PCS7V7.1SP1中APL庫(kù)控制功能塊PIDConL使用入門(mén)

1、SIEMENSPCS 7 V7.1 SP1 中APL庫(kù)控制功能塊 PIDConL 使用入門(mén)PCS 7 V7.1 SP1 APL Library control block PIDConL Getting StartedGett in g-startedEdition （2011 年 4 月）SIEMENS摘要本文介紹了 PCS7 V7.1下的PID功能塊PIDConL的基本使用，包括工作模式選擇、 設(shè)定值處理、報(bào)警消息等。在此基礎(chǔ)上，擴(kuò)展介紹了基于PIDConL的分程控制、串級(jí)控制的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。關(guān)鍵詞PIDConL，F(xiàn)B1874，PID，分程控制，串級(jí)控制Key Words PIDC onL,

2、FB1874, PID, Split-ra nge con trol. Cascade Con trolIA&DT Service & SupportPage 2-21SIEMENSPCS 7 V7.1 SP1中APIS控制功能塊PIDCon使用入門(mén)11 PIDCo n塊基本特性介紹42 PIDCo n塊的基本使用52. 1 PIDConL塊調(diào)用及基本管腳介紹 52. 2操作面板的基本使用 72 . 2. 1標(biāo)準(zhǔn)面板 72 . 2. 2參數(shù)面板 82 . 3如何切換操作模式 102 . 4如何使用外部設(shè)定值 112 . 5如何使用PIDConL的程序模式 122 . 6如何使用

3、PIDConL的仿真功能 153 PIDConL勺應(yīng)用173 . 1分程控制 173 . 2串級(jí)控制 19IA&DT Service & SupportPage 3-21SIEMENS1 PIDConL塊基本特性介紹在PCS7 V7.1 版本中，PCS 7 AP Library V7.1(APL)提供了三種 PID控制功能塊：PIDConL、PIDConR 和 PIDStepL。其中 PIDConL 和 PIDConR 都是連續(xù) PID 控制器，即輸 出是連續(xù)的控制值，相對(duì)應(yīng)地，PIDStepL輸出的是脈沖信號(hào)，可以控制類(lèi)似于電動(dòng)閥之類(lèi)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通過(guò)適當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)置和擴(kuò)展組合，

4、使用PIDConL功能塊可以方便地實(shí)現(xiàn)如下控制：9 固定設(shè)定值控制；9 層級(jí)控制；9 比值控制；9 分程控制；9 閉環(huán)斯密斯預(yù)估控制；9 超馳控制；PIDConL繼承了 V7.0下的PID功能塊CTRL_PID的諸多特點(diǎn)，例如設(shè)定值的選擇流程、手自動(dòng)的切換方式等，但相比較而言，新 PID功能塊增加了如下功能：9 在手自動(dòng)之外增加了程序控制模式；9 增加了設(shè)定的斜坡函數(shù)功能；9 增加了偏差值的相關(guān)消息；9 在比例和積分計(jì)算中增加了函數(shù)處理；9 添加了控制帶的功能；這些新功能使得PIDConL在優(yōu)化控制算法的同時(shí)，能夠滿足更多的控制需求。IA&DT Service & Suppor

5、tPage 4-21SIEMENS2 PIDConL塊的基本使用2. 1 PIDConL塊調(diào)用及基本管腳介紹PIDConL的功能塊編號(hào)是 FB1874，在CFC編程窗口左側(cè)的 Libraries目錄結(jié)構(gòu)中“PCS 7 AP Library V71 ” Blocks+TemplatesBlocks ” Contro” 可以找到該功能塊，如下圖所示：New ChartL-urrent CFC libraryNew Text cfc Library First_Lib| PCS 7 AP Library V71Eilocks+TemplatesBlocksij卷 All blocksI申I 電 &#

6、169;SYSTEM|± Charmisl由COM_FUNC白魁 Control口 Con PerMo n FBI 805: Con trol performan 匚已 mon itori ngP FmCont FB1818; Function block For FM355C/S PID Control口 FmTemp FB1019; Function block for FM355-2C/S Temperature Control 口 GlnSchgd FB1S20: Adapting paramgter values for a PID eentrollBr 3 ModPreC

