称心的西门子S7-1500主机出售

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（CPM）是PCS7V7.0版本之后推出的一款用于监控控制回路性能的功能块，它可以评估控制回路当前自动调节的能力。更重要的是，它能够监视控制回路的控制性能(CPI)。通过观察CPI及相应参数，工厂操作员可以直观的发现控制回路性能的变化，提早采取措施来预防自动控制回路的控制性能降低。

1.1 为何需要使用CPM功能块
CPM功能块可以通过监控和统计控制回路的数据，计算出控制回路的动态特性和稳态特性，以数据的方式帮助操作人员直观的分析控制回路的控制性能，帮助维护人员及时的发现控制回路参数的失配或现场控制设备控制性能的衰减，起到提早预防自动控制失效等故障情况的出现。

CPM 可以长期的监控控制回路的性能，并计算出：
• 稳态特性：当控制回路的工作点（设定值SP）不发生改变时，CPM功能块监控控制回路的稳态特性，包括：
- 被控变量（PV）的平均值，方差和被控变量的标准差；
- 控制变量（MV）的平均值和控制方差；
- 评估控制回路的稳态过程增益。
• 动态特性：当控制回路的工作点（设定值SP）变化，控制回路做出阶跃响应时，CPM功能块监控控制回路的动态特性，包括：
--- 控制回路的响应和稳定时间，衰减比；
--- 超调量。
合理的应用CPM功能块可以帮助我们分析下列问题：
• 哪些控制回路可以投入闭环控制；
• 哪些控制回路没有正常工作；
• 哪些控制回路应该进行优化；
• 哪些现场控制设备可能需要进行维护。

1.2 CPM功能块工作原理
CPM功能块动态的统计、计算和评估控制回路的设定（SP），被控量（PV）和控制量（MV）。并根据这些数据计算出这个控制回路的控制性能指标（CPI）。工作原理如下图：

图1-1 CPM功能图

CPM功能块会根据当期控制回路的状态来分析不同的性能指标。比如：当控制回路的工作点是一个稳定数值（SP不变），CPM会根据控制量和被控量的方差、平均值等来评估控制回路的稳态特性。当控制回路的工作点发生改变（SP出现阶跃），即当前的主要控制目标是让被控量快速、准确和稳定的切换到新的工作点。这个时候CPM就通过统计并计算控制回路的超调，衰减比和稳定时间等来评估控制回路的动态特性。
当控制回路出现故障的时候，比如偏差超出设定上限时。CPM会在上位运行画面中产生相应的报警信息。

2 CPM功能组态

2.1 CPM安装
从PCS 7 V7.0 SP1 开始，PCS 7就集成了CPM功能块，不需要额外安装。在不同版本的PCS 7下CPM功能块在不同的库中。以下为各版本PCS 7 CPM功能块所在的库：

• PCS 7 V7.0 ：APC Library；
• PCS 7 V7.1 ：Standard Library；
• PCS 7 V8.0 ：AP Library。

2.2 CPM组态
一个CPM功能块对应一个PID功能块使用。在CPM功能块的命名上，需要注意必须要与对应的PID功能块名称一致。比如，PID功能块名称为“TIC1101”，那么CPM功能块的名称就必须是“TIC1001_cpm”。如果不遵循这种命名方式，在上位监控画面中，CPM的操作面板就无法自动的加载与这个控制回路相关的趋势。

2.2.1 程序组态
CPM功能块的组态步骤：
打开CFC编辑器，从功能库中拖入PID功能块，并且将该功能块声明为下一个功能块的插入点，确保PID功能块和CPM功能块的执行顺序。

图2-1 指定插入位置

由于“PIDConL”功能块在两个OB中均有调用，还需要指定在哪个OB块下定义为插入点（如下图）：

图2-2 指定OB

从库中拖入CPM功能块，并根据PID功能块的名字命名：

图2-3 CPM功能块命名

连接PID功能块和CPM功能块，引脚连接见如下表格。

表2-1 PCS 7 V7.0与PCS 7 V7.1 CPM功能块连线

表2-2 PCS 7 V8.0 CPM功能块

2.2.2 OS 组态
在AS部分完成CPM组态后，仅需要编译OS就可以在画面中使用CPM功能，无需额外组态。画面中会分别生成PID和CPM两个功能块的块图标，PID操作面板上集成有按钮可以快捷打开CPM的操作面板。

图2-4 通过PID面板打开CPM面板

3 CPM功能使用步骤
本节以组态一个单回路闭环控制（PID）为例，介绍如何组态、激活和评估CPM功能块。示例组态流程均基于PCS 7 V8.0 Update1版本。

3.1 CPM组态
从“PCS 7 AP Library V80 – Control”中拖出ConPerMon（FB1805）和PIDConL（FB1874），分别命名为TIC201和TIC201_cpm。CPM功能块需要获取所监视的PID回路的PV、SP和MV，并通过“Loopclose”引脚来获得当前控制回路的开环、闭环状态，并将评估结果通过CPI引脚返回给PID功能块，并将数值显示到PID的控制面板上。引脚连接方式见下图：