工控云學(xué)堂

小編的話：一直都聽聞德國制造很強，那到底是為什么呢？今天這篇文章，小編就和你一起，揭開德國制造的“秘密”。

目錄

1     概述

1.1      應(yīng)用

1.2      控制系統(tǒng)分析

2     PID系統(tǒng)控制器的選擇

2.1      連續(xù)控制器、開關(guān)控制器

2.2      固定值控制器

2.3      級聯(lián)控制器

2.4      混合控制器

2.5      比例控制器

2.5.1      單循環(huán)比例控制器

2.5.2      多循環(huán)比例控制器

2.6      二級控制器

2.7      三級控制器

3     布線

3.1      布線規(guī)則

3.1.1      連接電纜

3.1.2      屏蔽端接元件

3.1.3      警告

3.1.4      其它信息

4     參數(shù)賦值工具介紹

4.1      調(diào)試PID參數(shù)的用戶界面

4.2      獲取在線幫助的途徑

5     在用戶程序中實現(xiàn)

5.1      調(diào)用功能塊

5.2      背景數(shù)據(jù)塊

5.3      程序結(jié)構(gòu)

6     功能塊介紹

6.1      連續(xù)調(diào)節(jié)功能SFB 41/FB 41 “CONT_C”

6.1.1      簡介

6.1.2      應(yīng)用程序

6.1.3      說明

6.2      步進控制功能SFB 42/FB 42“CONT_S”

6.2.1      簡介

6.2.2      應(yīng)用程序

6.2.3      說明

6.3      脈沖寬度調(diào)制器SFB 43/FB 43“PULSEGEN”

6.3.1      簡介

6.3.2      應(yīng)用程序

6.3.3      說明

7     功能塊舉例

1      概述

本文中所討論的功能塊（SFB41/FB41，SFB42/FB42，SFB43/FB43）僅僅是使用于S7和C7的CPU中的循環(huán)中斷程序中。該功能塊，定期計算所需要的數(shù)據(jù)，保存在指定的DB中（背景數(shù)據(jù)塊）。允許多次調(diào)用該功能塊。CONT_C塊與PULSEGEN塊組合使用，可以獲得一個帶有比例執(zhí)行機構(gòu)脈沖輸出的控制器（例如，加熱和冷卻裝置）。

• SFB41/FB41     (CONT_C)， 連續(xù)控制方式；

• SFB42/FB42     (CONT_S)， 步進控制方式；

• SFB43/FB43     (PULSEGEN)， 脈沖寬度調(diào)制器；

注意：SFB41/42/43，與FB41/42/43兼容，可以用于CPU 313C、CPU 313C-2 DP/PTP 和CPU 314C-2 DP/PTP中。

1.1應(yīng)用

借助于由你組態(tài)大量模塊組成的控制器，可以完成帶有PID算法的實際控制器?？刂菩?，即處理速度取決于你所使用的CPU性能。對于給定的CPU，必須在控制器的數(shù)量和控制器所需要執(zhí)行頻率之間找到一個折衷方案。連接的控制電路越快，所安裝的控制器數(shù)量越少，則每個時間單位計算的數(shù)值就越多。對于控制過程的類型沒有限制。較慢（溫度、填料位，等）以及較快的控制系統(tǒng)（流量、速度，等）都可以控制。

1.2控制系統(tǒng)分析

控制系統(tǒng)的靜態(tài)性能（增益）和動態(tài)性能（滯后、空載時間、積分常數(shù)，等），都是設(shè)計系統(tǒng)控制器及其靜態(tài)參數(shù)（P操作）和動態(tài)參數(shù)（I、D操作）的主要因素。

