西门子PLC模块授权总经销商 6ES7523-1BP50-0AA0 S7-1500数字输入/输出模块
6ES7523-1BP50-0AA0
SIMATIC S7-1500 数字输入/输出模块， DI 32x24V DC BA SNK / SRC， 32 条通道，每组16 条， 输入延时，典型 3.2ms 输入端类型 3(IEC 61131)， P/M 读取， D DC/0.3ASNK BA； 32 条通道，每组 16 条； 60°C 时，每组 2A； M 写入；35mm 宽； 电缆和终端块可作为附件单独订购
参见 参数 State 和 sRet.i_Mode V1 (页 235) 调试 V1 (页 91-92) 预调节 V1 (页92) “手动”模式 V1 (页 95) 5.3.2.4 “手动”模式 V1 下面说明如何在工艺对象“PIDCompact”的调试窗口中使用“手动”工作模式。 要求 • “PID_Compact”指令在循环中断 OB 中调用。 • 与 CPU建立了在线连接，并且 CPU 处于“RUN”模式。 • 已通过“启动”(Start) 图标启用了调试窗口的功能。 步骤如果要通过指定手动值来测试过程，请使用调试窗口中的“手动模式”。 要定义手动值，请按以 下步骤操作： 1.在“控制器的在线状态”(Online status of the controller) 区域中，选中复选框“手动模式”(Manual mode)。 PID_Compact 将在手动模式下运行。 *新的当前输出值仍然有效。 2.在“输出”(Output) 字段中，输入 % 形式的手动值。 3. 单击控制图标 。 结果 手动值被写入 CPU 并立即生效。 说明PID_Compact 继续监视过程值。 如果超出过程值的限值，则将禁用 PID_Compact。 如果希望 PID控制器重新指定输出值，请清除“手动模式”(Manual mode) 复选框。 到自动模式 的切换是无扰动的。 参见 参数 State和 sRet.i_Mode V1 (页 235) 调试 V1 (页 91-92) 预调节 V1 (页 92) **调节 V1 (页93) 95 使用 PID_Compact 5.3 PID_Compact V1 PID 控制 功能手册, 11/2022,A5E35300232-AF 5.3.3 使用 PLCSIM 仿真 PID_Compact V1 说明 使用 PLCSIM 进行仿真对于使用 PLCSIM 进行的仿真，仿真 PLC 的时间特性与“真实”PLC 并不完全相同。仿真 PLC 循 环中断 OB的实际周期时钟波动比“真实”PLC 的波动大。 在标准组态中，PID_Compact 会自动确定调用之间的时间，并监视波动情况。因此，使用 PLCSIM 仿真 PID_Compact 时，可能检测到采样时间错误 (ErrorBits =DW#16#00000800)。 在这种情况下，PID_Compact 切换到“未激活”模式 (State = 0)。为防止此类情况发生，应按下列方式为使用 PLCSIM 进行的仿真组态 PID_Compact： •sb_EnCyclEstimation = FALSE • sb_EnCyclMonitoring = FALSE •sPid_Calc.r_Cycle：以秒为单位为此变量分配调用循环中断 OB 的周期时钟。 96 PID 控制 功能手册,11/2022, A5E35300232-AF 使用 PID_Compact 5.3 PID_Compact V1 使用PID_3Step 6 6.1 工艺对象 PID_3Step 工艺对象 PID_3Step 提供一个 PID控制器，可通过积分响应对阀门或执行器进行调节。 可组态以下控制器： • 带位置反馈的三点步进控制器 • 不带位置反馈的三点步进控制器• 具有模拟量输出值的阀门控制器 PID_3Step 连续采集在控制回路内测量的过程值并将其与设定值进行比较。PID_3Step根据所 生成的控制偏差来计算输出值，通过该输出值，过程值可以尽可能快速且稳定地到达设定值。 PID 控制器的输出值由三种作用构成： •比例作用 输出值的比例作用与控制偏差成比例增加。 • I 作用 输出值的积分作用一直增加，直到控制偏差达到平衡状态。 • D 作用微分作用随控制偏差的变化率而增加。过程值会尽快校正到设定值。如果控制偏差的变化 率下降，则微分作用将再次减弱。 指令PID_3Step 在预调节期间计算受控系统的比例、积分和微分参数。**调节可用于进一步 调节这些参数。用户不必手动确定这些参数。附加信息 • 软件控制器概述 (页 38) • 添加工艺对象 (页 39) • 组态工艺对象 (页 40) • 组态PID_3Step V2 (页 97-98) • 组态 PID_3Step V1 (页 112-113) 原理有关详细信息，请参见西门子工业在线支持中的以下常见问题解答。 • 条目 ID 68011827(https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/68011827) 97PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF 6.2 PID_3Step V2 6.2.1 组态PID_3Step V2 6.2.1.1 基本设置 V2 在巡视窗口或组态窗口的“基本设置”(Basic settings)下，组态工艺对象“PID_3Step”的以下属 性： • 物理量 • 控制逻辑 • 复位后的启动行为 • 设定值（仅在巡视窗口中） •过程值（仅在巡视窗口中） • 输出值（仅在巡视窗口中） • 位置反馈（仅在巡视窗口中） 设定值、过程值、输出值和位置反馈只能在程序编辑器的巡视窗口中组态设定值、过程值、输出值和位置反馈。 为每个值选择一 个源： • 背景 DB 使用背景数据块中保存的值。必须通过用户程序在背景 DB 中更新值。 指令中不应有值。 可通过 HMI 进行更改。 • 指令 使用与指令相连的值。每次调用指令时都会将值写入背景数据块。 无法通过 HMI 进行更改。 物理量 在“控制器类型”(Controller type)组中，为设定值和过程值选择测量单位和物理量。设定值和 过程值将以该测量单位显示。 控制逻辑通常，可通过增大输出值来增大过程值。这种做法称为常规控制逻辑。 PID_3Step不使用负比例增益。要在输出值增大时使过程值减小，请选中复选框“反转控制逻 辑”(Invert control logic)。 示例 •打开排泄阀将使容器盛装物的液位降低。 • 增加冷却能力将使温度降低。 98 PID 控制 功能手册, 11/2022,A5E35300232-AF 使用 PID_3Step 6.2 PID_3Step V2 启动特性 1. 要在 CPU重启后切换到“未激活”模式，请清除“在 CPU 重启后激活模式”(Activate Mode after CPU restart)复选框。 要在 CPU 重启后切换到“模式”(Mode) 参数中保存的工作模式，请选中“在 CPU 重启后激活模式”(Activate Mode after CPU restart) 复选框。 2. 在“将模式设置为”(Set Mode to)下拉列表中，选择要在完整下载到设备后启用的模式。 完整下载到设备后，PID_3Step以所选工作模式启动。以后每次重启时，PID_3Step 都以上 次保存在“模式”(Mode) 中的模式启动。 示例 您已选中“在CPU 重启后激活模式”(Activate Mode after CPU restart) 复选框和“将模式设置 为”(SetMode to) 列表中的“预调节”(Pretuning) 条目。完整下载到设备后，PID_3Step 以“预调节”(Pretuning) 模式启动。如果预调节仍处于激活状态，则 PID_3Step 在 CPU 重启后再次以“预调节”(Pretuning) 模式启动。如果预调节已成功完成并且自动模式处于激活状态，则 PID_3Step 在 CPU重启后以“自动模式”(Automatic mode) 启动。 步骤 要定义固定设定值，请按以下步骤操作： 1. 选择“背景DB”(Instance DB)。 2. 输入一个设定值，例如 80° C。 3. 删除指令中的任何条目。要定义可变设定值，请按以下步骤操作： 1. 选择“指令”(Instruction)。 2. 输入保存设定值的 REAL 变量的名称。可通过程序控制的方式来为该 REAL 变量分配变量值，例如，采用时间控制的方式来更改设 定值。 如果直接使用模拟量输入值，则PID_3Step 会将该模拟量输入值标定为物理量。 如果要预先处理一下该模拟量输入值，则需要编写一个处理程序。例如，过程值与模拟量输 入值并不成正比。 经过处理的过程值必须为浮点格式。 步骤 要使用未经处理的模拟量输入值，请按以下步骤操作：1. 在下拉列表“Input”中选择条目“Input_PER”。 2. 选择“指令”(Instruction) 作为源。 3.输入模拟量输入的地址。 要使用经过处理的浮点格式的过程值，请按以下步骤操作： 1. 在下拉列表“Input”中选择条目“Input”。2. 选择“指令”(Instruction) 作为源。 3. 输入变量的名称，用来保存经过处理的过程值。 99 使用PID_3Step 6.2 PID_3Step V2 PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF位置反馈组态取决于所用的执行器。 • 不提供位置反馈的执行器 • 提供数字停止位信号的执行器 • 提供模拟位置反馈的执行器 •提供模拟位置反馈和停止位信号的执行器 不提供位置反馈的执行器 要为不提供位置反馈的执行器组态 PID_3Step，请按以下步骤操作：1. 在下拉列表“Feedback”中选择条目“无 Feedback”(No feedback)。 提供数字停止位信号的执行器要为提供停止位信号的执行器组态 PID_3Step，请按以下步骤操作： 1. 在下拉列表“Feedback”中选择条目“无Feedback”(No feedback)。 2. 激活“执行器停止位信号”(Actuator endstop signals)复选框。 3. 选择“指令”(Instruction) 作为 Actuator_H 和 Actuator_L 的源。 4. 