西门子授权总经销商 6ES7552-1AA00-0AB0 7-1500 16x 24V 时间控制数字输入端和输出端
6ES7552-1AA00-0AB0
SIMATIC S7-1500， TM Timer DIDQ 16x 24V 时间控制数字 输入端和输出端 *多8DI，16DQ 其中*多 16 个带有时间印记， 计数，PWM，过采样
Cool.EnableCooling）。 如果预调节已成功完成并且自动模式处于激活状态，则 PID_Temp 在 CPU重启后将以“自动模式”启动。 7.2.1.3 设定值 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. **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为该 REAL 变量分配各种值，例如，采用时间控制的方式来更改设定 值。 7.2.1.4 过程值如果直接使用模拟量输入值，则 PID_Temp 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。 7.2.1.5 加热和制冷输出值 PID_Temp指令提供了一种可对温度过程进行集成调节的 PID 控制器。 PID_Temp 适用于加热 或加热和制冷应用。 129 使用PID_Temp 7.2 组态 PID_Temp PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AFPID_Temp 提供以下输出值。 执行器将决定要使用的输出值。 • OutputHeat 加热输出值（浮点格式）：由于执行器响应为非线性等原因，需要通过用户程序来处理加 热的输出值。 • OutputHeat_PER 模拟量加热输出值：通过模拟量输出触发加热执行器，并使用连续信号（如 0...10 V、 4...20 mA）控制加热执行器。 •OutputHeat_PWM 脉宽调制加热输出值： 通过数字量输出控制加热执行器。 脉宽调制可生成不同的 ON 和 OFF 时间。 •OutputCool 制冷输出值（浮点格式）： 例如，由于执行器响应是非线性的，因而需要通过用户程序来 处理制冷的输出值。 •OutputCool_PER 模拟量制冷输出值： 通过模拟量输出触发制冷执行器，并使用连续信号（如 0...10 V、 4...20mA）控制制冷执行器。 • OutputCool_PWM 脉宽调制制冷输出值： 通过数字量输出控制制冷执行器。 脉宽调制可生成不同的ON 和 OFF 时间。 制冷输出仅在通过“激活制冷”(Activate cooling) 复选框激活后可用。 •如果**该复选框，PID 算法的输出值 (PidOutputSum) 将在标定后在加热输出中输出。 • 如果选中该复选框，PID算法的正输出值 (PidOutputSum) 将在标定后在加热输出中输出。 PID 算法的负输出值则在标定后在制冷输出中输出。还可以在输出设置中从两种输出值计 算方法中选择。 说明 注意： • 只有从下拉列表中选择OutputHeat_PWM、OutputHeat_PER、OutputCool_PWM、 OutputCool_PER输出后，才会相应计算这些输出。 • 始终会计算 OutputHeat 输出。 • 如果选中控制制冷的复选框，将计算OutputCool 输出。 • 只有控制器不是组态成级联中的主控制器时，“激活制冷”(Activate cooling) 复选框才可用。 步骤 要使用模拟量输出值，请按以下步骤操作： 1.在“OutputHeat”或“OutputCool”下拉列表中选择“OutputHeat_PER”或“OutputCool_PER”条目。 2. 选择“指令”(Instruction)。 3. 输入模拟量输出的地址。 130 PID 控制 功能手册, 11/2022,A5E35300232-AF 使用 PID_Temp 7.2 组态 PID_Temp 要使用脉宽调制输出值，请按以下步骤操作： 1.在“OutputHeat”或“OutputCool”下拉列表中选择“OutputHeat_PWM”或“OutputCool_PWM”条目。 2. 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“OutputHeat”或“OutpuCool”下拉列表中选择“OutputHeat”或“OutputCool”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。 7.2.1.6 级联 如果 PID_Temp实例从上级主控制器接收设定值，并转而将其输出值输出到从属从控制器，则 此 PID_Temp 实例既为主控制器又为从控制器。对于此类PID_Temp 实例，必须执行下文列出 的两种组态。例如，具有三个级联连接测量变量和三个 PID_Temp 实例的级联控制系统中，中间的 PID_Temp 实例便属于此种情况。 将控制器组态为级联中的主控制器 主控制器通过其输出定义从控制器的设定值。 要将PID_Temp 用作级联中的主控制器，必须在基本设置中禁用制冷。要将此 PID_Temp 实例组态成级联中的主控制器，请激活“控制器为主控制器”(Controller is master) 复选框。加热输 出值的选择将自动设置为OutputHeat。 无法在级联的主控制器上使用 OutputHeat_PWM 和 OutputHeat_PER。随后，指定从该主控制器接收设定值的直接从属从控制器的数目。 