
集成控制的原理概述以下 SFB可用于通过 CPU 313C、CPU 313C-2 DP、PtP 和 CPU 314C-2 DP、PN/DP、PTP来实现控制功能:● SFB 41 用于连续控制(CONT_C)● SFB 42 用于分步控制(CONT_S)● SFB 43用于脉冲宽度调制(PULSEGEN)。这些 SFB 与 FB 41 到 43兼容。该软件控制块解决方案在每个块中可提供完善的控制器功能。 周期性计算所需的数据存储在指定的 DB 中(背景数据块)。 这样便允许对SFB 的多重调用。 SFB PULSEGEN 常与 SFB CONT_C组合用来获得能够生成控制比例执行器(例如加热和冷却机组)的脉冲输出的控制器。基本功能借助 SFB 创建的控制器由许多可组态的单元组成。除了具有 PID算法的实际控制器外,还集成了用于准备设定值和实际值的功能以及用于后期处理计算所得操作值的功能。应用原则上,用两个控制块创建的控制不偏向哪个具体的应用领域。控制效率(体现为处理速度)完全取决于所使用的 CPU 的性能。 对于给定 CPU,必须在控制器数量和控制器要求的处理频率之间找到平衡。所连接的控制电路越快,也就是每个时间单位必须更为频繁地计算调节值,则可安装的控制器的数量就越少。 对于可控制过程的类型没有限制。慢速(温度、填充量等)以及快速控制系统(流量、速度等)均可进行控制。事件类别 8 (08H):“接收错误”事件编号 事件补救措施(08)0CH 传输错误: 检测到传输错误(奇偶校验/停止位/溢出错误)。仅适用于 3964(R):如果在空闲模式下收到一个损坏的字符,将立即报告错误以便及早检测到传输线路上的干扰。仅适用于 3964(R):如果在发送或接收操作过程中发生此错误,则启动重复。传输线路上的干扰造成消息帧重复,因此降低了用户数据的吞吐量。漏检错误的风险增加。更改系统设置或电缆接线。检查通信伙伴的连接电缆,或验证双方设备对波特率、奇偶校验和停止位数目的设置是否匹配。(08)0DHBREAK:连接到伙伴的接收线路中断。重新连接或接通伙伴电源。(08)0EH 因禁用流控制,接收缓冲区溢出在用户程序中必须更频繁地调用接收 SFB,或必须将通信组态为允许流控制。(08)10H 奇偶校验错误检查通信伙伴的连接电缆,或验证双方设备对波特率、奇偶校验和停止位数目的设置是否匹配。(08)11H 字符帧错误检查通信伙伴的连接电缆,或验证双方设备对波特率、奇偶校验和停止位数目的设置是否匹配。更改系统设置或电缆接线。(08)12H 仅对于ASCII 驱动程序:在收到 CPU 发送的 XOFF 后收到更多的字符。重新组态通信伙伴或更快速地处理数据。(08)14H 仅对于ASCII 驱动程序:由于未使用流控制,导致一个或多个消息帧丢失。尽可能多地使用流控制。 使用整个接收缓冲区。 在基本参数中,将“对CPU STOP 模式的响应”参数设置为“连续”。(08)16H 接收消息帧的长度超过指定的Zui大长度。需要在伙伴方更正。点对点通讯6.10 规范CPU 31xC:工艺功能操作说明, 03/2011, A5E00432666-05401事件类别 9 (09H):“从互连伙伴接收响应消息帧出现错误或错误消息帧”事件编号 事件 补救措施(09)02H 仅对于 RK512:伙伴方的存储器访问错误(存储器不存在)伙伴使用 SIMATIC S5: 状态字区域不正确,或 数据区不存在(DB/DX除外),或 数据区太短(DB/DX除外)检查伙伴是否具有所需的数据区以及该区域是否足够大,或检查已调用系统函数块的参数。检查在系统函数块中指定的长度。
事件类别 9(09H):“从互连伙伴接收响应消息帧出现错误或错误消息帧”事件编号 事件 补救措施(09)03H 仅对于 RK 512:伙伴处的DB/DX 访问错误(DB/DX 不存在或太短)伙伴使用 SIMATIC S5: DB/DX 不存在,或 DB/DX 太短,或DB/DX 号非法。FETCH 请求超出允许的源范围。检查伙伴是否具有所需的数据区 以及该区域是否足够大。 或检查调用的 SFB的参数。 检查在系统函数块中指定的长度。(09)04H 仅对于 RK 512:伙伴报告“请求类型非法”。伙伴行为错误,因为 CPU从不输出系统命令。