因此，熟練掌握控制系統(tǒng)的類型和特性非常重要。（如圖1，圖2，圖3，圖4）

圖 1

圖 2

圖 3

圖 4

2      PID系統(tǒng)控制器的選擇

控制系統(tǒng)的屬性由技術(shù)過程和機器條件決定。因此，為了獲得良好的控制效果，你必須選擇最適用的系統(tǒng)控制器。

2.1連續(xù)控制器、開關(guān)控制器

• 連續(xù)控制器，輸出一個線性（模擬）數(shù)值。

• 開關(guān)控制器，輸出一個二進制（數(shù)字）數(shù)值。

2.2固定值控制器

固定值控制，使用設(shè)定固定數(shù)值進行的過程控制，只是偶爾修改一下參考變量，過程偏差的控制。

2.3級聯(lián)控制器

級聯(lián)控制器，控制器串行連接控制。第一個控制器（主控制器）決定了串行控制器（從控制器）的設(shè)定點，或者根據(jù)過程變量的實際錯誤影響器設(shè)定點。

一個級聯(lián)控制器的控制性能可以使用其它的過程變量加以改進。為此，可以為主控制變量添加一個輔助過程變量PV2（主控制器SP2的輸出）。主控制器可以將過程變量PV1施加給設(shè)定點SP1，并且可以調(diào)整SP2，以便盡可能快地到達目標，而沒有過調(diào)節(jié)。（如圖5）

圖 5

2.4混合控制器

混合控制器是指根據(jù)每個被控組件所需要的設(shè)定點總數(shù)量，來計算總SP數(shù)量的一種控制結(jié)構(gòu)。在此，混合系數(shù)FAC的和必須為“1”。（如圖6）

圖 6

2.5比例控制器

2.5.1    單循環(huán)比例控制器

單循環(huán)比例控制器，可以用于“兩個過程變量之間的比率”比“兩個過程變量的絕對數(shù)值”重要的場合。（例如，速度控制）。（如圖7）

圖 7

2.5.2    多循環(huán)比例控制器

對于多循環(huán)比例控制，兩個過程變量PV1和PV2之比保持為常數(shù)。因此，可以使用第一個控制循環(huán)的過程數(shù)值，來計算第二個控制循環(huán)的設(shè)定點。對于過程變量PV1的動態(tài)變化，也可以保證保持特定的比例。（如圖8）

圖 8

2.6二級控制器

一個二級控制器只能采集兩個輸出狀態(tài)（例如，開和關(guān)）。典型的控制為：一個加熱的系統(tǒng)，通過繼電器輸出的脈沖寬度調(diào)制。

2.7三級控制器

一個三級控制器只能采集到三個具體的輸出狀態(tài)。我們需要區(qū)分：“脈沖寬度調(diào)制”（例如，加熱-冷卻，加熱-關(guān)機-冷卻）和“使用集成執(zhí)行機構(gòu)的步進控制”（例如，左-停止-右）之間的區(qū)別。

3      布線

對于沒有集成的I/O控制器，你必須使用附加的I/O模塊。

3.1布線規(guī)則

3.1.1    連接電纜

• 對于數(shù)字I/O，如果線路有100米長，必須使用屏蔽電纜；

• 電纜屏蔽時必須在兩端進行接地；

• 軟電纜的截面積選擇0.25…1.5     mm2；

• 無需選擇電纜套。如果決定選擇使用電纜套，你可以使用不帶絕緣套圈的電纜套（DIN 46228, Shape A, Short version）；

3.1.2    屏蔽端接元件

• 你可以使用屏蔽端接元件，將所有屏蔽的電纜直接通過導(dǎo)軌連接接地；

• 必須在斷電情況下對組件進行接線；

3.1.3    警告

• 帶電作業(yè)會有生命危險。

• 如果你帶電對組件的前插頭進行接線，會有觸電危險！

3.1.4    其它信息

• 其他注意事項可參見手冊“CPU數(shù)據(jù)”手冊以及CPU的安裝手冊。

4      參數(shù)賦值工具介紹

借助于“PID參數(shù)設(shè)置”工具，可以很方便的調(diào)試功能塊SFB41/FB41，SFB42/FB42的參數(shù)（背景數(shù)據(jù)塊）。