将主控制器的 OutputHeat 参数分配给从控制器的 Setpoint参数时，如果未使用用户自己的标 定功能，则可能需要根据从控制器的设定值/过程值范围调整主控制器的输出值限值和输出标定。可以在主控制器输出设置的“OutputHeat / OutputCool”部分执行调整。 将控制器组态为级联中的从控制器从控制器从其主控制器的输出（OutputHeat 参数）中接收其设定值（Setpoint 参数）。 要将此 PID_Temp实例组态成级联中的从控制器，请在基本设置中激活“控制器为从控制 器”(Controller is slave) 复选框。随后，在编程编辑器的巡视窗口中，为该从控制器选择选择要用作其主控制器的 PID_Temp 实 例。从控制器的 Master 和Setpoint 参数随即与所选主控制器互连（将覆盖这些参数的既有互连）。在主控制器与从控制器之间便通过此互连交换信息和指定设定值。如有必要，以后可以 在从控制器的 Setpoint参数中更改此互连，例如，另外插入一个滤波器。之后不可更改 Master 参数处的互连。对于所选主控制器，必须选中“控制器为主控制器”(Controller is master) 复选框，且必须正确组态从控制器的数量。在同一循环中断 OB 中，必须先调用主控制器，再调用从控制器。 131 使用 PID_Temp 7.2 组态PID_Temp PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF 更多信息 更多有关在级联控制系统中使用PID_Temp 时的程序创建、组态和调试信息，请参见使用 PID_Temp 的级联控制 (页 152)。 7.2.2 过程值设置7.2.2.1 过程值的限值 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 在输出设置中指定 PID_Temp在自动模式下对错误的响应方式。 7.2.2.2 过程值标定 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，则使用上下限值对来标定 Input_PER。 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) 输入字段中输入一对下 限值。 2.在“标定的过程值的上限”(Scaled high process value) 和“上限”(High) 输入字段中输入一对上 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_Temp。 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。 硬件配置中的值将覆盖现有值。 132 PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF 使用PID_Temp 7.2 组态 PID_Temp 7.2.3 输出设置 7.2.3.1 输出的基本设置 加热和制冷的方法如果在基本设置中激活制冷，则有两种方法可用于计算 PID 输出值： • PID 参数切换(Config.AdvancedCooling = TRUE)： 通过单独的 PID 参数集来计算制冷的输出值。PID算法将根据计算出的输出值和控制偏差确 定使用加热过程还是制冷过程的 PID 参数。此方法适用于加热执行器和制冷执行器的时间响应和增益都不同的情况。 仅在选择该方法后才可对制冷进行预调节和**调节。 • 制冷系数(Config.AdvancedCooling = FALSE)： 通过加热过程的 PID 参数并考虑可组态的制冷系数Config.CoolFactor 来执行制冷输出值计 算。此方法适用于加热执行器和制冷执行器的时间响应相似但增益不同的情况。选择该方法时，无法对制冷进行预调节和**调节并且控制制冷的 PID 参数集不可用。只能执行加 热调节。 制冷系数如果选择制冷系数作为加热/制冷方法，则在制冷的输出值计算中将使用此系数。因此，可以 考虑加热执行器与制冷执行器增益不同的情况。制冷系数既不会自动进行设置，也不会在调节期间进行调整。必须通过“加热执行器增益/制冷 执行器增益”的比值手动组态正确的制冷系数。示例：制冷系数为 2.0 表示加热执行器增益是制冷执行器增益的两倍。 只有选择“制冷系数”(Cooling factor)作为加热/制冷方法时，制冷系数才有效并且才可以更改。 对错误的响应 注意 您的系统可能已损坏。如果在出现错误时输出“错误未决时的当前值”或“错误未决时的替代输出值”，PID_Temp 将保持自动模式或手动模式。这可能导致超出过程值限值并损坏系统。 必须组态受控系统在出现错误时如何作出响应以避免系统损坏。 PID_Temp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。133 使用 PID_Temp 7.2 组态 PID_Temp PID 控制 功能手册, 11/2022,A5E35300232-AF PID_Temp 会生成可设定的输出值来对错误做出响应： • 零（未激活）在所有错误情况下，PID_Temp 都切换到“未激活”工作模式并输出以下值： – 输出 0.0 作为 PID 输出值(PidOutputSum) – 输出 0.0 作为加热输出值 (OutputHeat) 和制冷输出值 (OutputCool) –输出 0 作为加热的模拟量输出值 (OutputHeat_PER) 和制冷的模拟量输出值 (OutputCool_PER) – 输出FALSE 作为加热的 PWM 输出值 (OutputHeat_PWM) 和制冷的 PWM 输出值 (OutputCool_PWM)这与输出值限值和标定的组态无关。