FB58（TCONT_CP）

功 能：FB58 “TCONT_CP“ 针对温度控制过程而设计（也可应用于其他控制过程），可实现连续调节及比例调节元件的两级调节。

输出类型：模拟量输出或PWM输出可选。

应用领域：特别适用于温度控制过程，可选 PI 或 PID 控制方式。适用于带自整定功能的回路。

特 点：具备温度信号转换的功能，带自整定功能，同时具备模拟量输出和PWM输出方式，两步控制方式，比例作用可弱化，控制带功能。

图1.FB58"TCONT_CP" 的方框图

主要参数

图2. FB58"TCONT_CP"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. FB58"TCONT_CP" 的输入参数

参数 变量类型 数据类型 取值范围 默认 描述 应用
PV_IN IN REAL -100~100(%)或者 物理值 0.0 过程变量输入
必须与SP_INT单位一致
PV_PER IN INT   0 外设过程变量输入

PIW xxx
DISV IN REAL -100~100(%) 0.0 干扰变量

 
INT_HPOS IN BOOL   FLASE 积分作用的输出可在正向保持
必须与SP_INT单位一致
INT_HNEG IN BOOL   FLASE 积分作用的输出可在负向保持  
SELECT IN INT   0 模式选择

如果脉冲整形器开启，则有几种方法可以调用 PID 算法和脉冲整形器：

SELECT = 0：以快速循环中断优先级等级调用控制器，处理 PID 算法和脉冲整形器。
SELECT = 1：在 OB1 中调用控制器，仅处理 PID 算法。
SELECT = 2：以快速循环中断优先级等级调用控制器，仅处理脉冲整形器。
SELECT = 3：以慢速循环中断优先级等级调用控制器，仅处理 PID 算法。

表2. FB58"TCONT_CP" 的输入输出参数

参数 变量类型 数据类型 取值范围 默认 描述 应用
CYCLE IN/OUT REAL   0.1(s) 采样时间

 
CYCLE_P IN/OUT REAL  

0.02(s)

 脉冲整形器作用的采样时间  
SP_INT IN/OUT REAL   0.0

设定值

  
MAN IN/OUT REAL   0.0 手动控制值

 
COM_RST IN/OUT BOOL   0.0 完全重启动
置位后自动复位
MAN_ON IN/OUT BOOL   TRUE 手/自动切换按钮
MAN_ON:
0:自动
1:手动

表3. FB58"TCONT_CP"的输出参数

参数 变量类型 数据类型 取值范围 默认 描述 说明
LMN OUT REAL   0.0 调节值  
LMN_PER OUT INT   0 外设调节值
PQW xxx
QLMN_HLM OUT BOOL   FALSE 调节值上限报警
QLMN_LLM OUT BOOL   FALSE 调节值下限报警
LMN_P OUT REAL   0.0 比例分量
LMN_I OUT REAL   0.0 积分分量
LMN_D OUT REAL   0.0 微分分量
PV OUT REAL   0.0 当前值输出
QPLUSE OUT BOOL   FLASE 脉冲输出  
QC_ACT OUT BOOL   FLASE 连续控制指示

此参数指示是否在下一次调用块时处理连续控制组件（仅当 SELECT 的值为 0 或为 1 时才相关）

表4. FB58"TCONT_CP"的常用静态参数

参数 偏移量 数据类型 取值范围 默认 描述 说明
DEAD_W 44.0 REAL   0.0 死区  
I_ITLVAL 48.0 REAL -100~100(%) 0.0 积分初始值  
LMN_HLM 52.0 REAL   FALSE 输出值上限  
LMN_LLM 56.0 REAL   FALSE 输出值下限  
PER_TM 76.0 REAL   0.0 周期时间
脉冲调制的周期时间
P_B_TM 80.0 REAL   0.0 最小脉冲/中断时间
防止阀门频繁开关
TUN_DLMN 84.0 REAL -100~100(%) 0.0 阶跃值

控制器调节的过程激发是由 TUN_DLMN 中的输出值阶跃变化引起的。
PER_MODE 88.0 INT   0 输入值模式选择

可使用此开关输入 I/O 模块的类型。 然后，在 PV 输出中对输入 PV_PER 中的过程值进行如下标定：

PER_MODE = 0：热电偶；PT100/NI100；标准
PV_PER * 0.1 单位： °C，°F

PER_MODE = 1：PT100/NI100；气候型
PV_PER * 0.01 单位： °C，°F

PER_MODE = 2：电流/电压
PV_PER * 100/27648 单位： %
PVPER_ON 90.0 BOOL   FLASE 当前值选择外设

PVPER_ON:
0:当前值选择PV_IN
1:当前值选择PV_PER
I_ITL_ON 90.1 BOOL   FLASE 积分设定值

I_ITL_ON:
0:积分作用值由偏差计算
1:积分作用值为I_ITVAL
PULSE_ON 90.2 BOOL   FLASE 激活脉冲功能  
ER 92.0 REAL   0.0 偏差
ER=SP_INT-PV_IN
LMN_P 96.0 REAL   0.0 比例分量  
LMN_I 100.0 REAL   0.0 积分分量  
LMN_D 104.0 REAL   0.0 微分分量  
PHASE 108.0 INT   0 自整定阶段

