西门子PLC模块授权总经销商 6ES7522-1BF00-0AB0 S7-1500， 数字量输出模块
6ES7522-1BF00-0AB0
SIMATIC S7-1500， 数字量输出模块 DQ 8xDC 24V/2A HF； 8 条通道，每组 8 条； 每组 8A；诊断；替换值: 2 个通道可用于脉冲宽度 调制(PWM)。 模块支持 安全 断开负载组 至 SIL2 根据 ENIEC62061:2021 和 Category 3 / PL d 根据 EN ISO 13849-1:2015。 前连接器（螺钉型接线端子或直插式）单独订货
要使用模拟量输出值，请按以下步骤操作： 1.在下拉列表“Output”中选择条目“Output（模拟量）”(Output_PER (analog))。 2.选择“指令”(Instruction)。 3. 输入模拟量输出的地址。 要使用数字量输出值，请按以下步骤操作： 1.在下拉列表“Output”中选择条目“Output（数字量）”(Output (digital))。 2. 为 Output_UP 和Output_DN 选择“指令”(Instruction)。 3. 输入数字量输出的地址。要使用用户程序来处理输出值，请按以下步骤操作： 1. 在下拉列表“Output”中选择与该执行器对应的条目。 2.选择“指令”(Instruction)。 3. 输入用于处理输出值的变量的名称。 4. 通过模拟量或数字量 CPU输出将经过处理的输出值传送到执行器。 6.3.1.2 过程值设置 V1 在“过程值设置”(Process valuesettings) 组态窗口中，组态过程值的标定并指定过程值的** 限值。 标定过程值 如果已在基本设置中对 Input_PER的使用进行了组态，则需要将模拟量输入值转换为过程值的 物理量。 当前组态将显示在 Input_PER 画面中。如果过程值与模拟量输入值成正比，则将使用上下限值对来标定 Input_PER。 1. 在“标定的过程值的下限”(Scaled lowprocess value) 和“下限”(Low) 输入字段中输入一对下 限值。 2. 在“标定的过程值的上限”(Scaledhigh process value) 和“上限”(High) 输入框中输入一对上限 值。 这些值对的默认设置保存在硬件配置中。要使用硬件配置中的值对，请按以下步骤操作： 1. 在程序编辑器中选择指令 PID_3Step。 2. 在基本设置中连接Input_PER 与模拟量输入。 3. 在过程值设置中单击“自动设置”(Automatic setting) 按钮。现有值将被硬件配置中的值覆盖。 116 PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF 使用PID_3Step 6.3 PID_3Step V1 监视过程值 指定过程值的**上限和下限。 必须为受控系统输入合理的限值。合理的限值在获取*优 PID 参数的优化过程中是重要的。 “过程值的上限”的默认值是 120 %。 在 I/O 输入中，过程值*大可超出标准范围 18%（过范围）。 此设置可确保因超出“过程值上限”而不再报告错误。仅 识别断线和短路，然后 PID_3Step将根据已组态的错误响应方式进行响应。 注意 您的系统可能已损坏。 如果将过程值的限值范围设置得非常大（例如-3.4*1038...+3.4*1038），则将禁用过程值监 视功能。 如果发生错误，则可能损坏系统。您需要为受控系统组态有效的过程值。 6.3.1.3 执行器设置 V1 执行器特定的时间组态电机转换时间和*短开关时间，以防止执行器被损坏。可以在执行器数据表中找到相应规 范。电机转换时间指的是电机将执行器从关闭状态转为开启状态所需的时间（以秒为单位）。执行 器在一个方向上移动的*长时间是电机转换时间的110%。可以在调试期间测量电机转换时 间。 在计算模拟量输出值和数字量输出值时，会将电机转换时间考虑在内。自动调节和抗饱和行为期间，需要该时间来确保正常运行。 如果相关电机转换时间并未影响过程（如使用电磁阀），因此输出值直接且完全影响过程，则 使用PID_Compact。 如果正在使用“Output_UP”或“Output_DN”，则可通过*短开启时间和*短关闭时间来降低开关频率。 在自动模式下，计算出的开启或关闭时间会进行累加，并且仅当累加总和大于或等于*短开启或关闭时间时，计算出的开启或关闭时间才生效。 在手动模式下，Manual_UP 或 Manual_DN的上升沿将会使执行器运行，运行时间至少为*短 开启或关闭时间。 如果已选择模拟量输出值Output_PER，将不评估*短开启时间和*短关闭时间，并且也无法 更改这两个时间。 