西门子S7-200模块CPU224XPCN中央处理单元详解

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如图中所示，FB58提供有两个过程值的输入通道：PV_IN和PV_PER，这两个通道用PVPER_ON来选择：

　　注：PVPER_ON的默认值为False。

　　对于PV_PER的输入，根据温度测量方式的不同，从模拟量输入通道过来的数据格式也有所不同，因此，FB58提供过程值格式转换的环节CRP_IN，其中涉及到参数PER_MODE：

　　注：PER_MODE的默认值为0。

　　从图1中的处理流程中可以看到经过CRP_IN之后，还有一个规格化（Normalize）的环节PV_NORM。该环节可以对过程值进行修正，对于温度值，可以规格化为百分比值，同样地，百分比的值也可以规格化为温度值。

　　其转换公式是：

　　PV_NORM的输出 = CPR_IN的输出*PV_FAC+PV_OFFS

　　例如，通过温度变送器将一个-200℃~1000℃范围里的温度值以4~20mA的信号送至模拟量输入通道PIW256中。在FB58中设置

　　通过如上的参数设置，则在“PV"参数中得到一个温度值。同样地，此时的设定值SP_INT可以直接设置为温度值。

　　设定值SP_INT的取值由过程值的处理过程所决定，如果过程值经过处理得到一个百分比的值，那么SP_INT就是一个量程的百分比；如果处理得到一个实际温度值，那么设定值SP_INT也必须是一个温度值。SP_INT必须要有和过程值一样的基本单位。

　　2.3 PID运算

　　PID运算是FB58的运算核心，主要通过对偏差信号（设定值SP_INT-过程值PV）进行比例、积分、微分运算来得到对阀门、变频器等执行机构的控制信号。具体流图如下图所示：

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从上述流程图中有如下几点信息：

　　- 比例、积分和微分都是对比例和增益参数的乘积之积的运算，其在时间域上的表达式为：

　　- 特殊地，在积分时间TI和微分时间TD为0的时候，积分作用和微分作用被取消激活，此时为纯比例控制；

　　- 对于反作用方式，需要将增益GAIN设置为负数；

　　- PFAC_SP为比例弱化功能。在设定值SP_INT发生阶跃变化时，设置比例因子PFAC_SP，从而达到减弱因为设定值修改而导致的不稳定，该比例因子PFAC_SP的取值范围是0.0~1.0；

　　- 对于积分作用，在I_ITL_ON为1的时候，积分结果就是I_ITLVAL；

　　- 积分功能中的INT_HPOS和INT_HNEG参数为正向积分功能保持和反向积分功能保持，如果此时偏差ER和增益GAIN的乘积为正，且INT_HPOS为True，那么此次运算周期中积分的增加量为0，即积分项LMN_I的输出不会改变。INT_HNEG的作用与此类似。

　　- 微分功能中的D_F参数是微分因子，在微分运算中和周期时间CYCLE作用类似

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