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S7-12006ES7374-2XH01-0AA0西门子详细使用说明

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发布时间 2019-02-18 14:19:28 关注次数 202

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图文介绍产品参数供应商信息

S7-1200 西门子 6ES7374-2XH01-0AA0 详细使用说明

FB41（CONT_C）基本使用

FB41“CONT_C”用于在SIMATIC S7可编程控制器上，控制带有连续输入和输出变量的工艺过程。在参数分配期间，用户可以激活或取消激活PID控制器的部分功能，如积分冻结等，以使控制器适合实际的工艺过程。

FB41“CONT_C”可以将控制器用作PID固定设定值控制器，或者在多回路控制中用作级联、混合或比率控制器。控制器的功能基于采样控制器的PID控制算法，采样控制器带有一个模拟信号；如果需要的话，还可以扩展控制器的功能，增加一个脉冲生成器环节，以产生脉宽调制的输出信号，用于带有比例执行器的两步或三步控制器。

FB41“CONT_C”必须在OB定时中断内调用，并将CYCLE（采样时间）管脚的调用时间与 OB定时中断保持一致，即相等。

图1.FB41"CONT_C" 的方框图

主要参数

图2. FB41"CONT_C" 程序块

注：以TIA Portal V13 SP1为例，该功能块在STEP 7中的管脚与其相同

表1. FB41"CONT_C" 的输入参数

参数	变量类型	数据类型	取值范围	默认	描述	应用
COM_RST	IN	BOOL		FALSE	完全重启动	置位后需手动去复位
MAN_ON	IN	BOOL		TRUE	手/自动切换按钮	MAN_ON: 0:自动 1:手动
PVPER_ON	IN	BOOL		FALSE	设定值选择外设	PVPER_ON: 0:当前值选择PV_IN 1:当前值选择PV_PER
PV_IN	IN	REAL	-100~100(%)或者物理值	0.0	过程变量输入	必须与SP_INT单位一致
PV_PER	IN	WORD		16#0000	外设过程变量输入	PIW xxx
SP_INT	IN	REAL	-100~100(%)或者物理值	0.0	内部设定值
P_SEL	IN	BOOL		TRUE	比例作用激活	P_SEL: 0:关闭比例作用 1:激活比例作用
I_SEL	IN	BOOL		TRUE	积分作用激活	I_SEL: 0:关闭积分作用 1:激活积分作用
INT_HOLD	IN	BOOL		FALSE	积分冻结	冻结当前积分作用 (仅自动模式有用)
I_ITL_ON	IN	BOOL		FALSE	积分设定值	I_ITL_ON: 0:积分作用值由偏差计算 1:积分作用值为I_ITLVAL
I_ITLVAL	IN	REAL	-100~100(%)	0.0	积分初始值
D_SEL	IN	BOOL		FALSE	微分作用打开	I_SEL: 0:关闭微分作用 1:激活微分作用
CYCLE	IN	TIME	>=1 ms	T#1s	采样时间	建议：与定时中断时间设置相同
MAN	IN	REAL	-100~100(%)	0.0	手动值
GAIN	IN	REAL		2.0	比例因子
TI	IN	TIME	>=CYCLE	T#20s	积分时间
TD	IN	TIME	>=CYCLE	T#10s	微分时间
TM_LAG	IN	TIME	〉=CYCLE/2	T#2s	微分作用的时间延迟	TM_LAG越大，微分作用越小
DEAD_W	IN	REAL	>=0.0	0.0	死区宽度	SP_INT-DEAD_W<PV_IN<SP_INT+DEAD_W 当前值在该范围内，PID输出保持不变
LMN_HLM	IN	REAL		100.0	调节值上限
LMN_LLM	IN	REAL		0.0	调节值上限
PV_FAC	IN	REAL		1.0	过程变量因子
PV_OFF	IN	REAL		0.0	过程变量偏移量
LMN_FAC	IN	REAL		1.0	调节值因子
LMN_OFF	IN	REAL		0.0	调节值偏移量
DISV	IN	REAL	-100~100(%)	0.0	干扰变量