只能通过 Reset 的下降沿或 ModeActivate 的上升沿重 新激活控制器。 •错误未决时的当前值 错误响应取决于发生的错误和工作模式。 如果发生一个或多个下列错误，则 PID_Temp 停留在自动模式下： –0000001h：参数 Input 超出了过程值限值的范围。 – 0000800h：采样时间错误 –0040000h：Disturbance 参数的值无效。 – 8000000h：计算 PID 参数期间出错。如果在自动模式下发生一个或多个下列错误，PID_Temp 将切换到“含错误监视功能的替代 输出值”模式并输出上一个有效 PID 输出值(PidOutputSum)： – 0000002h：Input_PER 参数的值无效。 – 0000200h：Input参数的值无效。 – 0000400h：输出值计算失败。 – 0001000h：Setpoint 或SubstituteSetpoint 参数的值无效。 在应用 PID 输出值后，相关输出上输出的加热或制冷值取决于输出标定的组态情况。当错误不再处于未决状态时，PID_Temp 切换回自动模式。 如果在手动模式下发生错误，PID_Temp保持手动模式并继续使用手动值作为 PID 输出值。 如果手动值无效，则使用组态的替代输出值。如果手动值和替代输出值都无效，则使用加热过程的 PID 输出值下限(Config.Output.Heat.PidLowerLimit)。 如果在预调节或**调节期间出现下列错误，PID_Temp将保持激活模式： – 0000020h：**调节期间不允许预调节。 出现其它错误时，PID_Temp将取消调节并切换到启动调节时的模式。 • 错误未决时的替代输出值 在“含错误监视功能的替代输出值”工作模式下，PID_Temp按照“错误未决时的当前值”中的 描述操作，但输出组态的替代输出值 (SubstituteOutput) 作为 PID 输出值(PidOutputSum)。 在应用 PID 输出值后，相关输出上输出的加热或制冷值取决于输出标定的组态情况。 对于激活了制冷输出(Config.ActivateCooling = TRUE) 的控制器，请输入： – 正的替换输出值以在加热输出上输出该值。 –负的替换输出值以在制冷输出上输出该值。 如果发生下列错误，PID_Temp 将保持“含错误监视功能的替代输出值”模式，并输出加热过程的 PID 输出值下限 (Config.Output.Heat.PidLowerLimit)： – 0020000h：变量SubstituteOutput 的值无效。 134 PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF 使用PID_Temp 7.2 组态 PID_Temp 7.2.3.2 输出值限值和标定 根据具体的工作模式，PID 输出值(PidOutputSum) 或是通过 PID 算法自动计算，或是使用手 动值 (ManualValue)或已组态的替代输出值(SubstituteOutput) 来计算。 根据组态限制 PID 输出值： • 如果在基本设置中禁用制冷(Config.ActivateCooling = FALSE)，该值将限制在 PID 输出值的上限（加热）(Config.Output.Heat.PidUpperLimit) 和 PID 输出值的下限（加热）(Config.Output.Heat.PidLowerLimit) 之间。标定特征线的水平轴上的两个限值都可以在“OutputHeat/OutputCool”部分进行组态。它们将显示在“OutputHeat_PWM/OutputCool_PWM”和“OutputHeat_PER/OutputCool_PER”部分，但无法更改。 • 如果在基本设置中激活制冷 (Config.ActivateCooling = TRUE)，该值将限制在 PID输出值上 限 (Config.Output.Heat.PidUpperLimit) 和 PID 输出值下限（制冷）(Config.Output.Cool.PidLowerLimit) 之间。标定特征线的水平轴上的两个限值都可以在“OutputHeat/OutputCool”部分进行组态。它们将显示在“OutputHeat_PWM/OutputCool_PWM”和“OutputHeat_PER/OutputCool_PER”部分，但无法更改。 PID 输出值下限（加热）(Config.Output.Heat.PidLowerLimit) 和 PID输出值上限（制冷） (Config.Output.Cool.PidUpperLimit) 无法更改，且必须分配为值 0.0。 PID输出值经过标定在加热和制冷输出中输出。可以为每个输出单独指定标定，并且使用 2 个 值对来指定，每个值对都由一个 PID输出值限值和一个标定值组成。 