西门子PLC模块授权总经销商 6ES7590-5CA00-0AA0 S7-1500 备件 屏蔽套件
6ES7590-5CA00-0AA0
SIMATIC S7-1500，备件 屏蔽套件 组成部分： * 屏蔽端子， * 屏蔽支架， * 24V DC 馈入元件，采用螺丝端子技术， 适用于 S7-1500 的模拟和工艺 组件 适合所有的前面板连接器 针对 35mm 宽模块 5 件/包装单位
参数 数据类型 默认值 说明 P_B_TM TIME T#50 ms 可在参数“*小脉冲/中断时间”中分配*小脉冲/中断时间。P_B_TM >= CYCLE RATIOFAC REAL 1.0使用“比率因子”输入参数可以更改正向脉冲持续时间与负向脉冲持续时间的比率。 例如，在热处理中，可以为加热和冷却补偿不同的时间常数（例如，在使用电加热和水冷却的工 艺中）。 允许介于 0.1 到 10.0 之间的值。STEP3_ON BOOL TRUE 在输入参数“启用三步控制”中激活适当的模式。 在三步控制中，两个输出信号都处于激活 状态。ST2BI_ON BOOL FALSE 在输入参数“启用双极性调节值范围的两位控制”中，可以在“双极性调节值范围的两位控制”和“单极性调节值范围的两位控制”模式之间选择。STEP3_ON = FALSE 是必需的。 MAN_ON BOOL FALSE通过设置输入参数“启用手动模式”可手动设置输出信号。 POS_P_ON BOOL FALSE对于处于手动模式下的三步控制，可在输入参数“正向脉冲开启”中操作输出信号 QPOS_P。 在两步控制的手动模式下，QNEG_P始终设置为与 QPOS_P 反向。 NEG_P_ON BOOL FALSE对于处于手动模式下的三步控制，可在输入参数“负向脉冲开启”中操作输出信号 QNEG_P。 在两步控制的手动模式下，QNEG_P始终设置为与 QPOS_P 反向。 SYN_ON BOOL TRUE 通过设置输入参数“启用同步”，可以使脉冲输出自动与更新输入变量INV 的块同步。 这样 可以确保尽快将输入变量的变化输出为脉冲。 COM_RST BOOL FALSE 该块具有一个初始化例程，在对输入“重启”进行置位时将处理该例程。 CYCLE TIME T#10ms 块调用之间的时间间隔必须恒定。“采样时间”输入用于指定块调用之间的时间。 CYCLE >= 1ms 10.4.3.7 PULSEGEN 输出参数 表格10-18 参数 数据类型 默认值 说明 QPOS_P BOOL FALSE如果要输出脉冲，输出参数“输出信号正向脉冲”将被置位。 在三 步控制中，此项始终为正向脉冲。 在两步控制中，QNEG_P 始终设置为与 QPOS_P 反向。 QNEG_P BOOL FALSE 如果要输出脉冲，输出参数“输出信号负向脉冲”将被置位。 在三步控制中，此项始终是负向脉冲。 在两步控制中，QNEG_P 始终 设置为与 QPOS_P 反向。 10.4.4 TCONT_CP10.4.4.1 TCONT_CP 说明 指令 TCONT_CP 用于控制具有连续或脉冲控制信号的温度处理过程。控制器功能基于 PID控制 算法及其它适用于温度过程的功能。为改进对温度过程的控制响应，该块包括了一个控制区， 并在设定值阶跃变化时减少比例分量。该指令可以通过控制器优化功能自行设置 PI/PID 参数。 362 PID 控制 功能手册, 11/2022,A5E35300232-AF 指令 10.4 PID 基本功能 应用控制器控制一个执行器；换句话说，使用一个控制器可进行加热或冷却操作，但不能同时进行 这两种操作。如果将该块用于冷却，必须为 GAIN分配一个负值。控制器的这种反转意味着， 例如温度上升时，调节变量 LMN 会增大，冷却操作也随之加强。 调用 指令 TCONT_CP必须以恒定总线循环时间调用。要达到该目的，可以使用循环中断优先级等 级（例如，S7-300 的 OB35）。 TCONT_CP指令具有一个初始化例程，在设置输入参数 COM_RST = TRUE 时将运行该例程。初 始化过程中，积分作用被设置为初始化值I_ITVAL。所有信号输出都设置为零。在执行完初始 化例程后，块将 COM_RST 重新设置成 FALSE。如果需要在 CPU重启时执行初始化，则可在 OB 100 中调用此块 (COM_RST = TRUE)。 