标准PID控制功能块的使用.pdf

１技 术 总 结标准 PID 控制软件包的基本使用方法一：标准 PID 控制软件包简介：标准 PID 控制软件是一个由西门子公司提供的纯粹的PID 软件控制产品在编程设备中安装了“标准PID 软件包”后，在你的STEP7 编程软件库中将包含一个名称为“ STDCON(V5) ” 的软件包，它主要包括两个功能块“PID-CP” 和“PID-ES” ， “PID-CP” 即 FB1 功能块包括连续 PID 控制器的所有功能， 主要用于产生连续控制信号或脉冲控制信号， “PID-ES” 即 FB2 主要用于产生位式控制信号 每个标准功能块必须配置一个或几个背景数据块用于数据传递和功能参数分配另外为了能快速的分配控制参数并尽量减少编程错误，标准 PID 软件包还提供有图形界面化的参数配置工具标准 PID 控制软件包的适用范围非常广泛，它对于所控制的过程类形是没有限制的，无论是慢速过程（例如温度，液位控制过程）还是快速过程（例如流量，电机速度控制过程）都适用二：标准 PID 控制软件包在厦顺20T 退火炉温控系统中的使用：厦顺 20T退火炉温控系统主要采用西门子S7-300PLC,实际炉温值（ PV ）通过 SM331模拟量输入模板输入PLC中，PID 控制信号 (LMN)通过 SM322数字量输出模板输出到可控硅控制回路， 人机界面为 TP270-10”触摸屏，炉温设定值 (SP)可通过触摸屏传入PLC中。

编程软件采用STEP7V5.1+SP6 软件包， PROTOOL-CS软件包及标准 PID 控制软件包程序炉温设定PID 控制信号实际炉温值TP270-10”IM153 CPU SM322 SM331 编程设备PROTOOL-CS 软件包STEP7+SP6 软件包标准 PID 控制软件包２1; 在这套系统中，标准PID 控制软件包用于编制炉温及旁冷降温PID 控制程序现以炉气温度控制为例介绍本软件包的使用由于炉温控制系统采用的是连续 PID 调节加脉冲输出方式， 所以应使用 PID 软件包中的 “PID-CP”即 FB1功能块所使用的基本参数及控制框图见下图：FB1 功能块; 2：软件编程用 STEP7编程软件打开你已编辑好的项目程序；打开软件库 STDCON(V5); 从库中拷贝 FB1 功能块到你已编辑好的程序中，FB1 功能块已包含了控制程序；在 STEP7下配置 FB1 功能块的背景数据块例如DB101,由于 FB1功能块所包含的控制程序是受保护的即不可修改，所以必须要求配置背景数据块用于参数的传递根据系统的控制要求选择所需要配置的参数和功能由于背景数据块的参数类型有 4 种即输入，输出，输入 /输出，静态变量，对于非静态变量参数我们可在程序调用FB1 的背景数据块时直接进行赋值，而对于静态变量我们可依据其在背景数据块中的地址和数据类型进行编程赋值。

另外标准 PID 控制软件包还提供有一个图形界面化的配置工具用于参数传递及功能选择，凡是可在配置工具里选择的功能和参数可直接选用或赋值而无需再编程SP-INT （设定值），SP-HLM （上限）PV-INT（过程值），PV-HLM （上限）GAIN （增益）P，I． D Cycle-p( 脉 冲 产生周期 )，QPOSP CYCLE(FB1 功能块采样周期) ３使用标准 PID 控制软件包的配置工具进行控制参数设置：在编程设备的开始菜单下选择SIMSTIC—STEP7 —标准 PID 控制参数分配选择背景数据块 DB101 并双击后将弹出如下界面，通过图示界面点击开关符号（黑点）你就可以根据实际控制要求来指定所需的信号流程当你在点击一个功能区域时（例如图示的 PID 控制框） ，系统自动打开此选项的对话框（见右图图示） ，在此对话框中你可激活所需的控制功能并输入合适的控制参数通过这个配置工具我们可方便的输入炉温控制所需的设定值（SP）,过程值(PV)和 PID 计算值（ LMN ）的上，下限幅值和报警值， P,I,D参数值，脉冲发生器采样周期等控制参数以及选择控制所需的子功能由于大量的功能选择和参数传递工作已通过配置工具完成，因此在STEP7 PID 控制程序中只需传递少数几个需编程修改的输入，输出参数PID 控制程序的调用分配：４PID 控制程序即 FB1 功能块在整个退火炉控制程序中的调用分配作业分为两部分。

1/ 在 CPU首次上电调用控制器即在启动逻辑块OB100 中调用 FB1，DB101 块只需置参数 COM_RST:=TURE, CYCLE:=T#3000MS. 调用界面与 OB35相似，参见下图2/ 在循环中断逻辑块OB35 中执行调用 PID 控制程序，具体调用界面及分配参数见图示所分配的参数定义：参数数据类型预设值定义COM-RST BOOL FALSE 完成重启位CYCLE TIME T#1S 采样周期CYCLE-P TIME T#10MS 脉冲发生器的采样周期SP-INT REAL 0.0 设定值PV-INT REAL 0.0 过程值５至此程序编制工作已完成，将程序和配置工具所分配的参数下传到PLC 中即可进行设备联调根据炉温运行情况并配合使用西门子公司的PID 自整定软件包调整P,I,D 参数值`以取得满意的控制效果三：由于标准 PID 控制软件包采用了模块化的编程结构并提供了图形界面化的参数分配工具， 所以极大的减轻了编程工作量，减少了编程时可能出现的错误并且它还提供有联机显示过程曲线，联机修改控制参数， 设定点分段设置等强大的功能通过厦顺现场的实践检验，使用标准PID 控制软件包编制的过程控制程序无论从控制功能还是控制精度都达到了生产要求，取得了满意的控制效果。

新长光技术开发部杨 非2003．09．20 SP-HLM REAL 0.0 设定值上限LMN-HLM REAL 0.0 输出值上限。