表2. FB41"CONT_C" 的输出参数

参数	变量类型	数据类型	默认	描述	说明
LMN	OUT	REAL	0.0	调节值
LMN_PER	OUT	WORD	16#0000	外设调节值	PQW xxx
QLMN_HLM	OUT	BOOL	FALSE	调节值上限报警
QLMN_LLM	OUT	BOOL	FALSE	调节值下限报警
LMN_P	OUT	REAL	0.0	比例分量
LMN_I	OUT	REAL	0.0	积分分量
LMN_D	OUT	REAL	0.0	微分分量
PV	OUT	REAL	0.0	当前值输出
ER	OUT	REAL	0.0	偏差	ER=SP_INT-PV_IN

基本功能

由图 1 可知，FB41可以分为偏差产生、PID运算、PID输出三部分。

以下为管道压力控制实例说明：

升压时，阀门开度增加；降压时，阀门开度减小。

被控对象：0-100Kpa （压力）输入信号：4-20mA

设定值：60Kpa

执行元件：0-100% （阀门）输出信号：4-20mA

手/自动选择（MAN_ON）

表3.MAN_ON的选择

参数	状态	说明
MAN_ON	0	自动控制：PID经过程序块计算输出
MAN_ON	1	手动控制：直接由MAN控制输出

当前值PV_IN与PV_PER的选择

表4.PVPER_ON的选择

参数	状态	说明
PVPER_ON	0	PV_IN有效
PVPER_ON	1	PV_PER有效

注：无论当前值选择哪个管脚，SP_INT必须与其量纲相同

PVPER_ON=0

利用量程转换块FC105"SCALE"将过程变量转换为实际工程量

图3.FC105“SCALE”量程转换块

注：以TIA Portal V13 SP1为例，该功能块在STEP 7中的管脚与其相同

表5.FC105“SCALE”参数引脚

参数	变量类型	数据类型	描述	说明
IN	IN	INT	输入	PIW xxx
HI_LIM	IN	REAL	输出值上限
LO_LIM	IN	REAL	输出值下限
BIPOLAR	IN	BOOL	极性选择	BIPOLAR： 0：单极性 1：双极性
RET_VAL	OUT	WORD	错误信息
OUT	OUT	REAL	输出

图4.PVPER_ON=0时，PV_IN有效

PVPER_ON=1

直接将过程变量输入到PV_PER管脚，会按照以下公式进行规格化转换。

公式:PV=(PV_PER*100/27648)*PV_FAC+PV_OFF

默认转换为0-100（%）

图5.PVPER_ON=1时，PV_PER有效

PID参数输入

表6.PID参数设定

参数	描述	说明
GAIN	比例增益	1,GAIN越大，比例作用越大; 2,PID输出正/反作用由GAIN参数正负选择： +：正作用：输出增大，偏差减小 -：反作用：输出减小，偏差减小
TI	积分时间	TI越大，积分作用越小
TD	微分时间	TD越大，微分作用越大

PID输出LMN与LMN_PER选择

表7.PID输出管脚

参数	类型	说明
LMN	REAL	默认输出0-100(%)
LMN_PER	WORD	16#0-16#6C00 (0-27648)

LMN输出

利用量程转换块FC106"UNSCALE"将LMN转换为0-27648的工程量

图6.FC106"UNSCALE"量程转换块

注：以TIA Portal V13 SP1为例，该功能块在STEP 7中的管脚与其相同

表8.FC106"UNSCALE"参数引脚

参数	变量类型	数据类型	描述	说明
IN	IN	REAL	输入
HI_LIM	IN	REAL	输入值上限
LO_LIM	IN	REAL	输入值下限
BIPOLAR	IN	BOOL	极性选择	BIPOLAR： 0：单极性 1：双极性
RET_VAL	OUT	WORD	错误信息
OUT	OUT	INT	输出