7、on FBI843: Model predictive controllerPIDConL FBI874: Continuous PID controller - largplPIDGonR FB1875: Continuous PID controller with external reset 口 PIDStepL FBI670! Step controller largeP Ratio FBI883: Ratio ControlpF SplRange FC372: Split range Function圖1從庫(kù)中選擇插入功能塊PIDConL功能塊的基本管腳如下圖所示，關(guān)于功能塊或者全部

8、管腳的相關(guān)信息可以查看在線幫助：IA&DT Service & SupportPage 5-21SIEMENSIA&DT Service & SupportPage 6-21SIEMENS100. 正反作用W：IX. 0 一100一 0跟蹤功能死區(qū)和控制帶竽/自動(dòng)的切 換功能程序價(jià)式鍛置0.( 100.00.(00. L 0. 0 100,0100,0-01一程値和控制 輪出的單位PIDCorlriDConLContinue0B35I2/4MVGainMTJJiActTIMV LcAc-tTDMS EeleaBeadBand0 os ActCohZoneManA

9、ctSP J,i0pAutActSP ExtLiSP EztAcSP IntLiAdvCoR(VSP ExtSPSP EzHiLSP Ext&uSF ExLoLPOutPVERFFwdFV.UniWFFwdHiLiMV lfriiWFFwdLnLiErr ot NumKVJTrkOnKVJTrkKodLiQpAutModLiXanModLiAdvCoEnAdvColladAdX：aJis+OosLiCPI InRefStdDeK7 HiLimKV LoLimKVFoiOnMV ForceRbkFVjOpScaK7 0pScaPVJJnitKV UnitCSF控制輸出手/自動(dòng)狀態(tài)當(dāng)前諛定

10、值當(dāng)前辻程值圖2 PIDConL塊管腳在使用中，連接過(guò)程值的驅(qū)動(dòng)塊PCS7Anln的PV_Out塊到PIDConL的PV端，功能塊的輸出MV可以輸出到驅(qū)動(dòng)塊 PCS7AnOu的PV_IN，即可實(shí)現(xiàn)基本的單回路PID控制。具體連接如下圖所示:IA&DT Service & SupportPage 7-21SIEMENSIA&DT Service & SupportPage 8-21SIEMENSnj»3r-=3 Ml Fl 也朋!iorjs| M.'llrrj>l*dLOD.P-SthldMLAbLim-7K T»lhiryjta

11、tuhD-血血Q 0-O-nkrLa.&-acLtrV-XIL弘皿電mej«16W-3vlaXdiFiraLt®- LW-LEJC-也4、 衛(wèi)dKACRF5lTn口屮5 SLatLF* rL“ nUht山fl*霜i(n oa.D-rsgcM«. VOwilLn七I軸護(hù)TD卄品屮QwrtuCMxM'ihm川：srjiiLi.IF Ea il£STJnO*W 11 1sr3FJ.H1LSrjEaUI.njhx呻hFFrJrv ir.«FFMLi.¥ EnitliFFrdLoliErs-irttvOridliuNV TrkE

12、tihJlx kJIc-ILlJUvCsCaJudrCdii用:讀就OxLlCHJfiV 屯VJwOr.Ibhvrv ihitIME-a.o-a.D-1M.D-r.LTurJk faTikl E X EIA&DT Service & SupportPage #-21SIEMENSIA&DT Service & SupportPage #-21SIEMENS圖3基本PID回路OS項(xiàng)目進(jìn)行完成CFC中的程序編寫(xiě)之后，進(jìn)行 CFC編譯并下載程序。此外還需要對(duì)編譯，以便在相應(yīng)層級(jí)的過(guò)程畫(huà)面中自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)PIDConL的圖標(biāo)。= 12.-=132=K50.00. eo.o

