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如何通过触摸屏进行S7-200Smart的PID参数设置和启动自整定功能?

风歌树舞 3032

前言:

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前面我们谈到S7-200Smart PLC中的PID相关问题,从如何通过向导组态PID控制回路到PID整定,,再到如何实现PID手自动的勿扰切换。那么我们今天继续来聊聊如何通过触摸屏进行S7-200Smart的PID参数设置和启动自整定功能?

STEP 7-MicroWin SMART 软件在使用 PID 向导进行配置时,需要在 PID 回路向导的组态界面,首先定义回路增益、积分时间、微分时间。如图下图1所示

图1. PID 回路向导参数设置界面

当程序运行后,PID 功能的参数可以通过软件监控表在线修改、或者通过上位机、触摸屏等外部设备修改,来实现 PID 参数的修改。

注意:上述方法可以修改 PID 的回路增益、积分时间、微分时间;PID 的采样时间仅可通过 PID 回路向导参数设置界面设置,若需更改须重新下载程序。

一、通过外部修改回路增益、积分时间、微分时间

使用 PID 回路向导进行配置时,在组态界面最后会进行存储器分配,见下图2所示。此处分配的 V 区地址防止冲突调用,本例中起始地址选择 VB0。

图2. PID 回路向导存储器分配

通过查询 PLC 的符号表 PIDx_SYM,请注意只有回路增益、积分时间、微分时间是可以修改的,其他参数可以当作只读参数。如用户希望能够在触摸屏上显示百分比的参数时,会用到标准化过程值和标准化回路输出等。如下图3所示

图3. PID 回路符号表

二、PID 回路表中应用于自整定部分的介绍

通过查询系统手册中 《PID回路和整定》章节,PID 回路表占用的存储器 V 区地址中所代表功能,见表1-PID 回路表:

红色:PID 自整定使能位、进行位、完成位、整定结果错误代码

蓝色:PID 自整定结束后的建议参数(含增益、积分、微分)

黄色:PID 运行时的增益积分微分,注意采样时间仅在组态界面设置,不可随意修改

绿色:PID 自整定高级选项设置(关于动态响应的,默认为快速响应)

表1. PID 回路表

PID 回路表中的 AT 控制字、状态字、配置字节详细描述见表 2:

ACNTL:Vx.0=1启动 PID 自整定;Vx.0=0停止 PID 自整定

ASTAT:Vv.0=1自整定正在进行;Vv.0=0自整定没有进行

ARES :Vm.7=1自整定完成;Vm.7=0自整定未完成。包含自整定结果代码,方便错误查询

ACNFG:Vn.2 和 3=动态响应设置

注意:自整定完成位必须为 0,自整定才能启动

表2. PID 回路表控制字、状态字、配置字节说明

三、通过外部使能 PID 自整定

PID 回路表中是针对于 PID 存储器分配的首地址偏移量,若直接运用自整定部分控制字,具体地址可参考数据块 PIDx_DATA,如下图 4所示:

红色:控制字节第零位:PID 自整定使能位;结果字结第七位:自整定完成标志位

蓝色:PID 自整定结束后的建议参数(含增益、积分、微分)

黄色:PID 运行时的增益、积分、微分

绿色:PID 整定的动态响应设置

图4. PID 回路符号表

对于 PID 自整定部分的编程思路简略如下:

在触摸屏上按钮直接连接(如 M1.0),当按键按下时置位 PID 自整定使能位,启动自整定。

只有 Vm.7=0 时才能启动自整定功能,当 Vx.0=1 启动自整定后,Vm.7=1 表示自整定完成,期间可以使用 Vx.0=0 随时中止自整定过程。

通过程序中判定当 Vm.7=1 时表示 PID 整定已完成,将整定建议的参数传送(move)到 PID 运行参数里。

取出 PID 整定结果字节后七位,作为自整定状态和错误信息,如有错误可依此分析错误原因。具体代码表示含义参见表 2。

图5. PID 整定部分编程思路

通过程序启动 PID 自整定(Vx.0=1)后,可以使用 PID 整定控制面板监视 PID 回路的运行,如下图6所示:

图6. PID 整定控制面板

当自整定完成(Vm.7=1)后,程序执行将整定后的参数更新到 PID 参数中。为保证参数断电后仍保持,建议在系统块-〉CPU属性-〉保持范围中设置属性,如下图七所示:

图7. 系统块中的保持范围设置

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