针对温度控制过程而设计的FB58

功 能:fb58 “tcont_cp“ 针对温度控制过程而设计(也可应用于其他控制过程),可实现连续调节及比例调节元件的两级调节。
输出类型:模拟量输出或pwm输出可选。
应用领域:特别适用于温度控制过程,可选 pi 或 pid 控制方式。适用于带自整定功能的回路。
特 点:具备温度信号转换的功能,带自整定功能,同时具备模拟量输出和pwm输出方式,两步控制方式,比例作用可弱化,控制带功能。
图1.fb58tcont_cp 的方框图
主要参数
图2. fb58tcont_cp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. fb58tcont_cp 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
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 int   0 外设过程变量输入 piw xxx
disv in real -100~100(%) 0.0 干扰变量  
int_hpos in bool   flase 积分作用的输出可在正向保持 必须与sp_int单位一致
int_hneg in bool   flase 积分作用的输出可在负向保持  
select in int   0 模式选择 如果脉冲整形器开启,则有几种方法可以调用 pid 算法和脉冲整形器:
select = 0:以快速循环中断优先级等级调用控制器,处理 pid 算法和脉冲整形器。
select = 1:在 ob1 中调用控制器,仅处理 pid 算法。
select = 2:以快速循环中断优先级等级调用控制器,仅处理脉冲整形器。
select = 3:以慢速循环中断优先级等级调用控制器,仅处理 pid 算法。
表2. fb58tcont_cp 的输入输出参数
参数 变量类型 数据类型 取值范围 默认 描述 应用
cycle in/out real   0.1(s) 采样时间  
cycle_p in/out real   0.02(s) 脉冲整形器作用的采样时间  
sp_int in/out real   0.0 设定值  
man in/out real   0.0 手动控制值  
com_rst in/out bool   0.0 完全重启动 置位后自动复位
man_on in/out bool   true 手/自动切换按钮 man_on:
0:自动
1:手动
表3. fb58tcont_cp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
lmn out real   0.0 调节值  
lmn_per out int   0 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  
qpluse out bool   flase 脉冲输出  
qc_act out bool   flase 连续控制指示 此参数指示是否在下一次调用块时处理连续控制组件(仅当 select 的值为 0 或为 1 时才相关)
表4. fb58tcont_cp的常用静态参数
参数 偏移量 数据类型 取值范围 默认 描述 说明
dead_w 44.0 real   0.0 死区  
i_itlval 48.0 real -100~100(%) 0.0 积分初始值  
lmn_hlm 52.0 real   false 输出值上限  
lmn_llm 56.0 real   false 输出值下限  
per_tm 76.0 real   0.0 周期时间 脉冲调制的周期时间
p_b_tm 80.0 real   0.0 最小脉冲/中断时间 防止阀门频繁开关
tun_dlmn 84.0 real -100~100(%) 0.0 阶跃值 控制器调节的过程激发是由 tun_dlmn 中的输出值阶跃变化引起的。
per_mode 88.0 int   0 输入值模式选择 可使用此开关输入 i/o 模块的类型。然后,在 pv 输出中对输入 pv_per 中的过程值进行如下标定:
per_mode = 0:热电偶;pt100/ni100;标准
pv_per * 0.1 单位:°c,°f
per_mode = 1:pt100/ni100;气候型
pv_per * 0.01 单位:°c,°f
per_mode = 2:电流/电压
pv_per * 100/27648 单位:%
pvper_on 90.0 bool   flase 当前值选择外设 pvper_on:
0:当前值选择pv_in
1:当前值选择pv_per
i_itl_on 90.1 bool   flase 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_itval
pulse_on 90.2 bool   flase 激活脉冲功能  
er 92.0 real   0.0 偏差 er=sp_int-pv_in
lmn_p 96.0 real   0.0 比例分量  
lmn_i 100.0 real   0.0 积分分量  
lmn_d 104.0 real   0.0 微分分量  
phase 108.0 int   0 自整定阶段 在输出 phase 中指示控制器调节的当前阶段。
phase = 0:无调节模式;自动模式或手动模式
phase = 1:启动调节准备就绪;检查参数、等待激发、测量采样时间
phase = 2:实际调节:使用常量输出值搜索拐点。在背景数据块中输入采样时间。
phase = 3:计算过程参数。在进行调节之前保存有效的控制器参数。
phase = 4:控制器设计
phase = 5:根据新的调节变量跟踪控制器
phase = 7:验证过程类型
status_h 110.0 int   0 整定状态字  
status_d 112.0 int   0 被控对象类型 一阶、二阶等被控对象
pi_con 116.0 struct pi 控制器
gain +0.0 real   0.0 比例参数  
ti +4.0 real (s) 0.0 积分参数  
pid_con 124.0 struct pid 控制器
gain +0.0 real   0.0 比例参数  
ti +4.0 real (s) 0.0 积分参数  
td +8.0 real (s) 0.0 微分参数  
par_save 136.0 struct pid 参数存储
pfac_sp +0.0 real   0.0 设定值比例因子  
gain +4.0 real   0.0 比例参数  
ti +8.0 real (s) 0.0 积分参数  
td +12.0 real (s) 0.0 微分参数  
d_f +16.0 real 5.0~10.0 5.0 微分因子  
con_zone +20.0 real   0.0 控制带  
conc_on +24.0 bool   flase 控制带使能  
pfac_sp 162.0 real   0.0 设定值比例因子  
gain 166.0 real   0.0 比例参数  
ti 170.0 real (s) 0.0 积分参数  
td 174.0 real (s) 0.0 微分参数  
d_f 178.0 real 5.0~10.0 5.0 微分因子  
con_zone 182.0 real   0.0 控制带  
conc_on 186.0 bool   flase 控制带使能  
tun_on 186.1 bool   flase 启动自整定  
tun_st 186.2 bool   flase 激活激励 如果在控制器调节期间操作点的设定值保持恒定,则 tun_st=1 将激活输出值阶跃变化(变化量为 tun_dlmn)。
undo_par 186.3 bool   flase 加载参数 从数据结构 par_save 加载控制器参数 pfac_sp、gain、ti、td、d_fconz_on 和 con_zone (仅在手动模式下有效)。
save_par 186.4 bool   flase 保存参数 在数据结构 par_save 中保存控制器参数 pfac_sp、gain、ti、td、d_f、conz_on 和 con_zone。
load_pid 186.5 bool   flase 加载参数 根据 pid_on,从数据结构 pi_con 或 pid_con 加载控制器参数 gain、ti,td(仅在手动模式下有效)
pid_on 186.6 bool   flase 模式选择 在输入 pid_on 中,可以指定已调整的控制器作为 pi 控制器还是作为 pid 控制器运行。
pid 控制器:pid_on = true
pi 控制器:pid_on = false
但是,对于某些过程类型,尽管 pid_on = true,仍然只能设计 pi 控制器。
手/自动选择(man_on)
表5.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6.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
当选择pv_in作为反馈值时, fb58tcont_cp与fb41cont_c的用法一样
pvper_on=1时,per_mode模式选择
表7.pid参数设定
参数 描述 公式
per_mode=0 热电偶或热电阻标准型 pv_per*0.1
per_mode=1 热电阻气候型 pv_per*0.01
per_mode=2 电流/电压转换 pv_per * 100/27648
图3. per_mode=0
图4. per_mode=1
图5. per_mode=2


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