4.1調(diào)試PID參數(shù)的用戶界面

在Windows操作系統(tǒng)中，調(diào)用“調(diào)試PID參數(shù)用戶界面”的操作過程如下：

Start > SIMATIC > STEP7 > PID Control Parameter Assignment（如圖9）。

圖 9

• 在最開始的對話框中，你既可以打開一個已經(jīng)存在的FB41/ SFB41 “CONT_C”     或者 FB42/ SFB42  “CONT_S”的背景數(shù)據(jù)塊。也可以生成一個新的數(shù)據(jù)塊，再可以分配給FB41/ SFB41 “CONT_C” 或者 FB42/ SFB42  “CONT_S”，作為背景數(shù)據(jù)塊。（如圖10）

圖 10

• FB43/SFB43     “PULSEGEN” 沒有參數(shù)設(shè)置的用戶界面工具。你必須在STEP     7 中去設(shè)置它的參數(shù)。

4.2獲取在線幫助的途徑

當(dāng)分配參數(shù)給FB41/ SFB41“CONT_C” 、FB42/ SFB42  “CONT_S” 或者FB43/SFB43 “PULSEGEN”時，你可以通過以下三條途徑獲得幫助：

·        使用Step7菜單Help>Contents，獲得相應(yīng)的幫助信息；

·        通過按下F1 鍵得到幫助；

·        在PID參數(shù)設(shè)置對話框中，通過點擊Help，可以得到具體的幫助信息。

5      在用戶程序中實現(xiàn)

以下章節(jié)將幫助你根據(jù)你的應(yīng)用設(shè)計一個用戶程序。

5.1調(diào)用功能塊

使用相應(yīng)的背景數(shù)據(jù)塊調(diào)用系統(tǒng)功能塊。

舉例：CALL SFB 41, DB30 （或者，CALL FB 41, DB 31）

5.2背景數(shù)據(jù)塊

系統(tǒng)功能塊的參數(shù)將保存在背景數(shù)據(jù)塊中。在第6章中將闡述這些參數(shù)。

你可以通過以下方式訪問這些參數(shù)

·        DB編號和偏移地址

·        數(shù)據(jù)塊編號和數(shù)據(jù)塊中的符號地址

5.3程序結(jié)構(gòu)

SFB必須在重新啟動組織塊OB100中和循環(huán)中斷組織塊OB30…38中調(diào)用。

模式：

·        OB100 Call SFB/FB 41、42、43, DB 30

·        OB35 Call SFB/FB 41、42、43, DB 30

6      功能塊介紹

6.1連續(xù)調(diào)節(jié)功能SFB 41/FB 41 “CONT_C”

6.1.1    簡介

SFB/FB“CONT_C”（連續(xù)控制器）用于使用連續(xù)的I/O變量在SIMATIC S7控制系統(tǒng)中控制技術(shù)過程。你可以通過參數(shù)打開或關(guān)閉PID控制器，以此來控制系統(tǒng)。通過參數(shù)賦值工具，可以很容易地做到這一點。調(diào)用： Start > SIMATIC > STEP 7 > PID Control Parameter Assignment（如圖）。在線電子手冊，見Start > SIMATIC > Documentation > English> STEP 7 – PIDControl（如圖11）。

圖 11

6.1.2    應(yīng)用程序

你可以使用控制器作為單獨的PID定點控制器或在多循環(huán)控制中作為級聯(lián)控制器、混合控制器和比例控制器使用。控制器的功能基于帶有一個模擬信號的采樣控制器的PID控制算法，如果必要的話，可以通過脈沖發(fā)送器（PULSEGEN）進行擴展，以產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制的輸出信號，來控制比例執(zhí)行機構(gòu)的兩個或三個步進控制器。

6.1.3    說明

除了設(shè)定點操作和過程數(shù)值操作的功能以外，SFB41/FB 41(CONT_C)可以使用連續(xù)的變量輸出和手動影響控制數(shù)值選項，來實現(xiàn)一個完整的PID控制器。下面是關(guān)于SFB 41/FB41(CONT_C)詳細的子功能說明：

