西门子代理商6ES7211-1HE40-0XB0

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S7-1200 PID Compact V2 指令介绍

PID 指令块的参数分为两部分，输入参数与输出参数。其指令块的视图分为扩展视图与集成视图，在不同的视图下所能看见的参数是不一样的，在集成视图中可看到的参数为较基本的默认参数，如给定值，反馈值，输出值等。定义这些参数可实现控制器较基本的控制功能，而在扩展视图中，可看到更多的相关参数，如手自动切换，模式切换等，使用这些参数可使控制器具有更丰富的功能。如图 1 所示：

图1、PID 指令块的集成视图和扩展视图

PID Compact 输入输出参数介绍

PID_Compact V2 的输入参数包括 PID 的设定值，过程值，手自动切换，故障确认，模式切换和 PID 重启参数，如表 1 所示：

表1.输入参数

参数	数据类型	说明
Setpoint	REAL	PID 控制器在自动模式下的设定值
Input	REAL	PID 控制器的反馈值（工程量）
Input_PER	INT	PID 控制器的反馈值（模拟量）
Disturbance	REAL	扰动变量或预控制值。
ManualEnable	BOOL	出现 FALSE -> TRUE 上升沿时会激活“手动模式”，与当前 Mode 的数值无关。 当 ManualEnable = TRUE，无法通过 ModeActivate 的上升沿或使用调试对话框来更改工作模式。 出现 TRUE -> FALSE 下降沿时会激活由 Mode *的工作模式。
ManualValue	REAL	用作手动模式下的 PID 输出值，须满足 Config.OutputLowerLimit < ManualValue < Config.OutputUpperLimit 。
ErrorAck	BOOL	FALSE -> TRUE 上升沿时，错误确认，清除已经离开的错误信息。
Reset	BOOL	重新启动控制器： FALSE -> TRUE 上升沿， 切换到“未激活”模式，同时复位 ErrorBits 和 Warnings，清除积分作用（保留 PID 参数） 。 只要 Reset = TRUE，PID_Compact 便会保持在“未激活”模式下 (State = 0)。 TRUE -> FALSE 下降沿，PID_Compact 将切换到保存在 Mode 参数中的工作模式。
ModeActivate	BOOL	FALSE -> TRUE 上升沿，PID_Compact 将切换到保存在 Mode 参数中的工作模式。

注意：如果使用 Reset 复位错误会重启 PID 控制器，建议使用 ErrorAck 来复位错误代码。

PID_Compact V2 的输出参数包括 PID 的输出值（REAL、模拟量、PWM），标定的过程值，限位报警（设定值、过程值），PID 的当前工作模式，错误状态及错误代码，如表 2 所示：

表2.输出参数

参数	数据类型	说明
ScaledInput	REAL	标定的过程值
Output	REAL	PID 的输出值 （REAL 形式）
Output_PER	INT	PID 的输出值（模拟量）
Output_PWM	BOOL	PID 的输出值（脉宽调制）
SetpointLimit_H	BOOL	如果 SetpointLimit_H = TRUE，则说明达到了设定值的**上限 (Setpoint ≥ Config.SetpointUpperLimit)。
SetpointLimit_L	BOOL	如果 SetpointLimit_L = TRUE，则说明已达到设定值的**下限 (Setpoint ≤ Config.SetpointLowerLimit)。
InputWarning_	BOOL	如果 InputWarning_H = TRUE，则说明过程值已达到或**出警告上限。
InputWarning_L	BOOL	如果 InputWarning_L = TRUE，则说明过程值已达到或低于警告下限。
State	INT	State 参数显示了 PID 控制器的当前工作模式。 可使用输入参数 Mode 和 ModeActivate 处的上升沿更改工作模式: State = 0：未激活 State = 1：预调节 State = 2：精确调节 State = 3：自动模式 State = 4：手动模式 State = 5：带错误监视的替代输出值
Error	BOOL	如果 Error = TRUE，则此周期内至少有一条错误消息处于未决状态。
ErrorBits	DWORD	ErrorBits 参数显示了处于未决状态的错误消息。通过 Reset 或 ErrorAck 的上升沿来保持并复位 ErrorBits。

注意：
1.若 PID 控制器未正常工作，请先检查 PID 的输出状态 State 来判断 PID 的当前工作模式，并检查错误信息。
2.当错误出现时 Error=1，错误离开后 Error=0，ErrorBits 会保留错误信息。可通过编程清除错误离开后 ErrorBits 保留的错误信息。

PID_Compact V2 的输入输出参数 Mode *了 PID_Compact 将转换到的工作模式，具有断电保持特性，由沿激活切换工作模式，如表 3 所示：

表3.输入输出参数

参数	数据类型	说明
Mode	INT	在 Mode 上，* PID_Compact 将转换到的工作模式: State = 0：未激活 State = 1：预调节 State = 2：精确调节 State = 3：自动模式 State = 4：手动模式 工作模式由以下沿激活： ModeActivate 的上升沿 Reset 的下降沿 ManualEnable 的下降沿 如果 RunModeByStartup = TRUE，则冷启动 CPU

注意：当 ManualEnable = TRUE，无法通过 ModeActivate 的上升沿或使用调试对话框来更改工作模式。

当PID出现错误时，通过捕捉 Error 的上升沿，将 ErrorBits 传送至全局地址，从而获得 PID 的错误信息，如表 4 所示。

表4.错误代码定义

错误代码 （DW#16#----）	说明
0000	没有任何错误
0001	参数 “Input” **出了过程值限值的范围，正常范围应为 Config.InputLowerLimit < Input < Config.InputUpperLimit 。
0002	参数 “Input_PER” 的值无效。 请检查模拟量输入是否有处于未决状态的错误。
0004	精确调节期间出错。 过程值无法保持振荡状态。
0008	预调节启动时出错。 过程值过于接近设定值。 启动精确调节。
0010	调节期间设定值发生更改。可在 CancelTuningLevel 变量中设置允许的设定值波动。
0020	精确调节期间不允许预调节。
0080	预调节期间出错。 输出值限值的组态不正确，请检查输出值的限值是否已正确组态及其是否匹配控制逻辑。
0100	精确调节期间的错误导致生成无效参数。
0200	参数 “Input” 的值无效： 值的数字格式无效。
0400	输出值计算失败。 请检查 PID 参数。
0800	采样时间错误： 循环中断 OB 的采样时间内没有调用 PID_Compact。
1000	参数 “Setpoint” 的值无效，值的数字格式无效。
10000	ManualValue 参数的值无效，值的数字格式无效。
20000	变量 SubstituteOutput 的值无效，值的数字格式无效。这时，PID_Compact 使用输出值下限作为输出值。
40000	Disturbance 参数的值无效，值的数字格式无效。

注意：如果多个错误同时处于待决状态，将通过二进制加法显示 ErrorBits 的值。 例如，显示 ErrorBits = 0003h 表示错误 0001h 和 0002h 同时处于待决状态。