在输出 PHASE 中指示控制器调节的当前阶段。

PHASE = 0：无调节模式；自动模式或手动模式
PHASE = 1：启动调节准备就绪；检查参数、等待激发、测量采样时间
PHASE = 2：实际调节： 使用常量输出值搜索拐点。 在背景数据块中输入采样时间。
PHASE = 3：计算过程参数。 在进行调节之前保存有效的控制器参数。
PHASE = 4：控制器设计
PHASE = 5：根据新的调节变量跟踪控制器
PHASE = 7：验证过程类型
STATUS_H 110.0 INT   0 整定状态字  
STATUS_D 112.0 INT   0 被控对象类型
一阶、二阶等被控对象
PI_CON 116.0 STRUCT
PI 控制器
GAIN +0.0 REAL   0.0 比例参数  
TI +4.0 REAL (s) 0.0 积分参数  
PID_CON 124.0 STRUCT
PID 控制器
GAIN +0.0 REAL   0.0 比例参数  
TI +4.0 REAL (s) 0.0 积分参数  
TD +8.0 REAL (s) 0.0 微分参数  
PAR_SAVE 136.0 STRUCT
PID 参数存储
PFAC_SP +0.0 REAL   0.0 设定值比例因子  
GAIN +4.0 REAL   0.0 比例参数  
TI +8.0 REAL (s) 0.0 积分参数  
TD +12.0 REAL (s) 0.0 微分参数  
D_F +16.0 REAL 5.0~10.0 5.0 微分因子  
CON_ZONE +20.0 REAL   0.0 控制带  
CONC_ON +24.0 BOOL   FLASE 控制带使能  
PFAC_SP 162.0 REAL   0.0 设定值比例因子  
GAIN 166.0 REAL   0.0 比例参数  
TI 170.0 REAL (s) 0.0 积分参数  
TD 174.0 REAL (s) 0.0 微分参数  
D_F 178.0 REAL 5.0~10.0 5.0 微分因子  
CON_ZONE 182.0 REAL   0.0 控制带  
CONC_ON 186.0 BOOL   FLASE 控制带使能  
TUN_ON 186.1 BOOL   FLASE 启动自整定

 
TUN_ST 186.2 BOOL   FLASE 激活激励

如果在控制器调节期间操作点的设定值保持恒定，则 TUN_ST=1 将激活输出值阶跃变化（变化量为 TUN_DLMN）。

UNDO_PAR

 186.3 BOOL   FLASE 加载参数

从数据结构 PAR_SAVE 加载控制器参数 PFAC_SP、GAIN、TI、TD、D_FCONZ_ON 和 CON_ZONE （仅在手动模式下有效）。

SAVE_PAR

 186.4 BOOL   FLASE 保存参数

在数据结构 PAR_SAVE 中保存控制器参数 PFAC_SP、GAIN、TI、TD、D_F、CONZ_ON 和 CON_ZONE。

LOAD_PID

 186.5 BOOL   FLASE 加载参数

根据 PID_ON，从数据结构 PI_CON 或 PID_CON 加载控制器参数 GAIN、TI,TD（仅在手动模式下有效）

PID_ON

 186.6 BOOL   FLASE 模式选择

在输入 PID_ON 中，可以指定已调整的控制器作为 PI 控制器还是作为 PID 控制器运行。

PID 控制器： PID_ON = TRUE
PI 控制器： PID_ON = FALSE

但是，对于某些过程类型，尽管 PID_ON = TRUE，仍然只能设计 PI 控制器。

手/自动选择（MAN_ON）

表5.MAN_ON的选择

参数 状态 说明
MAN_ON 0
自动控制：PID经过程序块计算输出
MAN_ON 1
手动控制：直接由MAN控制输出

当前值PV_IN与PV_PER的选择

表6.PVPER_ON的选择

参数 状态 说明
PVPER_ON 0
PV_IN有效
PVPER_ON 1
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

当选择PV_IN作为反馈值时， FB58"TCONT_CP"与FB41"CONT_C"的用法一样

PVPER_ON=1时，PER_MODE模式选择

表7.PID参数设定

参数 描述 公式
PER_MODE=0 热电偶或热电阻标准型

PV_PER*0.1
PER_MODE=1 热电阻气候型

PV_PER*0.01
PER_MODE=2 电流/电压转换 PV_PER * 100/27648

图3. PER_MODE=0

图4. PER_MODE=1

图5. PER_MODE=2

PID输出LMN与LMN_PER选择

FB58"TCONT_CP"与FB41"CONT_C"的用法一样,参考之前的文档： FB41基本使用