引言
PID控制包的功能块(FB)包括了用于连续控制(CONT_C)和步进控制 (CONT_S)的控制块，以及用于脉宽调制(PULSEGEN)的FB。 控制器块实现了一个纯软件控制器，它所包含的功能块可以提供控制器 的所有功能。循环计算所需的数据存储在为FB分配的数据块中。这样， 便可以按照需要频繁地调用FB。
功能块PULSEGEN和功能块CONT_C一起，可实现具有脉冲输出的控制 器，用于控制比例执行器。
使用FB创建的控制器是由一系列子功能组成的，您可以选择激活或取消 激活这些子功能。除了具有其自身PID算法的实际控制器以外，还有一些 集成的功能也可以用于处理设定值和过程变量，以及用于调整计算出的 可调节变量。
通过两个控制器块实现的控制器并不局限于任何特定应用领域。控制器 的性能和它的处理速度只取决于所使用的CPU的性能。
对于任何一个给定的CPU，都必须在控制器的数量和单个控制器的处理 频率之间进行折衷。控制回路所必需的处理速度，换句话说，就是单位 时间内计算可调节变量的次数，决定了可以安装的控制器数量(较快的回 路意味着较少的控制器)。
在可以控制的过程类型方面，没有任何限制。不论是慢速过程(温度、罐 液位等)，还是非常快的过程(流速、电机速度等)，都可以进行控制。 注意
要控制的过程的静态特征(增益)和动态特征(时间延迟、死区时间、复位 时间等)，对控制器的结构和设计都有显著的影响，并且还会影响到控制 器的静态(P分量)和动态(I和D分量)参数维数大小的选择。
因此，精确了解需要控制的过程的类型和特征数据是非常必要的。 注意
控制回路的特征由给出的受控过程或机器的物理特征决定，并且只能做 局部的细微修改。仅当所选择的控制器类型非常适合工作条件并且与过 程的时间响应相匹配时，才能获得良好的控制质量。
您可以在几乎不需要编程的情况下创建一个控制器(构造、参数分配和系 统程序中的调用)。但STEP 7的知识是必需的。 STEP 7在线帮助还提供了关于各种FB的信息。
PID控制是标准控制的一个子集。关于标准控制器的更多信息，请参见 /350/。
3.1 使用FB41“CONT_C”实现连续控制
FB“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控制器的子功能，以使控制器适合实际的工艺过程。
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。
除了设定值和过程值分支中的功能以外，FB还实现了一个完整的PID控制 器，该控制器具有连续的可调节变量输出，并且还可以选择手动影响调 节值。
下文详细描述了这些子功能： 设定值分支
设定值以浮点数格式输入到SP_INT输入端。 过程变量分支
可以在外围设备(I/O)中输入过程变量，也可以以浮点数格式输入。 CRP_IN函数根据下列公式，将PV_PER外设值转换成浮点数格式-100到 +100 %：
CRP_IN的输出= PV_PER ￡ 100 27648
PV_NORM函数根据下列公式规格化CRP_IN的输出：
PV_NORM的输出= (CRP_IN的输出) ￡ PV_FAC + PV_OFF PV_FAC的缺省值是1，PV_OFF的缺省值是0。
误差信号
设定值和过程变量之间的差值就是误差信号。要抑制由于可调节变量量 化所引起的小幅持续振荡(例如，在使用PULSEGEN进行脉宽调制时)， 可对误差信号使用死区(DEADBAND)。如果DEADB_W = 0，则死区功 能关闭。 PID算法
这里所使用的PID算法是定位PID算法。比例、积分(INT)和微分(DIF)动作 是并行连接在一起的，可以单独激活或取消激活。这样便能够组态成P、 PI、PD和PID控制器。还可以组态成纯I控制器和纯D控制器。 手动值
可以在手动模式和自动模式之间切换。在手动模式下，可调节变量被 修正到手动选择的数值。积分器(INT)内部被设置成LMN - LMN_P - DISV，而微分单元(DIF)被设置成0，这些都是自动在内部进行匹配的。 这样，切换到自动模式就不会导致调节值的突然变化。 调节值
使用LMNLIMIT函数，可以将调节值限制到所选择的数值上。当输入变量 超过了限制值时，通过信号位来指示。
LMN_NORM函数根据下列公式规格化LMNLIMIT的输出：
LMN = (LMNLIMIT的输出) ￡ LMN_FAC + LMN_OFF LMN_FAC的缺省值是1，而LMN_OFF的缺省值是0。
调节值也可以使用外设值格式。CRP_OUT函数根据下列公式将浮点数 LMN转换成外设值：
LMN_PER = LMN ￡ 100 27648
前馈控制
可以在DISV输入端前馈一个干扰变量。
模式
完全重启动/重启动
FB41“CONT_C”有一个完全重启动例行程序，当置位输入参数 COM_RST = TRUE时执行。
在启动期间，积分器内部被设置成初始值I_ITVAL。当在周期性中断优先 级中调用积分器时，它便从这个数值开始，继续工作。 所有其它输出都被设置成各自的缺省值。 出错信息
此功能块内部并不检查错误。因此没有使用出错输出参数RET_VAL。 方框图
图16--1 CONT_C的方框图
输入参数
表3--1给出了FB41“CONT_C”输入参数的描述。
表3--1 FB 41“CONT_C”的输入参数(INPUT)
1) 设定值和过程变量分支中的参数具有相同的单位 2) 调节值分支的参数具有相同的单位
输出参数
表3--2给出了FB41“CONT_C”输出参数的描述。
项目-用于S7-300和S7-400的标准软件PID控制