6.1.3.1 設(shè)定點操作

設(shè)定點以浮點格式在“SP_INT”端輸入。

6.1.3.2 實際數(shù)值操作

過程變量可以在外圍設(shè)備（I/O）或者浮點數(shù)值格式輸入?！?/span>CRP_IN”功能可以將“PV_PER”外圍設(shè)備數(shù)值轉(zhuǎn)換為一個浮點格式的數(shù)值，在 –100和+100 % 之間，轉(zhuǎn)換公式如下：

CPR_IN 的輸出=PV_PER x100 /27648

“PV_NORM”功能可以根據(jù)下述規(guī)則標準化“CRP_IN”的輸出：

輸出PV_NORM = （CPR_IN的輸出）x PV_FAC + PV_OFF

“PV_FAC”的缺省值為“1”，“PV_OFF”的缺省值為“0”。

變量“PV_FAC”和“PV_OFF”為下述公式轉(zhuǎn)化的結(jié)果：

PV_OFF =（PV_NORM的輸出） - （CPR_IN的輸出）x PV_FAC

PV_FAC =（PV_NORM的輸出） - PV_OFF）/（CPR_IN 的輸出）

不必轉(zhuǎn)換為百分比數(shù)值。如果設(shè)定點為物理確定，實際數(shù)值還可以轉(zhuǎn)換為該物理數(shù)值。

6.1.3.3 負偏差計算

設(shè)定點和實際數(shù)值之間的區(qū)別便形成負值偏差。為了抑制由于被控量的量化引起的小的、恒定的振蕩（例如使用PULSEGEN進行脈沖寬度調(diào)制），在死區(qū)將施加一個死區(qū)（DEADBAND）。如果DEADB_W = 0，則死區(qū)將關(guān)閉。

6.1.3.4 PID算法

PID算法作為一種位置算法進行控制。比例運算、積分運算（INT）和微商運算（DIF）都可并行連接，也可以單獨激活或取消。這就允許組態(tài)成P、PI、PD和PID控制器。也可以是純I和D調(diào)節(jié)器。

6.1.3.5 手動模式

可以在手動模式和自動模式之間切換。在手動模式下，被控量被修改成手動選定的數(shù)值。

積分器（INT）內(nèi)部設(shè)置為“LMN-LMN_P-DISV”，微商器（DIF） 內(nèi)部設(shè)置為“0”，并進行內(nèi)部匹配。這就是說切換到自動模式時不會引起被控量的突變。

6.1.3.6 受控數(shù)值的處理

使用LMNLIMIT 功能，受控數(shù)值可以被限制為一個所選擇的數(shù)值。當(dāng)輸入變量超出極限值時，信號位將指示?！?/span>LMN_NORM”功能可以根據(jù)下述公式標準化“LMNLIMIT”的輸出：

LMN = （LMNLIMIT的輸出） x LMN_FAC +LMN_OFF

“LMN_FAC”的缺省值為“1”，“LMN_OFF”的缺省值為“0”。

受控數(shù)值也適用于外圍設(shè)備（I/O）格式?！?/span>CPR_OUT”功能可以將浮點值“LMN”轉(zhuǎn)換為一個外圍設(shè)備值，轉(zhuǎn)換公式如下：

LMN_PER = LMN x2764/10

6.1.3.7 前饋控制

一個干擾變量被引入“DISV”端輸入。

6.1.3.8 初始化

SFB 41/FB 41“CONT_C”有一個初始化程序，可以在輸入?yún)?shù)COM_RST =TRUE置位時運行。在初始化過程中，積分器可以內(nèi)部設(shè)置為初始值“I_ITVAL”。如果在一個循環(huán)中斷優(yōu)先級調(diào)用它，它將從該數(shù)值繼續(xù)開始運行。所有其他輸出都設(shè)置為其缺省值。

6.1.3.9 出錯信息

故障輸出參數(shù)RET_VAL不使用。

6.1.3.10   SFB/FB“CONT_C”（連續(xù)調(diào)節(jié)控制器）塊圖

如圖12。

圖 12

6.1.3.11   輸入?yún)?shù)

