消预调节或精确调节 261 7.3.3.10在控制模式下手动精确调节... 262 7.3.3.11手动执行精确调节 263 74 TCONT S 264 7.4.1 工艺对象 TCONT S 264 7.4.2 组态控制器误差 TCONT S 265 7.4.3 组态控制器算法TCO№TS 266 7.44 组态调节值 TCONT S 267 7.4.5 调试 TCONT S 267 8辅助函数 ■■■■■ 268 8.1 Polyline 268 9指令 ■■■■■■■■■口■■ ■■■■■■■■■■■ 269 PID_Compact 269 9.1.1 P| D_Compact的新特性 269 9.1.2 与CPU和FW的兼容性 273 9.1.3 PID_ Compact∨2x的CPU处理时间和存储器要求 274 9.1.4 PID- Compact∨2….… 275 9.14.1 PID_Compact V2的说明 275 9.142P|D_ Compact V2的工作模式 279 9.143P|D_ Compact∨2的输入参数 282 9144P|D_ Compact V2的输出参数 284 9145PD_ Compact V2的输入/输出参数…. 285 9.146 PID_Compact V2的静态变量… 286 9.147更改PD_ Compact V2接口 295 9.14.8模式V2的参数状态 298 9.14.9参数 ErrorBits y2 303 PID控制 功能手册,03/2017,A5E35300232AC 月录 9.1.4.10变量 Activate Recover Mode v2 306 91411变量 Warning v2 308 91412 IntegralResetMode v2变量… 309 91413PD_ Compact的示例程序 311 9.1.5 PID Compact V1 .319 9151PD_ Compact V1说明 319 9152P| D_Compact V1的输入参数 323 9153P|D_ Compact V1的输出参数 324 9154P| D Compact V1的静态变量 326 91.55参数 State和 sReti mode v1 332 9.156参数 Error v1 336 9.1.57参数 Reset v1… 面面面面面面面面面面面面面面面面面面面面 337 91.58变量 sd_warning V1..... …339 9.1.59变量ⅰ Event suT v1 ■■■■I ∴340 9.1.510变量ⅰ Event t|RV1 340 9.2 P|D_3Step… 1面BB■■ 341 9.2.1 PID_3step的新特性 341 9.2.2 与CPU和FW的兼容性 344 9.2.3 P|D_3 Step V2x的CPU处理时间和存储器要求 345 9.24 PID_3Step V2 346 9241PD3 Step V2说明 346 924.2P|D_3 Step V2的工作模式 352 9243更改P|D3 Step V2接口 356 9244P|D3 Step V2的输入参数 357 9245PD_3 Step V2的输出参数 360 924.6PD-3 Step v2输入输出参数 362 9247PD_3 Step V2的静态变量 363 9248模式V2的参数状态 374 92.49参数 Error Bits v2 381 92.4.10变量 Activate RecoverMode v2 385 92411变量 Warning V2 翻1E画■ ■■■■■■ 387 9.2.5 PID_3Step V 388 9251P|D3 Step V1说明 388 9252P3 Step V1工作原理 394 9253PD3stepⅥ1输入参数 398 9254PD_3step1输出参数 401 92.55PD_3step∨1静态变量. 403 9256参数 State和 Retain. Mode v1 413 9.2.57参数 Error Bits v1 421 92.58参数 Reset v1 .::::.:::: 423 9259变量 Activate Recover Mode v1 424 92510变量 Warning v1.... 426 92.511变量 SUT State V1 427 92.5.12变量 TIR State V1 .B..日:..:. 427 PID控制 功能手册,03/2017,A5E35300232AC

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