参见 脉冲发生器的工作原理 (页 370)TCONT_CP 方框图 (页 373) 10.4.4.2 TCONT_CP 的工作模式 设定值分支 在输入 SP_INT中输入浮点格式的设定值，作为物理值或者百分比值。 用于形成控制偏差的设 定值和过程值必须采用相同的单位。 过程值选项(PVPER_ON) 根据 PVPER_ON，可读取 I/O 格式或浮点数格式的过程值。 PVPER_ON 过程值输入 TRUE通过输入 PV_PER 中的模拟量 I/O (PIW xxx) 读取过 程值。 FALSE 在输入 PV_IN处采集浮点格式的过程值。 过程值格式转换 CRP_IN (PER_MODE) 函数 CRP_IN 按照下列规则并根据 PER_MODE开关设置，将 I/O 值 PV_PER 转换为浮点格式： PER_MODE CRP_IN 的输出 模拟量输入类型 单位 0PV_PER * 0.1 热电 偶；PT100/NI100；标准 °C；°F 1 PV_PER * 0.01PT100/NI100；气候型； °C；°F 2 PV_PER * 100/27648 电压/电流 % 363 指令 10.4 PID基本功能 PID 控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF 过程值标定PV_NORM（PF_FAC，PV_OFFS） 函数 PV_NORM 根据以下规则计算 CRP_IN 的输出： “PV_NORM的输出” = “CRP_IN 的输出” * PV_FAC + PV_OFFS 有以下用途： • 以 PV_FAC为过程值因子、PV_OFFS 为过程值偏移量进行过程值调整。 • 将温度值标定为百分比值如果要以百分比的形式输入设定值，现在必须将测得的温度值转换成百分比值。 • 将百分比值标定为温度值如果想要以物理温度单位输入设定值，现在必须将测得的电压/电流值转换成温度值。 参数计算： • PV_FAC = PV_NORM的范围/CRP_IN 的范围； • PV_OFFS = LL (PV_NORM) - PV_FAC * LL(CRP_IN)；其中，LL：下限 标定通过默认值（PV_FAC = 1.0 和PV_OFFS = 0.0）关闭。 在 PV 输出中输出有效过程值。 说明对于脉冲控制，必须在快速脉冲调用中将过程值传送到块中（原因： 平均值过滤）。 否则， 控制质量会变差。 过程值标定示例如果要以百分比的形式输入设定值，并且 CRP_IN 的温度范围为 -20 到 85 °C，则必须将温度 范围标准化为百分比值。下图给出的示例说明了如何将 -20 到 85 °C 的温度范围修改为 0 到 **** 的内部标定： 39B1250 39B)$& >@ 39B2))6 &53B,1>r&@ 形成控制偏差在到达死区之前，设定值与过程值的差值就是控制偏差。 设定值与过程值的单位必须相同。 364 PID 控制 功能手册, 11/2
死区 (DEADB_W) 为了抑制由于调节变量量化所引起的小幅持续振荡（例如，在使用 PULSEGEN 进行脉宽调制时），可对控制偏差使用死区 (DEADBAND)。 DEADB_W = 0.0 时，死区禁用。 控制偏差的有 效性由 ER 参数指示。(5 63B,1739'($'B: (5 63B,1739'($'B: (5 63B,1739 '($'%B: PID 算法下图显示了 PID 算法的方框图。 ; (5 *$,1 63B,17 3)$&B63 ,17 /01B3 ',69/01B6XP /01B, /01B' 7''B) 7,,B,7/B21 ,B,7/9$/ I ',) ,17B+326,17B+1(* 参数组态接口 指令调用接口 PID 算法（GAIN、TI、TD、D_F） PID 算法作为位置算法运行。 比例、积分(INT) 和微分 (DIF) 作用是并行连接在一起的，可以 单独激活或禁用。 这样便可组态 P、PI、PD 和 PID 控制器。控制器调节功能支持 PI 控制器和 PID 控制器。 使用负 GAIN 实现控制器反转（冷却控制 器）。 如果将 TI 和 TD设置为 0.0，则将在工作点获得一个纯 P 控制器。 365 指令 10.4 PID 基本功能 PID 控制 功能手册,11/2022, A5E35300232-AF 在时间范围内的阶跃响应是： W 7, yH 7''B) /01B6XPW*$,1y(5y yW'B) 其中： LMN_Sum(t) 是控制器自动模式中的调节变量。 