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Siemens SIMATIC S7-1500 Funktionshandbuch
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Siemens SIMATIC S7-1500 Funktionshandbuch

Pid-regelung
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Inhaltsverzeichnis

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Verwandte Anleitungen für Siemens SIMATIC S7-1500

Inhaltszusammenfassung für Siemens SIMATIC S7-1500

  • Seite 2: Pid-Regelung

    ___________________ Vorwort ___________________ Wegweiser Dokumentation ___________________ SIMATIC Grundlagen zum Regeln ___________________ Projektieren eines Software- Reglers S7-1200, S7-1500 PID-Regelung ___________________ PID_Compact einsetzen ___________________ PID_3Step einsetzen Funktionshandbuch ___________________ PID_Temp einsetzen ___________________ PID Basisfunktionen einsetzen ___________________ Hilfsfunktionen ___________________ Anweisungen ___________________ Service & Support 12/2017 A5E35300226-AC...

  • Seite 3: Rechtliche Hinweise

    Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden. Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk ® gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft.

  • Seite 4: Vorwort

    ● Informationen zum Angebot des Technical Support finden Sie im Anhang Service & Support (Seite 571). ● Das Angebot an technischer Dokumentation für die einzelnen SIMATIC Produkte und Automatisierungssysteme finden Sie im Internet (http://www.siemens.com/simatic-tech-doku-portal). ● Den Online-Katalog und das Online-Bestellsystem finden Sie im Internet (http://mall.automation.siemens.com). PID-Regelung...

  • Seite 5: Inhaltsverzeichnis

    Inhaltsverzeichnis Vorwort ..............................3 Wegweiser Dokumentation ........................12 Grundlagen zum Regeln ........................17 Regelkreis und Stellglieder ....................17 Regelstrecken ........................19 Kennwerte der Regelstrecke ....................21 Impulsregler ........................... 24 Führungs- und Störverhalten ....................28 Regelverhalten bei unterschiedlichen Rückführstrukturen ............ 29 Wahl der Reglerstruktur bei gegebener Regelstrecke ............
  • Seite 6 Inhaltsverzeichnis 3.10.5 Arbeiten mit der Parametersicht ..................... 61 3.10.5.1 Übersicht ..........................61 3.10.5.2 Parametertabelle filtern ......................61 3.10.5.3 Parametertabelle sortieren ..................... 62 3.10.5.4 Parameterdaten in andere Editoren übernehmen ..............62 3.10.5.5 Fehler anzeigen ........................63 3.10.5.6 Startwerte im Projekt bearbeiten .................... 63 3.10.5.7 Status der Konfiguration (offline) ....................