13、oQUQQ %圖4 PIDConL畫(huà)面對(duì)象2. 2操作面板的基本使用 2. 2. 1標(biāo)準(zhǔn)面板在運(yùn)行系統(tǒng)中點(diǎn)擊過(guò)程畫(huà)面中PIDConL的ICON圖標(biāo)即可打開(kāi)功能塊的標(biāo)準(zhǔn)視圖:圖5 PIDConL 標(biāo)準(zhǔn)面板PIDConL的標(biāo)準(zhǔn)面板包括操作模式和設(shè)定值的選擇、過(guò)程值的顯示、設(shè)定值的設(shè)置、控 制輸出等等。在標(biāo)準(zhǔn)面板的左側(cè)以柱狀圖的形式分別顯示了當(dāng)前過(guò)程值和設(shè)定值，需要注意 的是在柱狀圖的左側(cè)有一個(gè)字母E,這表示的是目前有效的外部設(shè)定值的大小，如圖中所示，外部設(shè)定值是 0。另外在開(kāi)啟斜坡功能的情況下，會(huì)有一個(gè)字母R來(lái)表示斜坡目標(biāo)設(shè)定值的大小。2. 2. 2參數(shù)面板標(biāo)準(zhǔn)面板中包含了回路最基本的信息，具體的

14、控制參數(shù)設(shè)置都集中在參數(shù)面板中:IA&DT Service & SupportPage 10-21SIEMENSsp PV in m為M削 mou已SP - SP eternalrParameterServiceSimulationRebase ror mamt圖6參數(shù)面板參數(shù)面板主要包括激活 PID優(yōu)化、設(shè)置手動(dòng)模式下 SP的跟蹤、控制參數(shù)的設(shè)置和仿真、維修釋放設(shè)置等。需要注意的是，默認(rèn)情況下“ SP:=SP external ”是激活的，即在使用 外部設(shè)定值時(shí)，內(nèi)部設(shè)定值會(huì)跟蹤外部設(shè)定值。正常使用過(guò)程中，可以根據(jù)需要激活“ SP:=PV in manual mode ”選項(xiàng)

15、，讓手動(dòng)狀態(tài)下始終保持設(shè)定值和過(guò)程值相等。此外，在標(biāo)準(zhǔn)視圖的右上角有視圖切換的按鈕，依次包括了消息窗口、限制值、趨勢(shì)圖、斜坡處理、參數(shù)設(shè)置和BATCH，點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕即可進(jìn)入具體的窗口，查看和設(shè)置功能塊的相關(guān)信息。9 消息窗口中記錄了 PIDConL的所有歸檔消息，可以對(duì)新的報(bào)警消息進(jìn)行確認(rèn)的 操作；9 限制值窗口可以對(duì)過(guò)程值 PV、偏差ER、回讀值、設(shè)定值和控制輸出值的高低 限范圍；9 趨勢(shì)窗口中描出了過(guò)程值、設(shè)定值和控制輸出的變化情況，在調(diào)試過(guò)程中可以提 供參考；9 斜坡處理窗口中可以設(shè)置設(shè)定值通道上的數(shù)據(jù)變化“柔化”處理的相關(guān)參數(shù)；9 預(yù)覽窗口是當(dāng)前模塊基本參數(shù)的一個(gè)概要顯示，包括內(nèi)/外

16、部設(shè)定值、偏差、外部干擾、工作模式等。2. 3如何切換操作模式和傳統(tǒng)的PID功能塊一樣，PIDConL的手/自動(dòng)切換可以在面板上完成，也可以在CFC中通過(guò)程序來(lái)完成，默認(rèn)情況下允許用戶在面板上切換：圖7操作面板上的手/自動(dòng)切換點(diǎn)擊標(biāo)準(zhǔn)面板下的“ Mode ”項(xiàng)的右側(cè)按鈕可以彈出模式切換命令條，在其中選擇需要 的模式，并以“ 0K ”鍵確認(rèn)即可。如果需要通過(guò)用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)手 /自動(dòng)的切換，則會(huì)使用到如下表所示的功能塊管腳：表1手/自動(dòng)切換相關(guān)的管腳管腳功能信號(hào)類(lèi)型ModLiOp模式選擇的方式STRUCTAutModLi通過(guò)程序來(lái)選擇自動(dòng)模式STRUCTMa nM odLi通過(guò)程序來(lái)選擇手動(dòng)模式S

