FB41基本使用方法

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 。

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图1.FB41\"CONT_C\" 的方框图 主要参数

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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

变量参数 类型 完全COM_RST IN BOOL FALSE 重启动 置位后需手动去复位 型 数据类取值范围 默认 描述 应用 精选

手/自MAN_ON: 动切MAN_ON IN BOOL TRUE 换按钮 设定PVPER_ON: 值选PVPER_ON IN BOOL FALSE 择外设 过程-100~100(%)PV_IN IN REAL 或者 物理值 0.0 变量输入 PV_PER IN WORD 16#0000 外设PIW xxx 必须与SP_INT单位一致 0:当前值选择PV_IN 1:当前值选择PV_PER 0:自动 1:手动 精选

过程变量输入 内部-100~100(%)SP_INT IN REAL 或者 物理值 0.0 设定值 比例P_SEL IN BOOL TRUE 作用激活 积分I_SEL IN BOOL TRUE 作用激活 P_SEL: 0:关闭比例作用 1:激活比例作用 I_SEL: 0:关闭积分作用 1:激活积分作用 精选

积分INT_HOLD IN BOOL FALSE 冻结 积分I_ITL_ON IN BOOL FALSE 设定值 积分I_ITLVAL IN REAL -100~100(%) 0.0 初始值 微分D_SEL IN BOOL FALSE 作用打开 CYCLE IN TIME >=1 ms T#1s 采样冻结当前积分作用 (仅自动模式有用) I_ITL_ON: 0:积分作用值由偏差计算 1:积分作用值为I_ITLVAL I_SEL: 0:关闭微分作用 1:激活微分作用 建议：与定时中断时间设置相同 精选

时间 手动MAN IN REAL -100~100(%) 0.0 值 比例GAIN IN REAL 2.0 因子 积分TI IN TIME >=CYCLE T#20s 时间 微分TD IN TIME >=CYCLE T#10s 时间 微分TM_LAG IN TIME 〉=CYCLE/2 T#2s 作用的时TM_LAG越大，微分作用越小 精选

间延迟 死区DEAD_W IN REAL >=0.0 0.0 宽度 调节LMN_HLM IN REAL 100.0 值上限 调节LMN_LLM IN REAL 0.0 值上限 过程PV_FAC IN REAL 1.0 变量 SP_INT-DEAD_W因子 过程变量PV_OFF IN REAL 0.0 偏移量 调节LMN_FAC IN REAL 1.0 值因子 调节LMN_OFF IN REAL 0.0 值偏移量 DISV IN REAL -100~100(%) 0.0 干扰 精选

变量 表2. FB41\"CONT_C\" 的输出参数

变量类参数 型 LMN LMN_PER OUT OUT 数据类取值范围 型 REAL WORD 0.0 16#0000 调节值 外设调节值 调节值上限报PQW xxx 默认 描述 说明 QLMN_HLM OUT BOOL FALSE 警 调节值下限报 QLMN_LLM OUT BOOL FALSE 警 精选

LMN_P LMN_I LMN_D PV ER OUT OUT OUT OUT OUT REAL REAL REAL REAL REAL 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 比例分量 积分分量 微分分量 当前值输出 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

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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 MAN_ON MAN_ON 状态 0 1 说明 自动控制：PID经过程序块计算输出 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

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参数 PVPER_ON PVPER_ON 状态 0 1 说明 PV_IN有效 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

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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

变量参数 类型 IN HI_LIM LO_LIM IN IN IN 数据类描述 型 INT REAL REAL 输入 输出值上限 输出值下限 BIPOLAR： PIW xxx 说明 BIPOLAR IN BOOL 极性选择 0：单极性 精选

1：双极性 RET_VAL OUT OUT OUT WORD REAL 错误信息 输出 精选

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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*100/278)*PV_FAC+PV_OFF 默认转换为0-100（%）

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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 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： GAIN 比例增益 +：正作用：输出增大，偏差减小 -：反作用：输出减小，偏差减小 TI TD 积分时间 微分时间 TI越大，积分作用越小 TD越大，微分作用越大 精选

PID输出LMN与LMN_PER选择 表7.PID输出管脚

参数 LMN LMN_PER 类型 REAL WORD 说明 默认输出0-100(%) 16#0-16#6C00 (0-278) LMN输出

利用量程转换块FC106\"UNSCALE\"将LMN转换为0-278的工程量

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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

变量参数 类型 IN IN 数据类取值范围 型 REAL 输入 描述 说明 精选

HI_LIM LO_LIM IN IN REAL REAL 输入值上限 输入值下限 BIPOLAR： BIPOLAR IN BOOL 极性选择 0：单极性 1：双极性 RET_VAL OUT LMN_PER

OUT OUT WORD INT 错误信息 输出 直接将PQWxxx连接到LMN_PER管脚控制输出

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图7.FB41\"CONT_C\"LMN_PER输出

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