  • Seite 7 Inhaltsverzeichnis 5.2.2 PID_3Step V2 in Betrieb nehmen ..................137 5.2.2.1 Erstoptimierung V2 ......................137 5.2.2.2 Nachoptimierung V2 ......................139 5.2.2.3 Mit manuellen PID-Parametern in Betrieb nehmen V2 ............141 5.2.2.4 Motorstellzeit messen V2 ..................... 142 5.2.3 PID_3Step V2 mit PLCSIM simulieren ................. 144 PID_3Step V1 ........................
  • Seite 8 Inhaltsverzeichnis Kaskadenregelung mit PID_Temp ..................201 6.4.1 Einleitung ..........................201 6.4.2 Programmerstellung ......................203 6.4.3 Konfiguration ......................... 205 6.4.4 Inbetriebnahme ........................207 6.4.5 Ersatzsollwert ........................208 6.4.6 Betriebsarten und Fehlerreaktion ..................208 Mehrzonenregelung mit PID_Temp ..................209 Ablöseregelung mit PID_Temp ..................... 212 PID_Temp mit PLCSIM simulieren ..................
  • Seite 9 Inhaltsverzeichnis TCONT_S ..........................249 7.4.1 Technologieobjekt TCONT_S ....................249 7.4.2 Regeldifferenz TCONT_S konfigurieren ................250 7.4.3 Regelalgorithmus TCONT_S konfigurieren ................. 251 7.4.4 Stellwert TCONT_S konfigurieren ..................252 7.4.5 TCONT_S in Betrieb nehmen ....................252 Hilfsfunktionen ............................. 253 Polyline ..........................253 SplitRange ..........................
  • Seite 10 Inhaltsverzeichnis 9.2.4 PID_3Step V2 ........................324 9.2.4.1 Beschreibung PID_3Step V2 ....................324 9.2.4.2 Arbeitsweise PID_3Step V2 ....................329 9.2.4.3 Änderungen der Schnittstelle PID_3Step V2 ................ 333 9.2.4.4 Eingangsparameter PID_3Step V2 ..................334 9.2.4.5 Ausgangsparameter PID_3Step V2 ..................336 9.2.4.6 Durchgangsparameter PID_3Step V2 .................. 338 9.2.4.7 Statische Variablen PID_3Step V2 ..................
  • Seite 11 Inhaltsverzeichnis 9.4.2 CONT_S ..........................477 9.4.2.1 Beschreibung CONT_S ......................477 9.4.2.2 Arbeitsweise CONT_S ......................478 9.4.2.3 Blockschaltbild CONT_S ...................... 479 9.4.2.4 Eingangsparameter CONT_S ....................480 9.4.2.5 Ausgangsparameter CONT_S ..................... 481 9.4.3 PULSEGEN .......................... 482 9.4.3.1 Beschreibung PULSEGEN ....................482 9.4.3.2 Arbeitsweise PULSEGEN ....................
  • Seite 12 Inhaltsverzeichnis SplitRange ..........................546 9.6.1 Kompatibilität mit CPU und FW .................... 546 9.6.2 Beschreibung SplitRange ..................... 546 9.6.3 Eingangsparameter SplitRange .................... 549 9.6.4 Ausgangsparameter SplitRange ................... 549 9.6.5 Statische Variablen SplitRange .................... 550 9.6.6 Parameter ErrorBits ......................551 RampFunction ........................554 9.7.1 Kompatibilität mit CPU und FW ....................