SFB 41/FB 41“CONT_C”（如圖13）

圖 13

下表列出SFB 41/FB 41“CONT_C”輸入?yún)?shù)的說明：

1)    “設(shè)定值通道”和“過程變量通道”中的參數(shù)，應(yīng)該有相同的單位。例如，如果使用PV_IN作為“過程物理值”或者“過程物理值百分比”，SP_INT必須使用相應(yīng)相同的單位；如果使用PV_PER作為外圍設(shè)備的實際數(shù)值，SP_INT只能使用“-100.0 至 +100.0(%)”作為設(shè)定值。如果設(shè)定值是SP_INT是0~10Mpa中的8Mpa，那么需要填寫0.8，PV_PER填寫硬件外設(shè)地址IW XXX；

2)    受控量通道中的參數(shù)應(yīng)該有相同的單位。

6.1.3.12   輸出參數(shù)

下表列出SFB 41/FB 41“CONT_C”輸出參數(shù)的說明：

6.2步進控制功能SFB 42/FB 42“CONT_S”

6.2.1   簡介

SFB/FB“CONT_S”（步進控制器）用在SIMATIC S7可編程控制器上，用于二進制數(shù)控數(shù)值輸出信號積分執(zhí)行機構(gòu)的控制技術(shù)過程。在參數(shù)賦值過程中，你可以激活或取消PI步進控制器的子功能，以使控制器與過程匹配。通過參數(shù)賦值工具，可以很容易地做到這一點。調(diào)用： Start > SIMATIC > STEP 7 > PID Control Parameter Assignment（如圖）。在線電子手冊，見Start > SIMATIC > Documentation > English> STEP 7 – PIDControl（如圖）。

6.2.2    應(yīng)用程序

你可以使用該控制器作為單獨的PI固定設(shè)定值控制器，或者在輔助控制循環(huán)（第二級閉環(huán)）中作為級聯(lián)控制器、混合控制器或者比例控制器使用，但是不能用作主控制器（第一級調(diào)節(jié)器）?？刂破鞯墓δ芨鶕?jù)采樣控制器的PI控制算法實現(xiàn)，由模擬執(zhí)行信號生成二進制輸出信號。

下列功能適用于CPU 314 IFM的FB V1.5或V1.1.0以上版本：

利用TI = T#0 ms，可以封鎖調(diào)節(jié)器的積分分量。因此，允許功能塊用作比例（P）控制器。

由于控制器不使用任何位置反饋信號，內(nèi)部計算的受控變量將不能準確地匹配信號控制元件的位置。如果受控變量（ER*GAIN）為負值，應(yīng)進行調(diào)整。然后調(diào)節(jié)器置位輸出端QLMNDN（受控量信號低），直到LMNR_LS（位置反饋信號下限）被置位。

控制器還可以在一個控制器級聯(lián)中用作一個輔助控制器（第二個執(zhí)行器）。設(shè)定點輸入端“SP_INT”用于賦值控制元件的位置。在這種情況下，實際數(shù)值輸入和參數(shù)“TI（積分時間）”必須被設(shè)置為“0”。一個應(yīng)用實例：通過電控閥瓣控制溫度，即是借助二進制脈沖數(shù)值輸出信號來控制熱量輸出的溫度調(diào)節(jié)和利用閥門控制制冷容量。在這種情況下，為了全部關(guān)閉閥門，受控變量（ER*GAIN）應(yīng)該有一個負值。

6.2.3   說明

除了過程數(shù)據(jù)通道的功能外，SFB/FB“CONT_S”（步進控制器）可以使用一個數(shù)字受控數(shù)值輸出和手動影響控制數(shù)值選項，來實現(xiàn)一個完整的PI控制器。步進控制器不使用位置反饋信號。限位信號可以用于限制脈沖輸出。下面你可以找到詳細的子功能說明：