LMN_PER

直接将PQWxxx连接到LMN_PER管脚控制输出

图7.FB41"CONT_C"LMN_PER输出

FB43（PULSEGEN）

FB43 “PULSEGEN”用于构造一个PID控制器，以生成脉冲输出，用于比例执行器。还可以配置带有脉宽调制的两步或三步PID控制器，通常与FB41一起使用。

图1. FB41"CONT_C" 与FB43 “PULSEGEN”

主要参数

图2. FB43 “PULSEGEN" 程序块

注：以TIA Potal V13 SP1为例，该功能块在STEP 7中的管脚与其相同

表1. FB43 “PULSEGEN" 的输入参数

参数	变量类型	数据类型	取值范围	默认	描述	应用
INV	IN	REAL	-100~100(%)	0.0	模拟量输入	上一级PID (FB41) 输出
PER_TM	IN	TIME		T#1s	脉冲周期	上一级PID (FB41) 周期
P_B_TM	IN	TIME		T#50 ms	最小脉冲开/关时间	防止执行器频繁开关
RATIOFAC	IN	REAL	0.1~10.0	1.0	比率因子	改变正负脉冲宽度之比
STEP3_ON	IN	BOOL		TRUE	三步控制	激活三步控制，两个脉冲输出都在激活状态
ST2BI_ON	IN	BOOL		FALSE	两步控制
MAN_ON	IN	BOOL		FALSE	手/自动切换按钮	MAN_ON: 0:自动 1:手动
POS_P_ON	IN	BOOL		FALSE	QPOS_P手动输出
NEG_P_ON	IN	BOOL		FALSE	QNEG_P手动输出
SYS_ON	IN	BOOL		TRUE	周期同步	MAN_ON: 0:不同步 1:同步
COM_RST	IN	BOOL		FALSE	完全重启动
CYCLE	IN	TIME		T#10ms	采样时间	FB43 采样时间与调用组织块相同

表2. FB43 “PULSEGEN" 的输出参数

参数	变量类型	数据类型	取值范围	默认	描述	说明
QPOS_P	OUT	BOOL		FALSE	正向脉冲
QNEG_P	OUT	BOOL		FALSE	负向脉冲

表3. FB43 “PULSEGEN" 的静态变量

参数	变量类型	数据类型	取值范围	默认	描述	说明
siZaehlPer	STATS	INT		0	总脉冲数	一个脉冲周期内的脉冲个数，倒数计数
siZaehlPTm	STATS	INT		0	实际高电平脉冲数	一个脉冲周期内的实际高电平脉冲个数，倒数计数

FB43 “PULSEGEN" 的工作模式

脉宽调制

在每个周期持续时间内，脉冲的持续时间和输入变量成比例。通过 PER_TM 分配的周期与 PULSEGEN 指令的处理周期不同。相反，PER_TM 周期由 PULSEGEN 指令的多个处理周期组成，因此每个 PER_TM 周期中 PULSEGEN 调用的次数决定了脉冲宽度的精度。

图3. FB43 “PULSEGEN" 脉宽调制

调节值的精度

由上图可见:

“采样比率”为 1:10（CONT_C 调用与 PULSEGEN 调用之比）时，此示例中的调节值精度将限制为 10%，换言之，只能在输出 QPOS_P 以 10% 为步长的脉冲持续时间对设置的输入值 INV 进行模拟。

