FB41高级功能

FB41“CONT_C”高级功能

FB41“CONT_C”除了基本的PID运算之外，软件本身也提供了积分设定值、积分保持、死区、无扰动切换（手动切换自动）等高级功能。

积分分量

积分初始值

积分冻结

死区

无扰动切换

常问问题

积分分量

FB41“CONT_C”的“LMN_I”积分分量，在手动状态下，根据不同的偏差，不同的MAN值，LMN_I的值不同

图1. FB41"CONT_C": SP_INT=PV_IN; MAN=0；GAIN=2

图2. FB41"CONT_C":SP_INT≠PV_IN;MAN=0;GAIN=2

图3. FB41"CONT_C":SP_INT≠PV_IN;MAN=25;GAIN=2

注：以TIA Potal V13 SP1为例，该功能块在STEP 7中的管脚与其相同

由以上3图所示，当在MAN_ON=1的手动状态时，

LMN_I=LMN-LMN_P,而手动时：LMN=MAN，则：

LMN_I=MAN-LMN_P

积分初始值

从上述积分分量作用的描述可得出，积分分量的大小依据手动值和比例分量自行计算。如果要实现人为设定，则需要使用积分初始值。

表1.积分初始化管脚

图4.积分初始化

积分冻结

积分饱和：具有积分作用的控制器，只要被控对象与设定值有偏差，其输出就会不停的变化。如果由于某种原因（阀门开度限制、泵故障等），被控对象偏差一时无法消除，而控制器依然要校正这个偏差，经过一段时间之后，控制器输出将进入深度饱和状态，这种现象叫做积分饱和。进入深度饱和的控制器，要等偏差反向之后才会慢慢的从饱和状态退出来，重新恢复控制作用。针对FB41"CONT_C"，最常用的解决方法是积分冻结，当PID输出超过某一限制值时，保持积分作用不变。

图5. 积分冻结

由上图可见，在保持偏差不变的条件下（比例分量保持不变），当激活INT_HOLD后，积分分量也保持不变，INT_HOLD设置只有在自动模式下才有效，手动模式下无效。

死区

死区：从控制要求来说，很多系统允许被控量在一定范围内存在误差，在该范围内，要求PID的输出保持不变。系统允许被控量的误差大小，被称为PID的死区宽度。

图6.死区设置

图7，死区作用

由上述两图可知，死区设置后，当当前值( PV_IN )在死区范围内，FB41"CONT_C"的输出保持不变，死区范围遵循如下公式：

SP_INT-DEADB_W < DEAD ZONE ( PV_IN )< SP_INT+DEADB_W

无扰动切换

无扰动切换：在手动与自动切换的瞬间，保持控制器的输出信号不发生突变，以免切换给控制系统带来干扰。在自动状态下，阀位手动给定值要跟随现场调节阀的阀位反馈值的变化而变化；而在手动状态下，设定值要跟随被调变量(比如：流量、压力、温度、液位等)的实时测量值的变化而变化。

FB41"CONT_C"的控制模式从手动切换到自动是无扰切换，反之不是无扰切换，需要通过编程实现。

图8. 手动切换自动

由上图可见，当FB41"CONT_C"从手动切换到自动后，无扰动切换自动生效，系统保持稳定.

图9. 自动切换手动

由上图可见，当FB41"CONT_C"从手动切到自动后，PID的输出直接变为MAN值，系统振荡.

增加如下程序，来实现自动切手动时的无扰动切换

图10. 无扰动切换

常问问题

FB41"CONT_C" 如何实现P，PI，PD，PID控制模式？

FB41"CONT_C" 输出LMN与LMN_PER 的区别？

LMN的输出范围：LMN_LLM * LMN_FAC + LMN_OFF < LMN < LMN_HLM * LMN_FAC + LMN_OFF;

LMN_PER输出范围: 32512 < LMN_PER < 32511;

积分冻结与积分初始化有什么区别？

1， 积分冻结是锁定积分分量，而积分初始化是给积分分量一个初始值；

2，积分冻结仅在自动状态下有效，积分初始化手/自动模式下均有效。

为何激活积分初始化后，积分变量保持不变？

必须用沿调用，如下图：

图11. 积分初始化

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