6.2.3.1 設(shè)定點操作

設(shè)定點以浮點數(shù)格式在“SP_INT”輸入端上輸入。

6.2.3.2 實際數(shù)值操作

過程變量可以在外圍設(shè)備（I/O）或浮點數(shù)格式輸入。“CRP_IN”功能可以將“PV_PER”外圍設(shè)備數(shù)值轉(zhuǎn)換為一個浮點數(shù)格式的數(shù)值，在 –100和+100 % 之間，轉(zhuǎn)換公式如下：

CPR_IN 的輸出=PV_PER x100/27648

“PV_NORM”功能可以根據(jù)下述公式標準化“CRP_IN”的輸出：

PV_NORM的輸出 = （CPR_IN的輸出） x PV_FAC + PV_OFF

PV_FAC的缺省值為“1”，PV_OFF的缺省值為“0”。

變量“PV_FAC”和“PV_OFF”為下述公式轉(zhuǎn)化的結(jié)果：

PV_OFF = （PV_NORM的輸出） - （CPR_IN的輸出）x PV_FAC

PV_FAC =（（PV_NORM的輸出） - PV_OFF）/（CPR_IN 的輸出）

6.2.3.3 負偏差計算

設(shè)定點和實際數(shù)值之間的區(qū)別便形成負值偏差。為了抑制由于受控變量的量化 造成的小的、恒定的振蕩（例如，由于執(zhí)行機構(gòu)閥門引起的受控數(shù)值的波動），為負偏差設(shè)置了一個死區(qū)（DEADBAND）。如果DEADB_W = 0，則死區(qū)將被關(guān)閉。

6.2.3.4 PI步進算法

SFB/FB“CONT_S”（步進控制器）不使用位置反饋信號。PI算法的積分操作和假定位置反饋信號都在積分器（INT）中計算，并作為一個反饋值與剩余P操作進行比較。比較差被用于一個三步元件（THREE_ST）和一個脈沖發(fā)生器（PULSEOUT），以生成執(zhí)行機構(gòu)的控制脈沖。控制器的開關(guān)頻率可以通過在三步元件上采用閾值控制來減少。

6.2.3.5 前饋控制

一個干擾變量被引入“DISV”輸入端。

6.2.3.6 初始化操作

SFB/FB“CONT_S”（步進控制器）有一個初始化程序，可以在輸入?yún)?shù)COM_RST= TRUE置位時運行。所有其它輸出端都設(shè)置為其缺省值。

6.2.3.7 出錯信息

故障輸出參數(shù)RET_VAL不使用。

6.2.3.8 SFB/FB“CONT_S”（步進控制器）塊圖

如圖14

圖 14

6.2.3.9 輸入?yún)?shù)

SFB 42/FB 42“CONT_S”（如圖15）

圖 15

下表列出SFB 42/FB 42“CONT_S”輸入?yún)?shù)的說明：

3)    “設(shè)定值通道”和“過程變量通道”中的參數(shù)，應(yīng)該有相同的單位；

4)    受控量通道中的參數(shù)應(yīng)該有相同的單位。

6.2.3.10   輸出參數(shù)

下表列出SFB 42/FB 42“CONT_S”輸出參數(shù)的說明：

6.3脈沖寬度調(diào)制器SFB 43/FB 43“PULSEGEN”

6.3.1    簡介

SFB/FB“PULSEGEN”（脈沖發(fā)生器）可以用于為PID控制器使用比例執(zhí)行機構(gòu)的脈沖輸出。在線電子手冊，見Start > SIMATIC > Documentation > English> STEP 7 – PIDControl（見圖）。

6.3.2    應(yīng)用程序

使用SFB/FB“PULSEGEN” （脈沖發(fā)生器），可以通過脈沖寬度調(diào)制，組態(tài)PID兩步或三級控制器。該功能一般與連續(xù)控制器SFB/FB“CONT_C”一起使用。（如圖16）

圖 16

6.3.3    說明

功能“PULSEGEN”可以通過調(diào)制脈沖寬度，將輸入變量“INV”（= PID控制器的LMN）轉(zhuǎn)換為一個恒定周期的脈沖串，該恒定周期相當(dāng)于輸入變量刷新的循環(huán)時間，必須在“PER_TM”中賦值。