(09)05H 仅对于 RK 512:伙伴错误或伙伴为 SIMATIC S5: 源/目标类型非法,或伙伴站上的存储器错误,或 伙伴上的 CP/CPU 通信错误,或 伙伴站处于 STOP 状态。检查伙伴是否可以传输请求的数据类型。 检查伙伴的硬件结构。 将伙伴站的模式选择器开关设置为 RUN。(09)08H 仅对于 RK512:伙伴检测到同步错误:消息帧顺序错误。此错误在重新启动您自己的或伙伴的可编程控制器时发生。 这是正常的系统启动行为。不需要进行任何修正。 在运行过程中,此错误也可能会作为前一个错误的结果而出现。 对于其它情况,您可假定是伙伴设备的故障。(09)09H仅对于 RK 512:在伙伴处 DB/DX 被协调标志锁定。 在伙伴程序中: 处理完Zui后一个输数据后复位协调存储器! 在程序中:重复请求!(09)0AH 仅对于 RK 512:伙伴检测到消息帧头出错: 3. 头中的第 3个命令字节错误检查错误是否是由于干扰或伙伴故障造成的。可使用数据链接中互联的接口测试设备对此进行验证。(09)0CH 仅对于 RK512:伙伴检测到不正确的消息帧长度(总长)。检查错误是否是由于干扰或伙伴故障造成的。可使用数据链接中互联的接口测试设备对此进行验证。(09)0DH仅对于 RK 512:尚未重新启动伙伴。重新启动伙伴站或将模式选择器开关设置为RUN。(09)0EH 仅对于 RK512:在响应消息帧中收到的错误编号未知。检查错误是否是由于干扰或伙伴故障造成的。可使用数据链接中互联的接口测试设备对此进行验证。点对点通讯6.10规范CPU 31xC:工艺功能操作说明, 03/2011, A5E00432666-05 403事件类别 10 (0AH):“CPU已检测到的伙伴的响应消息帧出错”事件编号 事件 补救措施(0A)02H 仅对于 RK512:收到的响应消息帧的结构中的错误(首字节不是 00H 或FFH)可以使用数据链接中互联的接口测试设备检查伙伴设备的故障。(0A)03H 仅对于 RK512:收到的响应消息帧的数据量过多或过少。可以使用数据链接中互联的接口测试设备检查伙伴设备的故障。(0A)05H 仅对于 RK512:在监视时间内没有收到伙伴的响应消息帧。伙伴设备速度是否太慢?此错误也经常作为前一个错误的结果而显示。例如,在发送 FETCH消息帧后可以显示程序接收错误(事件类别 8)。原因: 由于干扰而无法收到响应消息帧。 已超出监视时间。如果在伙伴能对Zui后收到的FETCH 消息帧响应之前重新启动该伙伴,也可能发生此错误。事件类别 11 (0BH):“警告”事件编号 事件补救措施(0B)01H 接收缓冲区容量的 2/3 已满更频繁地调用接收块可防止接收缓冲区溢出。控制系统分析控制系统的静态响应(增益)和动态属性(延时、停滞时间、积分常数等)构成了控制器布局和设计以及计算其静态参数(比例操作)和动态参数(积分和微分操作)的决定性因素。因此必须jingque了解控制系统的类型和特性。可选软件包“PIDSelf Tuner”可便于实现控制优化。控制器选择控制系统的属性由工艺过程/机器环境确定且可能受到严重影响。因此,要达到良好的控制效果并使控制器适应系统的恢复特性,必须选择Zui适合的系统控制器类型。创建控制您无需编程即可创建范围广泛的控制(从结构和参数分配到由系统程序执行的面向时间的调用)。然而,必须掌握 STEP 7 的知识。在线帮助STEP 7 在线帮助也提供了有关各个 SFB的信息。其它信息集成控制是标准控制的一部分。 有关“标准控制”主题的更多信息,请参见:● “标准 PID 控制”: “SIMATICS7 手册”和具有现成控制器结构和方便的参数分配窗口的组态包。● “模块化 PID 控制”: “SIMATIC S7手册”和组态包,该组态包含有灵活的控制器工具包,对于复杂任务也适合。● “通过 SIMATIC 进行控制”,作者 JürgenMüller: 通过 SIMATIC S7 和 SIMATICPCS7 进行控制的实用手册● “PID Self Tuner”。SIMATIC S7 手册和用于 PID 控制器在线自我优化的软件包● FM 355/FM 455 作为独立的后备控制器模块,不会增加CPU 的负载。控制7.1 概述CPU 31xC:工艺功能操作说明, 03/2011, A5E00432666-05 4137.1.2基本信息连续/开关控制器连续控制器输出线性(模拟)值。