  • Seite 13: Wegweiser Dokumentation

    Basisinformationen Systemhandbücher und Getting Started beschreiben ausführlich die Projektierung, Montage, Verdrahtung und Inbetriebnahme der Systeme SIMATIC S7-1500, ET 200MP, ET 200SP und ET 200AL, für CPU 1516pro-2 PN nutzen Sie die entsprechenden Betriebsanleitungen. Die Online-Hilfe von STEP 7 unterstützt Sie bei der Projektierung und Programmierung.
  • Seite 14 Überblick über Ihre laufenden Anfragen verschaffen. Um die volle Funktionalität von "mySupport" zu nutzen, müssen Sie sich einmalig registrieren. Sie finden "mySupport" im Internet (https://support.industry.siemens.com/My/ww/de/). "mySupport" - Dokumentation In "mySupport" haben Sie im Bereich Dokumentation die Möglichkeit ganze Handbücher oder nur Teile daraus zu Ihrem eigenen Handbuch zu kombinieren.

  • Seite 15: Anwendungsbeispiele

    ● Produktbilder, 2D-Maßbilder, 3D-Modelle, Geräteschaltpläne, EPLAN-Makrodateien ● Handbücher, Kennlinien, Bedienungsanleitungen, Zertifikate ● Produktstammdaten Sie finden "mySupport" - CAx-Daten im Internet (http://support.industry.siemens.com/my/ww/de/CAxOnline). Anwendungsbeispiele Die Anwendungsbeispiele unterstützen Sie mit verschiedenen Tools und Beispielen bei der Lösung Ihrer Automatisierungsaufgaben. Dabei werden Lösungen im Zusammenspiel mehrerer Komponenten im System dargestellt - losgelöst von der Fokussierung auf einzelne...
  • Seite 16 ● Firmwareaktualisierung der CPU und angeschlossener Module Sie finden das SIMATIC Automation Tool im Internet (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/98161300). PRONETA Mit SIEMENS PRONETA (PROFINET Netzwerk-Analyse) analysieren Sie im Rahmen der Inbetriebnahme das Anlagennetz. PRONETA verfügt über zwei Kernfunktionen: ● Die Topologie-Übersicht scannt selbsttätig das PROFINET und alle angeschlossenen Komponenten.
  • Seite 17 Wegweiser Dokumentation SINETPLAN SINETPLAN, der Siemens Network Planner, unterstützt Sie als Planer von Automatisierungsanlagen und -netzwerken auf Basis von PROFINET. Das Tool erleichtert Ihnen bereits in der Planungsphase die professionelle und vorausschauende Dimensionierung Ihrer PROFINET-Installation. Weiterhin unterstützt Sie SINETPLAN bei der Netzwerkoptimierung und hilft Ihnen, Netzwerkressourcen bestmöglich auszuschöpfen und...

  • Seite 18: Grundlagen Zum Regeln

    Grundlagen zum Regeln Regelkreis und Stellglieder Regelkreis Ein einfaches Beispiel für einen Regelkreis ist die Regelung der Raumtemperatur durch eine Heizung. Die Raumtemperatur wird mit einem Sensor gemessen und einem Regler zugeführt. Dieser vergleicht die aktuelle Raumtemperatur mit einem Sollwert und berechnet einen Ausgangswert (Stellwert) für die Ansteuerung der Heizung.
  • Seite 19 Grundlagen zum Regeln 2.1 Regelkreis und Stellglieder Stellglieder werden folgendermaßen unterschieden: ● Proportionale Stellglieder mit stetigem Stellsignal Proportional zum Ausgangswert werden Öffnungsgrade, Drehwinkel oder Positionen eingenommen. Der Ausgangswert wirkt innerhalb des Stellbereiches in analoger Weise auf den Prozess ein. Zu den Stellgliedern dieser Gruppe gehören federbelastete pneumatische Antriebe, aber auch motorische Antriebe mit Stellungsrückmeldung, bei denen ein Stellungsregelkreis gebildet wird.

  • Seite 20: Regelstrecken

    Grundlagen zum Regeln 2.2 Regelstrecken Regelstrecken Die Eigenschaften einer Regelstrecke sind durch verfahrenstechnische und maschinentechnische Gegebenheiten festgelegt und kaum zu beeinflussen. Ein gutes Regelergebnis kann nur erreicht werden durch Auswahl eines für diese Regelstrecke geeigneten Reglertyps und dessen Anpassung an das Zeitverhalten der Regelstrecke. Genaue Kenntnisse des Typs und der Kenndaten der Regelstrecke sind deshalb für die Konfiguration von P-, I- und D-Anteil des Reglers unerlässlich.

  • Seite 21: Regelstrecken Ohne Ausgleich

    Grundlagen zum Regeln 2.2 Regelstrecken PT2-Regelstrecken Bei einer PT2-Regelstrecke ändert sich der Istwert bei einem Ausgangswertsprung zunächst nicht, steigt dann mit zunehmender Steigung an und strebt danach mit abnehmender Steigung dem Sollwert zu. Die Regelstrecke zeigt ein proportionales Übertragungsverhalten mit Verzögerung 2. Ordnung. Beispiele: ●...

  • Seite 22: Kennwerte Der Regelstrecke

    Grundlagen zum Regeln 2.3 Kennwerte der Regelstrecke Kennwerte der Regelstrecke Ermitteln des Zeitverhaltens aus der Sprungantwort Das Zeitverhalten der Regelstrecke kann durch den zeitlichen Verlauf des Istwerts x nach sprunghafter Änderung des Ausgangswerts y ermittelt werden. Die meisten Regelstrecken sind Regelstrecken mit Ausgleich. Das Zeitverhalten lässt sich näherungsweise durch die Größen Verzugszeit T Ausgleichszeit T und Maximalwert X...