每個周期的脈沖寬度與輸入變量成正比。“PER_TM”中的循環(huán)時間與SFB/FB“PULSEGEN”的處理時間不同。“PER_TM”循環(huán)時間由多個SFB/FB“PULSEGEN”執(zhí)行循環(huán)之和。因此，每個“PER_TM”循環(huán)的SFB/FB“PULSEGEN”調(diào)用次數(shù)是脈沖寬度，可以精確測量脈沖寬度。最小受控數(shù)值在參數(shù)“P_B_TM”中確定。（如圖17）

圖17

6.3.3.1 脈沖寬度調(diào)制

輸入變量30%以及每個PER_TM循環(huán)時間調(diào)用SFB/FB“PULSEGEN”10次，含義如下：

· 對于前三個SFB/FB“PULSEGEN”（10次調(diào)用的30 %），輸出“QPOS”為“1”

· 對于其余7個SFB/FB“PULSEGEN”（10次調(diào)用的70 %），輸出“QPOS”為“0”

6.3.3.2 SFB/FB“PULSEGEN”塊圖

如圖18。

圖 18

6.3.3.3 受控數(shù)值的精度

如果“采樣頻率比例”為1:10（“CONT_C”調(diào)用與“PULSEGEN”調(diào)用之比），那么在這個例子中受控數(shù)值的精度降低為10 %。換句話說，設(shè)定的輸入數(shù)值“INV”只能在 “QPOS” 輸出端上以“10％”的步長轉(zhuǎn)換成脈沖寬度。

只有當(dāng)每次“CONT_C”調(diào)用中“PULSEGEN”調(diào)用的次數(shù)增加時，才能提高精度。

例如，如果每個“CONT_C”調(diào)用的“PULSEGEN”調(diào)用次數(shù)為100，受控數(shù)值的分辨率將達到 1%（建議分辨率<= 5="">）。

注意

“采樣頻率比例”必須由用戶編程。

6.3.3.4 自動同步

可以使刷新輸入變量“INV”的塊（例如，“CONT_C”），與脈沖輸出自動同步。這就保證了輸入變量中的一個變化可以盡可能快地輸出為一個脈沖。

脈沖發(fā)生器可以根據(jù)“PER_TM”的周期為時間間隔，定期評價輸入數(shù)值“INV”，并將該數(shù)值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)長度的脈沖信號。

但是，由于“INV”一般在較慢的循環(huán)中斷級中計算，所以脈沖發(fā)生器應(yīng)在“INV”刷新后盡可能快地將具體數(shù)值轉(zhuǎn)換為一個脈沖信號。

為此，塊必須使用下述程序?qū)χ芷诘钠瘘c同步：

如果“INV”變化，并且塊調(diào)用不在一個周期的第1個或最后兩個調(diào)用循環(huán)中，可以進行同步。將重新計算脈沖寬度，并在下一個循環(huán)中輸出一個新的周期。（如圖19）

圖 19

自動同步可以根據(jù)“SYN_ON”（= FALSE）輸入關(guān)閉。

注意

在一個周期的開始，“INV”（即LMN）的先前數(shù)值的映像將被或多或少的混合到脈沖信號中。

6.3.3.5 PID控制器輸出工作模式

根據(jù)脈沖發(fā)生器所賦值的參數(shù)，可以將PID調(diào)節(jié)器組態(tài)成具有一個三級輸出或者一個兩向或單向的兩極輸出PID控制器。下表所示為可能模式的開關(guān)組合設(shè)置：

6.3.3.5.1三級控制

在“三級控制”模式下，可以生成控制信號的三種狀態(tài)。二進制輸出信號“QPOS_P”和“QNEG_P”的數(shù)值可以賦值給執(zhí)行機構(gòu)的狀態(tài)。

