S7-300学习PID控制之前，首先要了解并掌握FB41的功能及用法

一、控制系统假设

图1 液压系统控制框图

· 系统压力的可调范围为：0 – 1MPa；

· 变频器的变频范围为：0 – 50Hz；

· 压力传感器的输入外设地址：PIW272；模拟量输出外设地址为PQW288。

在STEP7中的库中，有专门用于PID控制的FB块——FB41。PID控制必须在循环中断中执行，以确保其扫描、执行时间基本固定。本例中的CPU仅有OB35一个循环中断，因此，要在OB35中调用FB41。

图2 FB41在库中的位置

图3 FB41的逻辑图

FB41的逻辑如图3所示。分解介绍如下：

· SP_INT端为给定值，本例中即为给定压力，假设为0.5MPa；即：0.5==>”SP_INT”;

· 实际值有两条通路可选：

· 当PVPER_ON=0时，PV_IN端的值为实际值，该值通常有FC105转换而来；

· 当PVPER_ON=1时，PV_PER端的值为实际的压力值，该值来自AI模块，为压力传感器的反馈值；

本例中，我们以PVPER_ON=1时，来说明。即:1==>”PVPER_ON”、PIW272==>”PV_PER”

· PV_FAC、PV_OFF对应压力的范围，即：1==>”PV_FAC”、0==>”PV_OFF”。

· PV是根据PV_PER计算出的实际压力值。具体来说：

PV_PER=0时，对应的实际压力为PV_OFF，即0MPa；

PV_PER=27648时，对应的实际压力为PV_FAC，即1MPa；

PV=PV_PER/27648*(PV_FAC – PV_OFF)，本例中，PV=PV_PER/27648；

· ER为给定值SP_INT和实际值PV的偏差，PID即是基于它进行调节的；

· GAIN、TI、TD分别为比例、积分、微分的系数。比例功能投入与否，由P_SEL决定，当P_SEL=1时，比例功能起作用；同理，I_SEL、D_SEL决定是否启用积分、微分调节；

· LMN_P、LMN_I、LMN_D分别记录当前控制量的比例分量、积分分量、微分分量。

· LMN_HLM、LMN_LLM分别为输出的上、下限值，上限100对应50Hz，下限0对应0Hz，所以：LMN_HLM=100/50=2；LMN_LLM=0；

· LMN_FAC、LMN_OFF标定频率的变化范围，分别为50Hz和0Hz；

· LMN_PER为输出的标准化，LMN_PER=LMN/100*27648；

图4 FB41关键参数定义

图5-7 OB35中调用FB41

目前为止，我们就完成了PID控制的基础工作，至于如何调试PID参数，我们下一篇文章继续讨论。

声明：本站部分文章内容及图片转载于互联、内容不代表本站观点，如有内容涉及版权,请您尽早时间联系jinwei@zod.com.cn