西门子PLC模块授权总经销商 6ES7550-1AA01-0AB0 S7-1500， TM count 2x24V 计数器模块
6ES7550-1AA01-0AB0
SIMATIC S7-1500， TM count 2x24V 计数器模块，双通道 用于 24V 增量编码器或 脉冲编码器， 3DI，2 个数字输出/每个通道
• 已在循环中断 OB 中调用 PID_3Step 指令。 • ManualEnable = FALSE • Reset =FALSE • 已对电机转换时间进行了组态或测量。 • 设定值和过程值均处于组态的限值范围内（请参见“过程值设置”组态）。 •在操作点处，控制回路已稳定。 过程值与设定值一致时，表明到达了操作点。 • 不能被干扰。 • PID_3Step处于未激活模式、自动模式或手动模式。 过程取决于初始情况 在以下模式下启动**调节时，具体情况如下所述： • 自动模式如果希望通过调节来改进现有 PID 参数，请在自动模式下启动**调节。 PID_3Step 将使用现有的 PID参数控制系统，直到控制回路已稳定并且**调节的要求得到 满足为止。 之后才会启动**调节。 • 未激活模式或手动模式总是先启动预调节。已确定的 PID 参数将用于控制，直到控制回路已稳定并且**调节的 要求得到满足为止。 之后才会启动**调节。 步骤要执行**调节，请按下列步骤操作： 1. 在“调节模式”(Tuning mode) 下拉列表中选择条目“**调节”(Finetuning)。 2. 单击“Start”图标。 – 将建立在线连接。 – 将启动值记录操作。 – 将启动**调节过程。 –“状态”(Status) 字段显示当前步骤和所发生的所有错误。 进度条指示当前步骤的进度。 说明 当进度条达到 ****以及控制器调节功能看似受阻时，请单击“调节模式”(Tuning mode) 组 中的“Stop”图标。检查工艺对象的组态，必要时请重新启动控制器调节功能。 结果 如果在**调节期间未产生错误，则 PID参数已调节完毕。PID_3Step 将切换到自动模式并使 用已调节的参数。在电源关闭以及重启 CPU 期间，已调节的 PID参数保持不变。 如果**调节期间出现错误，PID_3Step 将根据已组态的响应对错误作出反应。 109 使用 PID_3Step6.2 PID_3Step V2 PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF 6.2.2.3 使用手动PID 参数 V2 进行调试 要求 • 已在循环中断 OB 中调用 PID_3Step 指令。 • ManualEnable =FALSE • Reset = FALSE • 已对电机转换时间进行了组态或测量。 • PID_3Step 处于“未激活”模式。 •设定值和过程值均处于组态的限值范围内（请参见“过程值设置”组态）。 步骤 要使用手动 PID 参数调试PID_3Step，请按以下步骤操作： 1. 在项目树中双击“PID_3Step > 组态”(PID_3Step >Configuration)。 2. 在组态窗口中单击“**设置 > PID 参数”(Advanced settings> PID Parameters)。 3. 选中复选框“启用直接输入”(Enable direct input)。 4. 输入PID 参数。 5. 在项目树中双击“PID_3Step > 调试”(PID_3Step > Commissioning)条目。 6. 与 CPU 之间建立在线连接。 7. 将 PID 参数装载到 CPU。 8. 单击“StartPID_3Step”图标。 结果 PID_3Step 切换到自动模式，并使用当前 PID 参数进行控制。 参见 PID 参数 V2(页 105) 6.2.2.4 测量电机转换时间 V2 简介 PID_3Step要求电机转换时间尽可能准确，以便获得良好的控制器结果。 执行器文档中的数据 包含此类执行器的平均值。针对特定执行器的值可能不同。如果使用提供位置反馈或停止位信号的执行器，则可在调试期间测量电机转换时间。 测量电 机转换时间期间，不考虑输出值的限值。执行器可行进至上端停止位或下端停止位。 如果位置反馈或停止位信号均不可用，则无法测量电机转换时间。 提供模拟位置反馈的执行器要使用位置反馈测量电机转换时间，请按以下步骤操作： 110 PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF使用 PID_3Step 6.2 PID_3Step V2 要求 • 已在基本设置中选择 Feedback 或Feedback_PER 并且已连接信号。 • 已与 CPU 建立在线连接。 1. 选中“使用位置反馈”(Use positionfeedback) 复选框。 2. 在“目标位置”(Target position) 输入字段中输入执行器要移动到的位置。将显示当前位置反馈（起始位置）。 “目标位置”(Target position) 与“位置反馈”(Position feedback)之间的差值必须至少为有效输出值范围的 50%。 3. 单击“Start”图标。 结果 将执行器从起始位置移动到目标位置。立即开始时间测量并在执行器到达目标位置时结束。 根据以下等式计算电机转换时间： 电机转换时间 = (输出值上限 - 输出值下限) ×测量时间/总量 (目标位置 - 起始位置)。 