对错误的响应 PID_3Step需要预设置，以便在发生错误时，控制器在大多数情况下均可保持激活状态。如果在控制器模式下频繁发生错误，则该默认响应会对控制响应产生**影响。这种情况下，检查 Errorbits 参数并消除错误原因。PID_3Step 会生成可设定的输出值来对错误做出响应： • 当前值 PID_3Step 关闭，且不再修改执行器位置。 117 使用PID_3Step 6.3 PID_3Step V1 PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF •发生错误时（错误未决时）的当前值 PID_3Step 的控制器功能被关闭，并且执行器的位置不再发生变化。如果在自动模式下发生以下错误，则只要这些错误不再处于未决状态，PID_3Step 便会返 回到自动模式。 –0002h：Input_PER 参数的值无效。 – 0200h：Input 参数的值无效。 – 0800h：采样时间错误 –1000h：Setpoint 参数的值无效。 – 2000h：Feedback_PER 参数的值无效。 –4000h：Feedback 参数的值无效。 – 8000h：数字位置反馈期间出错。 如果在手动模式下发生上述错误之一，则PID_3Step 将保持在手动模式下。 如果在调节期间或转换时间测量期间发生错误，则 PID_3Step 将关闭。 • 替代输出值PID_3Step 将执行器移动到替代输出值位置，然后关闭。 • 错误未决时的替代输出值 PID_3Step将执行器移动到替代输出值位置。达到替代输出值时，PID_3Step 的响应与处 理“错误未决时的当前值”的方式相同。输入百分数形式的替代输出值。 使用不提供模拟位置反馈（Config.OutputPerOn = FALSE 和Config.FeedbackOn = FALSE）的 Output_UP 和 Output_DN 时，只能组态替代输出值 0% 和****。执行器将在一个方向上持续 移动 110% 的电机转换时间，以确保达到上端或下端停止位。此处的停止位信号具有优先权。 使用Output_PER 或模拟位置反馈（Config.OutputPerOn = TRUE 或 Config.FeedbackOn =TRUE）时，可以组态输出值限值内的任何替代输出值。 反馈标定 如果已在基本设置中组态使用Feedback_PER，则需要将模拟量输入值转换为百分数形式。当 前组态将显示在“Feedback”画面中。 使用上下限值对来标定Feedback_PER。 1. 在“下端停止位”和“下限”输入框中输入一对下限值。 2.在“上端停止位”和“上限”输入框中输入一对上限值。 “下端停止位”必须小于“上端停止位”；“下限”必须小于“上限”。“上端停止位”和“下端停止位”的有效值取决于： • 无 Feedback、Feedback、Feedback_PER •Output（模拟量）、Output（数字量） Output Feedback 下端停止位 上端停止位 Output（数字量） 无Feedback 无法设置 (0.0%) 无法设置 (100.0%) Output（数字量） Feedback -100.0% 或0.0% 0.0% 或 +100.0% Output（数字量） Feedback_PER -100.0% 或 0.0% 0.0% 或+100.0% Output（模拟量） 无 Feedback 无法设置 (0.0%) 无法设置 (100.0%)Output（模拟量） Feedback -100.0% 或 0.0% 0.0% 或 +100.0% Output（模拟量）Feedback_PER -100.0% 或 0.0% 0.0% 或 +100.0% 118 PID 控制 功能手册,11/2022, A5E35300232-AF 使用 PID_3Step 6.3 PID_3Step V1 限制输出值只有在测量转换时间期间，输出值才能高于上限或低于下限。在所有其它模式下输出值都会被 限制为这些值。在“输出值上限”和“输出值下限”输入框中，键入输出值的**限值。输出值的限值必须位于“下 端停止位”和“上端停止位”范围内。 如果无Feedback 可用并且置位了 Output（数字量），则不能限制输出值。当 Actuator_H = TRUE 或Actuator_L = TRUE 时，或者在行进时间达到电机转换时间的 110% 后，数字量输出将 复位。 6.3.1.4 **设置V1 在“过程值监视”(Process value monitoring) 组态窗口中，组态过程值的警告上限和下限。如果在运行期间超出或低于某一警告限值，则将在 PID_3Step 指令的以下参数中显示一条警告： • 输出参数InputWarning_H，前提是超出警告上限 • 输出参数 InputWarning_L，前提是低于警告下限警告限值必须处于过程值的限值范围内。 