17、TRUCT通過(guò)參數(shù)ModLiOp來(lái)決定是由程序（CFC或者SFC ）還是由面板（操作面板）來(lái)實(shí)現(xiàn)切換。例如需要通過(guò)程序?qū)⒒芈非袚Q到手動(dòng)模式，則需要配置參數(shù):ModLiOp=1AutModLi=0Ma nM odLi=12. 4如何使用外部設(shè)定值PID計(jì)算從功能塊的管腳可以看出，內(nèi)部設(shè)定值和外部設(shè)定值是兩個(gè)獨(dú)立的參數(shù)，具體 過(guò)程中選擇哪個(gè)參數(shù)的數(shù)據(jù)可以在程序中在配置，也可以在操作面板上來(lái)選擇。圖8內(nèi)部/外部設(shè)定值的選擇如上圖所示，點(diǎn)擊標(biāo)準(zhǔn)面板下的"Setpoint ”右側(cè)的按鈕，在彈出的設(shè)定值命令條上選擇內(nèi)部或者外部，并以“ 0K ”按鈕確認(rèn)即可。用戶程序中需要切換內(nèi)部/外部設(shè)定值，會(huì)

18、使用到下表中的功能塊管腳：表2內(nèi)部/外部設(shè)定值選擇相關(guān)的管腳管腳功能信號(hào)類(lèi)型SP_LiOp設(shè)定值源選擇的方式STRUCTSP_ExtLi通過(guò)程序來(lái)選擇外部設(shè)定值STRUCTSP_I ntLi通過(guò)程序來(lái)選擇內(nèi)部設(shè)定值STRUCTSP_I nt內(nèi)部設(shè)定值STRUCTSP_Ext外部設(shè)定值STRUCT通過(guò)參數(shù)SP_LiOp來(lái)決定是由程序（CFC或者SFC ）還是由面板（操作面板）來(lái)實(shí)現(xiàn)切換，例如需要由程序來(lái)選擇外部設(shè)定值，則相關(guān)參數(shù)配置如下:SP_LiOp=1SP_ExtLi=1SP_I ntLi=O如果SP_ExtLi和SP_IntLi都被設(shè)置為1,那么內(nèi)部設(shè)定值會(huì)有更高的優(yōu)先級(jí)，即回路 會(huì)使用內(nèi)

19、部設(shè)定值，此時(shí)回路不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤消息。設(shè)定值的多通道輸入，是為了方便功能塊的擴(kuò)展，但也帶來(lái)了內(nèi)/外部設(shè)定值切換過(guò)程中由于設(shè)定值變化而可能導(dǎo)致回路波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。所以，功能塊提供了參數(shù)“SP_TrkExt ”以確保在使用外部設(shè)定值的情況下，內(nèi)部設(shè)定值保持和外部設(shè)定值的跟蹤，這樣在重新使用內(nèi)部 設(shè)定值的時(shí)候可以做到無(wú)擾切換。這個(gè)參數(shù)可以在操作面板上的參數(shù)畫(huà)面中選擇“SP:=SPexternal ”來(lái)使能。（圖6所示）在自動(dòng)狀態(tài)中，手動(dòng)控制值Man會(huì)跟蹤控制輸出 MV，以此可以確保自動(dòng)到手動(dòng)的無(wú)擾切換。2. 5如何使用PIDConL的程序模式程序模式指的是在使用外部軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制（ APC ）的過(guò)程中

20、，PIDConL提供相應(yīng) 的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)定值或者控制輸出的遠(yuǎn)程設(shè)定，外部先進(jìn)控制軟件通常通過(guò)OPC方式進(jìn)行通訊。默認(rèn)情況下，程序模式是關(guān)閉的，需要設(shè)置管腳AdvConEn為1才能激活該功能。注：如果當(dāng)前選擇的是外部設(shè)定值，則無(wú)法切換到程序模式。圖9程序模式的選擇如上圖所示，點(diǎn)擊標(biāo)準(zhǔn)面板下的“Mode ”右側(cè)按鈕，在彈出 Mode命令條中選擇“ Program ”，并點(diǎn)擊“ OK”按鈕即可切換到程序模式。在程序模式中，其又分為設(shè)定值程序控制模式和輸出值程序控制模式。在設(shè)定值程序控制模式下，設(shè)定值窗口變?yōu)椴豢刹僮鞯臓顟B(tài)，此時(shí)的設(shè)定值直接由參數(shù)AdvCoMV來(lái)設(shè)定:IA&DT Service