下表所示為一個溫度控制的例子：

根據(jù)輸入變量，使用一個特性曲線可以計算脈沖寬度。特性曲線的形狀取決于最小脈沖時間或最大中斷時間和比例系數(shù)。

比例系數(shù)的正常值為“1”。

曲線中的“拐點”是由于最小脈沖時間或最小中斷時間造成的。

最小脈沖或最小間隔時間

正確賦值最小脈沖或最小中斷時間“P_B_TM”，可以防止短促的開斷時間，降低開關(guān)元件和執(zhí)行機構(gòu)的使用壽命。

注意

否則，會刪除可以生成一個短于“P_B_TM”脈沖寬度的輸入變量“LMN”的較小絕對值?？梢陨擅}沖寬度大于“PER_TM-P_B_TM”的較大輸入值被設(shè)置為100 % 或-100 %。

正脈沖寬度和負脈沖寬度可以根據(jù)輸入變量（單位[％]）和周期時間相乘進行計算。

脈沖周期=INV / 100 xPER_TM

下圖（如圖20）所示為一個三級控制器的系統(tǒng)曲線（比例系數(shù)=1）：

圖 20

使用比例系數(shù)“RATIOFAC”，可以改變正脈沖寬度和負脈沖寬度之比。例如，對于熱處理，這可用于使用不同的時間常數(shù)加熱和冷卻執(zhí)行機構(gòu)。

比例系數(shù)也會影響最小脈沖/暫停周期。比例系數(shù)<>意思是指負脈沖的閾值乘以比例系數(shù)。

比例系數(shù) <>

通過輸入數(shù)值乘以脈沖周期所計算的比例系數(shù)，可以減少負脈沖輸出的脈沖周期。

正脈沖周期= INV/100 xPER_TM

負脈沖周期= INV/100 xPER_TM x RATIOFAC

下圖（如圖21）所示為一個三級控制器的系統(tǒng)曲線（比例系數(shù)=0.5）：

圖 21

比例系數(shù) > 1

通過輸入數(shù)值乘以脈沖周期所計算的比例系數(shù)，可以減少正脈沖輸出的脈沖周期。

負脈沖周期=INV/100 xPER_TM

正脈沖周期=INV/100 xPER_T/ RATIOFAC

6.3.3.5.2二級控制

對于二級控制，只能將PULSEGEN的正脈沖輸出“QPOS_P”連接到I/O執(zhí)行機構(gòu)。根據(jù)所使用的受控數(shù)值范圍，二級控制器可以有一個雙極或單極受控數(shù)值范圍。

6.3.3.5.2.1    兩級調(diào)節(jié)，帶雙向調(diào)節(jié)區(qū)（-100%…+100%）

圖 22

6.3.3.5.2.2    兩級調(diào)節(jié)，帶單向調(diào)節(jié)區(qū)（0…+100%）

圖 23

如果控制循環(huán)中二級控制器的連接需要一個執(zhí)行脈沖的邏輯轉(zhuǎn)換二進制信號，可以在“QNEG_P”將輸出信號進行“非”運算。

6.3.3.5.3二級控制或三級控制中的手動模式

在手動模式（MAN_ON = TRUE）中，三級控制器或二級控制器的二進制輸出可以使用信號

“POS_P_ON”和“NEG_P_ON”以及“INV”進行設(shè)置。

6.3.3.6 初始化

SFB“PULSGEN”有一個初始化程序，可以在輸入?yún)?shù)COM_RST= TRUE置位 時運行。

所有信號都被設(shè)置為“0”。

6.3.3.7 出錯信息

故障輸出參數(shù)RET_VAL不使用。

6.3.3.8 輸入?yún)?shù)

SFB 43/FB 43“PULSEGEN”（如圖24）

圖 24

下表列出SFB 43/FB 43“PULSEGEN”輸入?yún)?shù)的說明：

輸入?yún)?shù)的數(shù)值在塊中沒有限制。沒有參數(shù)檢查。

6.3.3.9 輸出參數(shù)

下表列出SFB 43/FB 43“PULSEGEN”輸出參數(shù)的說明：

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