分别为Actuator_H 和 Actuator_L 输入数字量输入地址。 提供模拟位置反馈的执行器 要为提供模拟位置反馈的执行器组态PID_3Step，请按以下步骤操作： 1.在下拉列表“Feedback”中选择条目“Feedback”或“Feedback_PER”。 – 使用 Feedback_PER的模拟量输入值。 在执行器设置中组态 Feedback_PER 标定。 – 使用用户程序处理 Feedback 的模拟量输入值。 2.选择“指令”(Instruction) 作为源。 3. 输入模拟量输入的地址或者用户程序的变量。 提供模拟位置反馈和停止位信号的执行器要为提供模拟位置反馈和停止位信号的执行器组态 PID_3Step，请按以下步骤操作： 1.在下拉列表“Feedback”中选择条目“Feedback”或“Feedback_PER”。 2.选择“指令”(Instruction) 作为源。 3. 输入模拟量输入的地址或者用户程序的变量。 4.激活“执行器停止位信号”(Actuator endstop signals) 复选框。 5. 选择“指令”(Instruction)作为 Actuator_H 和 Actuator_L 的源。 6. 分别为 Actuator_H 和 Actuator_L输入数字量输入地址。 100 PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF 使用 PID_3Step6.2 PID_3Step V2 PID_3Step 提供模拟量输出值 (Output_PER)和数字量输出值（Output_UP、Output_DN）。执 行器将决定要使用的输出值。 • Output_PER执行器具有相关的电机转换时间，可通过模拟量输出触发该执行器，并通过连续信号（如 0...10 V 或 4...20mA）控制该执行器。Output_PER 的值与阀门的目标位置相对应，例 如，当阀门打开 50% 时 Output_PER =13824。 对于自动调节和抗饱和行为，例如，PID_3Step 会将因电机转换时间所致的模拟量输出值对过程的延迟影响考虑在内。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。 • Output_UP、Output_DN 执行器具有相关电机转换时间，通过两个数字量输出控制执行器。Output_UP 沿打开状态方向移动阀门。 Output_DN 沿关闭状态方向移动阀门。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。因此，应在“执行器设置”下组态电机转换时间，其值为电 机将执行器从关闭状态转为开启状态所需的时间。步骤 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。 6.2.1.2 过程值设置 V2 如果已在基本设置中对 Input_PER的使用进行了组态，则必须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。 101 使用 PID_3Step 6.2PID_3Step V2 PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF 步骤要标定过程值，请按下列步骤操作： 1. 在“标定的过程值的下限”(Scaled low process value)和“下限”(Low) 文本框中输入一对下限 值。 2. 在“标定的过程值的上限”(Scaled high 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存储在硬件配置中。 要使用硬件配置中的值对，请按下列步骤操作：1. 在程序编辑器中选择 PID_3Step 指令。 2. 在基本设置中将 Input_PER 与模拟量输入互连。 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。必须为过程值指定正确的**上限和**下限，作为受控系统的限值。只要过程值超出这些限 值，就会出现错误 (ErrorBits =0001h)。 如果超出过程值的限值，则取消调节操作。 可以在 执行器设置中指定 PID_3Step 在自动模式下对错误的响应方式。6.2.1.3 执行器设置 V2 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）。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。电机转换时间具有保持性。如果手动输入电机转换时间，则必须完整下载 PID_3Step。 将工艺对象下载到设备 (页 42)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。手动模式下，Manual_UP = TRUE 或 Manual_DN = TRUE 操作执行器并至少持续*短开启时间 或*短关闭时间。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。