21、 & SupportPage 16-21SIEMENS圖io設(shè)置設(shè)定值的程序模式如上圖所示，當(dāng)前操作模式是“Program SP ”，通過(guò)OPC傳遞過(guò)來(lái)的設(shè)定值是 20.5 ,此時(shí)回路根據(jù)這個(gè)設(shè)定值進(jìn)行自動(dòng)控制。在輸出值程序控制模式下，控制器的PID運(yùn)算停止，直接采用 AdvCoMV作為控制器的輸出。圖11設(shè)置控制輸出的程序模式上圖中，通過(guò) OPC過(guò)來(lái)的控制輸出為 60.0，此時(shí)的PIDConL不進(jìn)行PID運(yùn)算，而直接 采用相應(yīng)的輸出值。具體采用設(shè)定值程序控制模式還是輸出值程序控制模式是在CFC中通過(guò)參數(shù)AdvCoModSP 來(lái)選擇的。程序模式需要使用到 CFC中功能塊的如下管腳：表3

22、程序模式相關(guān)的管腳管腳功能信號(hào)類(lèi)型AdvCoE n程序模式使能STRUCTAdvC oOn通過(guò)面板來(lái)激活程序模式BOOLAdvCoModSP程序模式的類(lèi)型：設(shè)定值或直接控制輸出BOOLAdvCoMst On是否使用邊沿信號(hào)來(lái)激活或取消激活STRUCTAdvCoMV外部程序的設(shè)置值REAL例如，需要使用一個(gè)外部應(yīng)用程序通過(guò)OPC來(lái)設(shè)置PIDConL的設(shè)定值，參數(shù)可以這樣設(shè)置：AdvConEn=1AdvCoModSP=1之后，在回路處于自動(dòng)狀態(tài)下，就可以切換到程序模式了。退出程序模式后的 PIDConL的工作狀態(tài)和程序模式的類(lèi)型相關(guān)：如果采用遠(yuǎn)程設(shè)置設(shè) 定值，那么退出之后工作在自動(dòng)模式下；如果采用

23、的是直接輸出，則退出后工作在手動(dòng)模式 下。2. 6如何使用PIDConL的仿真功能仿真功能(“ Simulation ”)是為了方便調(diào)試而設(shè)置的，激活該功能，可以在操作面板 上設(shè)置過(guò)程值和回讀值(Rbk)，開(kāi)啟仿真功能之后，連接的實(shí)際PV和Rbk被屏蔽。在參數(shù)面板上點(diǎn)擊“ Simulation ”右側(cè)按鈕，然后在彈出的命令行中選擇“On ”，并通過(guò)“OK ”按鈕確認(rèn)即可。Simulation1i1Esedition|Cancel丿 crc(i)/iiiao32dEnabled op&ratxoDiJs SettingsPID op t ini z at ion廠SJ* ；= PV in

24、 nanual node 匸SP ：= SP esteiftalFParaMeterServiceSimulationRelease fox naint.OffNo圖12開(kāi)啟仿真功能進(jìn)入仿真模式之后，回路的過(guò)程值PV和回讀值可以由操作員手動(dòng)設(shè)置。圖13仿真狀態(tài)下設(shè)置過(guò)程值注：打開(kāi)仿真功能需要當(dāng)前登錄用戶具有1100號(hào)授權(quán)(Highest process controlling)3 PIDConL的應(yīng)用3. 1分程控制普通的控制回路中一個(gè) PID的輸出控制一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一一例如一個(gè)閥門(mén)來(lái)完成控制任務(wù)。某些工藝情況下，單個(gè)回路中存在兩個(gè)閥門(mén)，它們之間在動(dòng)作上存在一定的先后順序， 此時(shí)則需要分程控制方