ER (0) 是标准化控制偏差的阶跃高度GAIN 是控制器增益 TI 是积分时间 TD 是微分作用时间 D_F 是微分因子 (5 /01B6XP /01B6XPW *$,1(5 *$,1 (5 (5 W W 7''B) 7, *$,1 'B)(5 积分作用（TI、I_ITL_ON、I_ITLVAL）在手动模式下，使用以下公式进行修正： LMN_I = LMN - LMN_P - DISV. 如果输出值受限，则积分作用将停止。如果控制偏差使积分作用移回到输出范围方向，则将 再次启用积分作用。 也可通过以下方法来修改积分作用： • 通过 TI = 0.0禁用控制器的积分作用 • 当设定值发生变化时，弱化比例作用 • 控制区 • 在线修改输出值的限值 当设定值发生变化时，弱化比例作用(PFAC_SP) 为了防止超调，可以使用参数“针对设定值更改的比例因子”(PFAC_SP) 来弱化比例作用。 通过PFAC_SP，可在 0.0 到 1.0 之间连续选择，以确定设定值发生变化时比例作用的效果： • PFAC_SP =1.0：如果设定值发生变化，则比例作用完全有效 • PFAC_SP = 0.0：如果设定值发生变化，则比例作用无效 366 PID控制 功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF 指令 10.4 PID 基本功能也可通过补偿积分作用来弱化比例作用。 微分作用（TD、D_F） • 通过 TD = 0.0 可禁用控制器的微分作用 •如果微分作用处于激活状态，则下列关系成立： TD = 0.5 * CYCLE * D_F 带工作点的 P 或 PD 控制器的参数设置在用户界面中，可禁用积分作用 (TI = 0.0)，也可禁用微分作用 (TD = 0.0)。 然后进行如下参 数设置： •I_ITL_ON = TRUE • I_ITLVAL = 工作点； 前馈控制 (DISV) 可在 DISV 输入中添加扰动变量。计算输出值 下图显示的是输出值计算过程的方框图： /01B6XP (5 &21=21( 0$1 0$1B21 4/01B+/04/01B//0 /01/,0,7 /01B1250 &53B287 /01 /01B3(5 38/6(*(1 /01B)$&/01B2))6 /01B+/0 /01B//0 &21=B21 &21B=21( /PQ1 参数组态接口指令调用接口 参数组态接口、调用接口 367 指令 10.4 PID 基本功能 PID 控制 功能手册, 11/2022,A5E35300232-AF 控制区（CONZ_ON、CON_ZONE） 如果 CONZ_ON =TRUE，则控制器在控制区范围内工作。 也就是说，控制器按照以下算法进 行工作： • 如果过程值 PV 超出设定值 SP_INT的数值大于 CON_ZONE，则值 LMN_LLM 将作为调节变 量输出。 • 如果过程值 PV 小于设定值 SP_INT 的数值大于CON_ZONE，则输出为 LMN_HLM。 • 如果过程值 PV 位于控制区 (CON_ZONE) 范围内，则通过 PID 算法LMN_Sum 获取输出 值。 说明 将调节变量由 LMN_LLM 或 LMN_HLM 更改为 LMN_Sum 时以控制区的 20%的滞后为前 提。 7HPSHUDWXUH 1RWKHDWLQJZLWK/01 /01B//0 8SSHUFRQWURO]RQH/RZHUFRQWURO]RQH +HDWLQJZLWK/01 /01B+/0 63B,17&21B=21( 63B,1763B,17&21B=21( 7LPH 说明 在手动启用控制区之前，请确保控制区范围不会过窄。 如果控制区范围过窄，则调节变量和过程值会产生振荡。 控制区的优点 当过程值进入控制区时，D 作用会导致调节变量数值急剧下降。 这意味着仅当激活 D 作用时，控制区才有用。 如果没有控制区，只有减小 P 作用才能从本质上减小调节变量。 如果*小或*大调节变量都远离新工作点所需的调节变量，则控制区会促使快速稳定，而不会产生过 调或欠调。 手动值处理（MAN_ON、MAN）可以在手动与自动模式之间切换。 在手动模式下，调节变量被修正为手动选择的值。