如果未输入警告限值，将使用过程值的上限和下限。 示例 过程值上限 = 98° C；警告上限 =90° C 警告下限 = 10° C；过程值下限 = 0° C PID_3Step 将按如下方式响应： 过程值InputWarning_H InputWarning_L 工作模式 > 98° C TRUE FALSE 未激活 ≤ 98°C 且 > 90° C TRUE FALSE 自动模式 ≤ 90° C 且 ≥ 10° C FALSE FALSE 自动模式< 10° C 且 ≥ 0° C FALSE TRUE 自动模式 < 0° C FALSE TRUE 未激活 PID参数显示在“PID 参数”(PID Parameters) 组态窗口中。在控制器调节期间将调整 PID 参数以适应受控系统。用户不必手动输入 PID 参数。 说明 当前激活的 PID 参数位于 Retain.CtrlParams 结构中。请仅在“未激活”在线模式下更改当前激活的 PID 参数，以防 PID 控制器出现故障。 如果要在线更改“自动模式”下或“手动模式”下的PID 参数，更改 CtrlParamsBackUp 结构中的 PID 参数并执行针对 Retain.CtrlParams结构的更改，具体方式如下： • PID_3Step V1：应用带有 Config.LoadBackUp = TRUE 的更改 •PID_3Step V2：应用带有 LoadBackUp = TRUE 的更改 在线更改“自动模式”下的 PID参数将导致输出值跳变。 119 使用 PID_3Step 6.3 PID_3Step V1 PID 控制 功能手册, 11/2022,A5E35300232-AF PID 算法根据以下等式工作： Δ y = Kp · s · (w - x) + (c · w - x)[ (b · w - x) + 1 TI · s TD · s a · TD · s + 1 ] Δy PID 算法的输出值 Kp比例增益 s 拉普拉斯运算符 b 比例作用权重 w 设定值 x 过程值 TI 积分时间 a 微分延迟系数（微分延迟 T1 = a ×TD） TD 微分作用时间 c 微分作用权重 下图说明了集成到 PID 算法中的参数： F E . 3 7L )DF7W 'HDGB%' , '7 $QWL:LQGXS 6FDOHG,QSXW[ 6HWSRLQWZ ˂\ 所有 PID 参数均具有保持性。如果手动输入PID 参数，则必须完整下载 PID_3Step。 将工艺对象下载到设备 (页 42) 比例增益该值用于指定控制器的比例增益。PID_3Step 不使用负比例增益。在“基本设置 > 控制器类 型”下，控制逻辑会反转。积分时间 积分时间用于确定积分作用的时间特性。积分时间 = 0.0 时，将禁用积分作用。当积分作用时间在“自动模式”下通过在线方式由不同值变为 0.0，则**先前的积分操作且输出值跳跃。 120 PID 控制 功能手册,11/2022, A5E35300232-AF 使用 PID_3Step 6.3 PID_3Step V1 微分作用时间微分作用时间用于确定微分作用的时间特性。微分作用时间 = 0.0 时，将禁用微分作用。 微分延迟系数微分延迟系数用于延迟微分作用的生效。 微分延迟 = 微分作用时间 × 微分延迟系数 •0.0：微分作用仅在一个周期内有效，因此几乎不产生影响。 • 0.5：此值经实践证明对于具有一个优先时间常量的受控系统非常有用。 •> 1.0：系数越大，微分作用的生效时间延迟越久。 比例作用权重 比例作用随着设定值的变化而减弱。 允许使用 0.0 到 1.0之间的值。 • 1.0：应对设定值变化的比例作用完全有效 • 0.0：应对设定值变化的比例作用无效当过程值变化时，比例作用始终完全有效。 微分作用权重 微分作用随着设定值的变化而减弱。 允许使用 0.0 到 1.0 之间的值。 •1.0：设定值变化时微分作用完全有效 • 0.0：设定值变化时微分作用不生效 当过程值变化时，微分作用始终完全有效。 PID算法采样时间 受控系统需要一定的时间来对输出值的变化做出响应。因此，建议不要在每次循环中都计算输 出值。PID算法的采样时间是两次计算输出值之间的时间。该时间在调节期间进行计算，并舍 入为 PID_3Step 采样时间的倍数。PID_3Step的所有其它功能在每次调用时均执行。 死区宽度 死区可抑制控制器处于稳态的噪声分量。死区宽度指定死区的大小。如果死区宽度为 0.0，则死区关闭。 如果将不等于 1.0 的值组态为比例作用权重或微分作用权重，则即使在死区内，设定值的变化 也会影响输出值。无论权重如何，死区内的过程值变化都不会影响输出值。