精度将随每次 CONT_C 调用中 PULSEGEN 调用的次数的增加而提高。

例如，如果调用 PULSEGEN 的频率是调用 CONT_C 频率的 100 倍，则获得的操作值范围的精度为 1%。

自动同步

可以使脉冲输出与更新输入变量 INV 的指令（例如 CONT_C）自动同步。这样可以确保尽快将输入变量的变化输出为脉冲。

脉冲执行器以对应周期持续时间 PER_TM 的时间间隔评估输入值 INV，并将该值转换成相应长度的脉冲信号。

由于通常以较慢的循环中断等级计算 INV，因此在 INV 更新之后，脉冲执行器应尽快开始将离散值转换为脉冲信号。

为此，块可以使用以下步骤来与周期的起始点同步：

如果 INV 发生变化，且块调用不在周期的第一个或最后两个调用循环中，则执行同步。脉冲持续时间将重新计算，并在下一个循环与新周期一起输出。

图4. FB43 “PULSEGEN" 自动同步

如果 SYN_ON = FALSE，自动同步将关闭。

TIA V13 SP1与 STEP 7 V5.5控制面板对比

FB41“CONT_C” STEP 7 V5.5 控制面板

FB41“CONT_C” TIA V13 SP1控制面板

FB58 “TCONT_CP“ STEP 7 V5.5 控制面板

FB58 “TCONT_CP“ TIA V13 SP1控制面板

FB41“CONT_C” STEP 7 V5.5 控制面板

打开路径如下:

图1. STEP 7 V5.5PID 控制面板路径

打开软件后，找到需要调试的项目及背景数据块

图2. STEP 7 V5.5 PID程序调试路径

1. 打开项目;

2. 找到需要调试的项目;

3. 打开程序块;

4. 选择在线"on line";

5. 选择FB41“CONT_C”的背景数据块

图3. STEP 7 V5.5 PID控制面板

1, Process Variable:过程量(反馈)处理

名称	对应变量	备注
internal	PVPER_ON	PVPER_ON=0
I/O	PVPER_ON	PVPER_ON=1
Normalization factor	PV_FAC	过程变量因子
Normalization offset	PV_OFF	过程变量偏移量

2，PID Parameters:PID参数

名称	对应变量	备注
Proportional	GAIN	比例
Reset Time	TI	积分
Initial Value	I_ITLVAL	积分初始值
Derivative	TD	微分
Integral bbbbbb Hold	INT_HOLD	积分保持
Delay time	TM_LAG	微分延迟

注:勾选项为是否激活该功能

3，Manipulated Variable:手/自动选择及PID输出控制

名称	对应变量	备注
Automatic Operation	MAN_ON	MAN_ON=0
Manual Operation	MAN_ON	MAN_ON=1
Upper Limit	LMN_HLM	调节值上限
Lower Limit	LMN_LLM	调节值下限
Normalization factor	LMN_FAC	调节值因子
Normalization offset	LMC_OFF	调节值偏移量

4，Dead Band: 死区

Dead Band bbbbb:DEAD_W(死区宽度)

STEP 7 V5.5 的PID 控制面板可提供曲线监控，如下图所示

图4. 控制面板曲线

1，打开曲线

2，选择曲线:可选择设定值、反馈值、输出等等(如下图)

3，启动曲线

图5. 曲线选择

FB41“CONT_C” TIA V13 SP1控制面板

相比较STEP 7 V5.5，TIA V13 SP1的控制面板相对简单，主要由组态与调试两个部分构成：

图6. TIA V13 SP1调试路径

双击组态进入调试界面

图7. 过程变量控制

图8. PID参数设置

图9. PID输出控制

图10. PID 调试面板

FB58 “TCONT_CP“ STEP 7 V5.5 控制面板

打开路径如下:

图11. FB58 “TCONT_CP“ 控制面板路径

图12. FB58 “TCONT_CP“ 控制面板

1，采样时间与死区

名称	对应变量	备注
Controller_sampling	CYCLE	采样时间
Dead band b	DEAD_W	死区

2，Process Value：过程量(反馈)处理

名称	对应变量	备注
Active I/O	PVPER_ON	PVPER_ON=0
I/O mode	PVPER_ON	PVPER_ON=1
Standard	PER_MODE	PER_MODE=0
Climatic		PER_MODE=1
Current/voltage		PER_MODE=2
Factor	PV_FAC	过程变量因子
Offset	PV_OFFS	过程变量偏移量