输出 值对 参数 值对 1 PID 输出值上限（加热）Config.Output.Heat.PidUpperLimit， 标定的输出上限值（加热）Config.Output.Heat.UpperScaling OutputHeat 值对 2 PID 输出值下限（加热）Config.Output.Heat.PidLowerLimit， 标定的输出下限值（加热）Config.Output.Heat.LowerScaling 值对 1 PID 输出值上限（加热）Config.Output.Heat.PidUpperLimit， 标定的 PWM 输出上限值（加热）Config.Output.Heat.PwmUpperScaling OutputHeat_PWM 值对 2 PID输出值下限（加热） Config.Output.Heat.PidLowerLimit， 标定的 PWM 输出下限值（加热）Config.Output.Heat.PwmLowerScaling 值对 1 PID 输出值上限（加热）Config.Output.Heat.PidUpperLimit， 标定的模拟量输出上限值（加热）Config.Output.Heat.PerUpperScaling OutputHeat_PER 值对 2 PID输出值下限（加热） Config.Output.Heat.PidLowerLimit， 标定的模拟量输出下限值（加热）Config.Output.Heat.PerLowerScaling 如果已激活制冷 (Config.ActivateCooling= TRUE)，则 PID 输出值下限（加热） (Config.Output.Heat.PidLowerLimit) 必须为 0.0。PID 输出值上限（制冷）Config.Output.Cool.PidUpperLimit) 必须始终为 0.0。 135 使用PID_Temp 7.2 组态 PID_Temp PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF 输出 值对参数 值对 1 PID 输出值下限（制冷） Config.Output.Cool.PidLowerLimit，标定的输出上限值（制冷） Config.Output.Cool.UpperScaling OutputCool 值对 2 PID输出值上限（制冷） Config.Output.Cool.PidUpperLimit， 标定的输出下限值（制冷）Config.Output.Cool.LowerScaling 值对 1 PID 输出值下限（制冷）Config.Output.Cool.PidLowerLimit， 标定的 PWM 输出上限值（制冷）Config.Output.Cool.PwmUpperScaling OutputCool_PWM 值对 2 PID输出值上限（制冷） Config.Output.Cool.PidUpperLimit， 标定的 PWM 输出下限值（制冷）Config.Output.Cool.PwmLowerScaling 值对 1 PID 输出值下限（制冷）Config.Output.Cool.PidLowerLimit， 标定的模拟量输出上限值（制冷）Config.Output.Cool.PerUpperScaling OutputCool_PER 值对 2 PID输出值上限（制冷） Config.Output.Cool.PidUpperLimit， 标定的模拟量输出下限值（制冷）Config.Output.Cool.PerLowerScaling 如果已激活制冷 (Config.ActivateCooling= TRUE)，则 PID 输出值下限（加热） (Config.Output.Heat.PidLowerLimit) 必须为 0.0。PID 输出值上限（制冷）Config.Output.Cool.PidUpperLimit) 必须始终为 0.0。 示例： 使用OutputHeat 输出时的输出标定。前提是制冷已禁用，PID 输出值的下限（加热）(Config.Output.Heat.PidLowerLimit) 可以不等于 0.0。 &R/RZHU6FDOLQJ &R 8SSHU6FDOLQJ &R3LG/RZHU/LPLW &R 3LG8SSHU/LPLW 2XWSXW+HDW3LG2XWSXW6XP 示例： 136 PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF 使用PID_Temp 7.2 组态 PID_Temp 使用 OutputHeat_PWM 和 OutputCool_PER输出时的输出标定。前提是制冷已激活，PID 输出 值的下限（加热）(Config.Output.Heat.PidLowerLimit)必须为 0.0。 Config.Output.Cool. PidLowerLimit OutputCool_PERConfig.Output.Cool. PerUpperScaling Config.Output.Cool.PerLowerScaling Config.Output.Heat. PwmLowerScalingConfig.Output.Heat. PwmUpperScaling Config.Output.Heat.PidLowerLimit =Config.Output.Cool. PidUpperLimit=0.0Config.Output.Heat. PidUpperLimit OutputHeat_PWM PidOutputSum除在“未激活”工作模式下外，输出处的值始终介于标定的输出上限值与标定的输出下限值之 间，例如 OutputHeat始终介于标定的输出上限值（加热）(Config.Output.Heat.UpperScaling)和标定的输出下限值（加热）(Config.Output.Heat.LowerScaling) 之间。如果要限制相关输出中的值，因此还必须调整这些标定值。 您可以组态标定特征线纵轴上的输出标定值。每个输出都有两个单独的标定值。只能更改OutputHeat_PWM, OutputCool_PWM、OutputHeat_PER 和 OutputCool_PER输出的标定值， 而且前提是在基本设置中选择了相应输出。