25、案。例如，使用兩個(gè)出口閥來(lái)調(diào)節(jié)一個(gè)反應(yīng)罐中物料的液位，當(dāng)物料液位過(guò)高時(shí)，增加A閥開(kāi)度，如果A閥全開(kāi)之后液位還是過(guò)高，則開(kāi)啟并不斷增加B閥的開(kāi)度；反之，如果物料液位過(guò)低，則先關(guān)小 B閥，在B閥全光之后再關(guān)小 A閥。兩個(gè)閥的動(dòng)作關(guān)系如下圖所示：L 圖14閥門(mén)動(dòng)作關(guān)系伸上圖中，兩個(gè)閥門(mén)的動(dòng)作是相連續(xù)、服務(wù)于同一個(gè)調(diào)節(jié)回路的，為了實(shí)現(xiàn)分程控制，除了需要調(diào)用PIDConL塊來(lái)進(jìn)行PID運(yùn)算之外，系統(tǒng)還提供了分程功能塊SpIRange (FC372)，在APL功能庫(kù)下的“ Control ”中可以找到，該功能塊負(fù)責(zé)將控制輸出“分解”成 兩個(gè)閥的控制信號(hào)，在實(shí)際的使用過(guò)程中，兩個(gè)閥門(mén)的動(dòng)作特性各不相同，需要

26、根據(jù)實(shí)際情 況配置相應(yīng)的參數(shù)。根據(jù)上例中兩個(gè)閥門(mén)的動(dòng)作關(guān)系，分別設(shè)置分程塊SplRange的如下參數(shù):Out1Scale.High=0.0Out1Scale.Low=100.0Out2Scale.High=100.0Out2Scale.Low=0.0連接SplRange的輸入管腳In到PIDConL的控制輸出 MV，兩個(gè)輸出管腳 Out1和Out2分別將其通過(guò)CH_AO驅(qū)動(dòng)塊輸出到對(duì)應(yīng)輸出通道。調(diào)節(jié)冋)的血塢舟;1上E-Q昭1tea】丹q3/£T-n100. KJ-Ia.9c *1*DlfiLZ1DD-0Stilt50,0QwtLJtrtTV ChJi=TELD曲andgCQJbCt

27、t»dDnJ7 QutWiD.DDllElBc&lEt工:工敘比一0-0EiiFV IsScalefhiTD-0SUtLVtlOdaArt.o附 斑】LBIBKfJ!5IffDHoBtNtPOS輔入It號(hào)分祥中ERIriQr-iLb冶h dT縣縣誼：各笛調(diào)節(jié)網(wǎng)2的通適垛OHIScal弟一段分程首出超怕FVB&d血 tLOScaleJ7£illTPV JiiUnaJV ChnST0=j'CQutimS1»FV 血SciLcGux0.0EcatcValaodAiZTfl-H5 KtltbUs&Mflod?!&»圖15分

28、程輸出CFC塊圖由于在分程控制中涉及到了兩個(gè)AO通道，所以和簡(jiǎn)單單回路不同，需要將兩個(gè)驅(qū)動(dòng)塊的QBad、Out of Service 等狀態(tài)進(jìn)行"邏輯或”運(yùn)算之后送到PIDConL塊中。在PCS 7中還提供了分程控制的過(guò)程標(biāo)簽類(lèi)型(Process tag type )，打開(kāi)“ PCS 7 APLibrary V71 ”的“ Templates "，其中可以找到“ SplitrangeControl ”，直接拷貝這個(gè)過(guò)程 標(biāo)簽類(lèi)型到層級(jí)或者項(xiàng)目的主數(shù)據(jù)中，之后可以通過(guò)過(guò)程對(duì)象視圖(Process ObjectView )、IEA文件導(dǎo)入或者直接修改參數(shù)的方式來(lái)批量添加分程控制