注：勾选复选框表示PVPER_ON=1

3，PID Parameters：PID参数

名称	对应变量	备注
Proportional gain	GAIN	比例
Integral time	TI	积分
Derivative time	TD	微分
Initialize integral b	I_ITL_ON	积分设定使能
Factor for setpoint change	PFAC_SP	设定值比例因子
Derivative factor	D_F	微分因子
Initial value	I_ITLVAL	积分初始值

4，Control Zone：控制带

名称	对应变量	备注
Enable	CONZ_ON	控制带使能
bbbbb	CON_ZONE	控制带宽度

注：勾选复选框表示CONZ_ON=1

5，Manipulated Variable：PID输出控制

名称	对应变量	备注
Upper limit	LMN_HLM	调节值上限
Lower limit	LMN_LLM	调节值下限
Factor	LMN_FAC	调节值因子
Offset	LMN_OFFS	调节值偏移量

6，Pulse Generator：脉冲发生器

名称	对应变量	备注
Enable	PULSE_ON	激活脉冲功能
Sampling time	CYCLE_P	脉冲整形器作用的采样时间
Minimum pulse/break time	P_B_TM	最小脉冲/中断时间
Period	PER_TM	周期时间

注：勾选复选框表示PULSE_ON=1

FB58"TCONT_CP"自整定控制面板操作参看自整定章节

FB58 “TCONT_CP“ TIA V13 SP1控制面板

相比较STEP 7 V5.5，TIA V13 SP1的控制面板相对简单，主要由组态与调试两个部分构成：

图13. 过程变量控制

图14. PID参数设置

图15. PID输出控制

图16. 调试面板

S7-1200 西门子 6ES7374-2XH01-0AA0

长沙玥励自动化设备有限公司

公司类型私营有限责任公司
经营模式经销商-私营有限责任公司
联系人姚善雷
联系手机13874941405
联系固话0731-526565255
公司地址湖南省长沙市岳麓区天顶街道雷锋大道金科世界城468号

主营业务

电源PLC,模块厂家,西门子触摸屏价格, 电缆连接器

长沙玥励自动化设备有限公司是专业从事西门子工业自动化产品销售和系统集成的高新技术企业。在西门子工控领域，公司以精益求精的经营理念，从产品、方案到服务，致力于塑造一个“行业专家”品牌，以实现可持续的发展。公司位于湖南省长沙市岳麓区。 “信誉第一，客户至上”是公司成立之初所确立的宗旨，在公司领导的严格要求和员工们不折不扣地贯彻执行下发展延续至今。“假一罚十”一直是我公司的主动承诺。面对纷繁变化的市场和日益严峻的竞争，客户的需求和利益始终被我们放在工作的首位。我们想客户之所想，急客户之所急。针对各行业客户的不同需求，我们尽心尽力地为客户需要解决的难题提供精准的解决方案，竭尽全力将服务落到实处、做到最好。在协助客户解决难题、实现突破的基础上，获得双赢！我公司一直致力于推广西门子高性能自动化系统和驱动产品，所经营产品范围：LOGO!通用模块、SIMATIC S7全系列可编程控制器、PCS7 控制系统、WINCC组态软件、STEP 7编程软件和博图软件；触摸屏、工控机、网络交换机、开关电源；6RA70/80系列直流调速装置，MM4、V20、G120、G130、G150、S120等全系列变频器；V90伺服产品，数控系统等工业自动化与驱动技术全系列产品。公司所备各类产品齐全，货量充足，，能够满足客户对现货的需求，保证工程进度。公司自成立以来，始终坚持以人才为本、诚信立业的经营原则，坚持“质量到位、服务一流”的经营理念,在电工电气－工控系统及装备行业获得了客户的一致认可和高度评价,公司以为客户创造价值为己任，期待为您服务！请相信长沙玥励自动化设备有限公司是您忠诚的长久的合作伙伴，我们愿与广大客户携手向前，共同进步！