将显示转换时间测量的进度和状态。 测得的转换时间保存在 CPU 的背景数据块中，并显示在“测量的转换时间”(Measured transition time) 字段中。 转换时间测量结束且ActivateRecoverMode = TRUE 时，PID_3Step 切换到转换时间测量开始时的工作模式。转换时 间测量结束且 ActivateRecoverMode = FALSE 时，PID_3Step切换到“未激活”(Inactive) 模式。 说明 单击图标 “上传所测量的转换时间”(Load measuredtransition time)，将所测量的电机转换 时间装载到项目中。 提供停止位信号的执行器要测量提供停止位信号的执行器的转换时间，请按以下步骤操作： 要求 • 已在基本设置中选中“停止位信号”(Endstopsignals) 复选框并且已连接 Actuator_H 和 Actuator_L。 • 已与 CPU 建立在线连接。要使用停止位信号测量电机转换时间，请按以下步骤操作： 1. 选中“使用执行器停止位信号”(Use actuator endstopsignals) 复选框。 2. 选择要在哪个方向上移动执行器。 – 打开 - 关闭 - 打开执行器首先会移动到上端停止位，接着移动到下端停止位，然后返回到上端停止位。 – 关闭 - 打开 - 关闭执行器首先会移动到下端停止位，接着移动到上端停止位，然后返回到下端停止位。 3. 单击“Start”图标。 结果沿所选方向移动执行器。 时间测量将在执行器到达第一个停止位时启动，而在执行器第二次 到达该停止位时结束。电机转换时间等于所测得的时间除以二。 111 使用 PID_3Step 6.2 PID_3Step V2 PID 控制 功能手册,11/2022, A5E35300232-AF 将显示转换时间测量的进度和状态。 测得的转换时间保存在 CPU 的背景数据块中，并显示在“测量的转换时间”(Measured transition time) 字段中。 转换时间测量结束且ActivateRecoverMode = TRUE 时，PID_3Step 切换到转换时间测量开始时的工作模式。转换时 间测量结束且 ActivateRecoverMode = FALSE 时，PID_3Step切换到“未激活”(Inactive) 模式。 取消转换时间测量 如果您通过按下 Stop 按钮取消转换时间测量，则 PID_3Step会切换到“未激活”模式。 6.2.3 使用 PLCSIM 仿真 PID_3Step V2 说明 使用 PLCSIM 进行仿真不支持使用 PLCSIM 仿真 PID_3Step V2.x 后将其用于 CPU S7-1200。 只能通过 PLCSIM 针对CPU S7-1500 仿真 PID_3Step V2.x。 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_3Step 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_3Step时，可能检测到采样时间错误 ((ErrorBits = DW#16#00000800)。 这会导致进行中的调节中止。自动模式下的响应取决于 ActivateRecoverMode 变量的值。 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_3Step： • CycleTime.EnEstimation = FALSE •CycleTime.EnMonitoring = FALSE • CycleTime.Value：以秒为单位为此变量分配调用循环中断OB 的周期时钟。 112 PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF 使用 PID_3Step 6.2PID_3Step V2 6.3 PID_3Step V1 6.3.1 组态 PID_3Step V1 6.3.1.1 基本设置 V1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。 113 使用 PID_3Step 6.3 PID_3StepV1 PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF 复位后的启动行为 要在重启 CPU后直接切换到上次激活的模式，请选中“CPU 重启后启用上一模式”(Enable last mode after CPUrestart) 复选框。 如果清除该复选框，PID_3Step 将保持在“未激活”模式。 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。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)。 114 PID 控制 功能手册,11/2022, A5E35300232-AF 使用 PID_3Step 6.3 PID_3Step V1 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。 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。