29、程序。PCS 7軟件提供的過(guò)程標(biāo)簽類(lèi)型除了完成分程控制之外，還增加了諸如帶輸出遲滯的回路仿真、控制器性能 監(jiān)視等功能。3. 2串級(jí)控制串級(jí)控制是應(yīng)用最為廣泛的一種復(fù)雜控制系統(tǒng)，主要運(yùn)用于控制精度要求較高、對(duì)象具 有大遲滯特性的回路，通過(guò)將一個(gè)控制對(duì)象分解成兩個(gè)“串聯(lián)”的控制回路，從而達(dá)到降低 回路的遲滯時(shí)間、限制過(guò)程值波動(dòng)范圍的目的。一個(gè)典型的串級(jí)控制包括主調(diào)節(jié)回路和副調(diào)節(jié)回路，主調(diào)節(jié)回路的控制輸出作為副調(diào)節(jié) 回路的設(shè)定值，畐碉節(jié)回路的對(duì)象直接影響主回路的控制對(duì)象。兩個(gè)調(diào)節(jié)回路有獨(dú)立的測(cè)量 值，而且副回路的響應(yīng)速度要快于主回路，以便干擾能夠地被抑制下來(lái)。如下圖所示的控制 系統(tǒng)方框圖描述了串級(jí)系

30、統(tǒng)的特性：在CFC中使用PIDConL來(lái)搭建串級(jí)控制程序，除了上述描述的兩個(gè)控制器之間的關(guān)聯(lián) 之外，還需要考慮以下幾個(gè)方面：-串級(jí)模式和其他控制模式的無(wú)擾切換。作為串級(jí)模式的一大主要特點(diǎn)，要求其中的控 制回路都處于自動(dòng)模式，而且主回路的輸出要用作副回路的實(shí)際設(shè)定值。在其他控制模式(例如手動(dòng)等)下，主回路的輸出要跟蹤副回路的過(guò)程值，以防止副回路出現(xiàn)設(shè)定值跳變。為此，可以使用 PIDConL的“ MV_TrkOn ”和“ MV_Trk ”兩個(gè)參數(shù)分別來(lái)開(kāi)啟輸出跟蹤功 能和設(shè)置跟蹤值；-在調(diào)試串級(jí)回路時(shí)，需要先調(diào)節(jié)副回路，之后才是主回路，這就需要副回路能夠在串級(jí)和常規(guī)單回路中進(jìn)行切換。針對(duì)這個(gè)功能，

31、可以使用PIDConL的外部設(shè)定值來(lái)連接主回路的功能塊，此外，PIDConL的輸出管腳上的“ CascaCut ”就是根據(jù)外部設(shè)定值投入使用 與否來(lái)判斷串級(jí)是否啟用；-副回路的設(shè)定值取決于主回路的輸出，這就需要主回路能夠準(zhǔn)確地將偏差的變化趨勢(shì) 傳遞到副回路中，但積分功能的存在可能會(huì)延遲這個(gè)傳遞過(guò)程，從而導(dǎo)致副回路振蕩幅度加 大，難以回到穩(wěn)定。尤其是在副回路的輸出已經(jīng)處于最高/最低的情況下，主回路的積分功能可能會(huì)讓副回路的設(shè)定值繼續(xù)不斷地增加/減少，而在主回路的偏差發(fā)生改變時(shí)，副回路不能快速地跟上響應(yīng)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以使用PIDConL的正向/反向積分抑制功能，在副回路的控制塊的輸出達(dá)到上

32、限之后，可以設(shè)置“IntHoldPos ”來(lái)抑制正向積分，反之亦然。和分程控制一樣，PCS 7庫(kù)中同樣提供了一個(gè)串級(jí)控制的過(guò)程標(biāo)簽類(lèi)型，在“PCS 7AP Library V71 ”庫(kù)的“ Templates ”中，名為“ CascadeControl "，可以直接使用這個(gè)過(guò)程標(biāo)簽類(lèi)型來(lái)完成串級(jí)控制。如果使用兩個(gè)PID功能塊來(lái)編程，可以參考這個(gè)標(biāo)簽類(lèi)型，完IA&DT Service & SupportPage 23-21SIEMENSIA&DT Service & SupportPage #-21SIEMENSEx ternal PIDConL ContinnaoIncBoldPMVIntH d丄曲JT/_TEk:0nJTV TElf成如下管腳連接:外環(huán)輸岀作為內(nèi)環(huán)的外部i殳定值內(nèi)環(huán)串圾模式切除之后激活外壞的輸出跟蹤功能Incjernal PIDConL ronclnuo SP ExtDB32SP夕卜壞的輸出