开关控制器输出二进制(数字)值。设定值控制设定值控制是指用一个仅可能偶尔进行修改的固定参考变量实施的控制。这种控制将调整过程中的偏差。串级控制串级控制表示将控制器串联起来实现控制。第一个控制器(主控制器)决定串联(从)控制器的设定值,或者根据过程变量的实际误差影响从控制器的设定值。串级控制的控制性能可通过附加过程变量来改进。为此,需要将从适当控制点获得的辅助过程变量 PV2 组合到主过程变量(主控制器输出 SP2)中。 主控制器将过程变量 PV1应用于设定值 SP1,并调整 SP2以便尽快实现控制目标而不过调。混合控制混合控制代表一种控制结构,其中通过将各个受控元件的需要量按一定的百分比来计算,而获得控制总量的设定值SP。 在此,混合因子 FAC 的总和必须为比率控制●单循环比率控制器举例来说,在两个过程变量之比相对过程变量的juedui值更重要时使用单循环比率控制(例如速度控制)。●多循环比率控制器对于多循环比率控制,两个过程变量 PV1 和 PV2 之比保持恒定。此处,第二个控制循环的设定值用第一个控制循环的过程值来计算。 对于过程变量 x1的动态变化,也可确保维持指定的比率。两步控制两步控制只能获得两个输出状态(例如 On-Off)。典型的控制是通过继电器输出控制加热系统的脉冲宽度调制。三步控制三步控制只能获得三个离散的输出状态。此处必须区分脉冲宽度调制,例如加热和冷却(加热 - 停止 - 冷却),与使用集成执行器的分步控制(例如右 - 停 -左)。接线规则基本信息控制器不具有集成 I/O。 必须使用 CPU 的空闲 I/O 或附加 I/O 模块进行输入和输出。连接电缆●连接数字 I/O 的电缆如果长度超过 100m,则必须屏蔽。● 在电缆屏蔽的两端,必须对屏蔽层进行端接。● 软线,横截面积为 0.25到 1.5 mm2。● 不需要电缆套。 如果坚持使用电缆套,请使用不带绝缘环的电缆套(DIN46228,A形,短型)。屏蔽端接元件可使用屏蔽端接元件将所有屏蔽电缆通过成型导轨直接接地。如果不切断电源,可能会危及人身安全和导致财产损失。如果连接带电模块的前插头,会有触电危险!必须在断电状态下连接模块!其它信息有关其它信息,请参见CPU 数据手册和 CPU 安装说明。用参数分配窗口组态SFB参数分配窗口使用参数分配窗口“PID Control”设置 SFB41、42 和 43 的默认参数(背景数据块)。这些参数分配窗口大都是无需加以说明的。 可以在“用SFB 41"CONT_C"实现连续控制(页 418)”一节和参数分配窗口的帮助文档中找到参数说明。步骤要求: SFB 已经通过背景数据块插入到S7 程序中。 SFB 在“标准库”的“系统函数块”下。1. 通过“SIMATIC/STEP7/PID控制参数分配“打开参数分配窗口。2. 在“PID 控制”下,通过“文件 > 打开”(File > Open)打开项目,并选择背景数据块。3. 设置参数。4. 保存参数(在背景数据块中),将程序装载到您的 CPU中。集成帮助文档分配参数时,参数分配窗口中的集成帮助文档可为您提供支持。 通过下列方式中的一种可以调用集成帮助文档:●通过菜单命令“帮助 > 帮助主题...”(Help > Help topics ...)● 在相应区域中按F1在用户程序中实现控制概述下表概要说明了模块的控制功能及其已分配的 SFB:功能 SFB连续控制器 SFB CONT_C (SFB41)步控制器 SFB CONT_S (SFB 42)脉冲宽度调制 SFB PULSEGEN (SFB 43)SFB在“标准库”的“系统功能块”下。以下各节可帮助您为您的应用程序设计用户程序。调用 SFB通过相应的背景数据块调用 SFB实例:CALL SFB 41, DB30背景数据块SFB参数存储在背景数据块中。 在『用SFB 41 "CONT_C"实现连续控制 (页418)』一节中介绍这些参数。可以通过以下方式访问参数:● DB 号和偏移量地址● DB 号和 DB 中的符号地址程序结构SFB必须在重启 OB 和超时中断 OB 中调用。
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