  • Seite 23: Einfluss Der Totzeit Auf Die Regelbarkeit Einer Regelstrecke

    Grundlagen zum Regeln 2.3 Kennwerte der Regelstrecke Die Regelbarkeit der Regelstrecke lässt sich abschätzen aus dem Verhältnis bzw. T × v Es gilt: Streckentyp Regelbarkeit der Regelstrecke < 0,1 gut regelbar 0,1 bis 0,3 noch regelbar > 0,3 schwer regelbar Einfluss der Totzeit auf die Regelbarkeit einer Regelstrecke Eine Regelstrecke mit Totzeit und Ausgleich zeigt folgendes Verhalten auf einen Sprung des Ausgangswerts.

  • Seite 24: Reaktionsgeschwindigkeit Von Regelstrecken

    Grundlagen zum Regeln 2.3 Kennwerte der Regelstrecke Reaktionsgeschwindigkeit von Regelstrecken Nach folgenden Werten lassen sich Regelstrecken beurteilen: < 0,5 min, T < 5 min = schnelle Regelstrecke > 0,5 min, T > 5 min = langsame Regelstrecke Kennwerte einiger Regelstrecken Physikalische Regelstrecke Verzugszeit T...

  • Seite 25: Impulsregler

    Grundlagen zum Regeln 2.4 Impulsregler Impulsregler Zweipunktregler ohne Rückführung Zweipunktregler haben als Schaltfunktion den Zustand "EIN" und "AUS". Dies entspricht 100 % bzw. 0 % Leistung. Durch dieses Verhalten tritt eine Dauerschwingung des Istwerts x um den Sollwert w auf. Amplitude und Periodendauer der Schwingung wachsen mit dem Verhältnis von Verzugszeit zur Ausgleichszeit T der Regelstrecke.
  • Seite 26 Grundlagen zum Regeln 2.4 Impulsregler Die folgende Grafik zeigt die Regelfunktion eines Zweipunktreglers ① Übergangsfunktion ohne Regler ② Übergangsfunktion mit Zweipunktregler Verzugszeit Ausgleichszeit Schaltdifferenz PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 27: Zweipunktregler Mit Rückführung

    Grundlagen zum Regeln 2.4 Impulsregler Zweipunktregler mit Rückführung Das Verhalten von Zweipunktreglern bei Regelstrecken mit größeren Verzugszeiten, z. B. Öfen, bei denen der Nutzraum von der Heizung getrennt ist, lässt sich durch elektronische Rückführungen verbessern. Durch die Rückführung wird die Schaltfrequenz des Reglers erhöht, wodurch sich die Amplitude des Istwerts verkleinert.
  • Seite 28 Grundlagen zum Regeln 2.4 Impulsregler Die folgende Grafik zeigt die Kennlinie eines Dreipunktreglers Ausgangswert, z. B. y11 = 100 % Heizung y12 = 0 % Heizung y21 = 0 % Kühlung y22 = 100 % Kühlung Physikalische Größe des Istwerts, z. B. Temperatur in °C Sollwert Abstand zwischen Schaltpunkt 1 und Schaltpunkt 2 PID-Regelung...

  • Seite 29: Führungs- Und Störverhalten

    Grundlagen zum Regeln 2.5 Führungs- und Störverhalten Führungs- und Störverhalten Führungsverhalten Der Istwert soll einer Änderung des Sollwerts möglichst schnell folgen. Das Führungsverhalten ist umso besser, je kürzer die Zeit, in der der neue Sollwert erreicht wird und je geringer die Schwankung des Istwerts ist. Istwert Sollwert Störverhalten...

  • Seite 30: Regelverhalten Bei Unterschiedlichen Rückführstrukturen

    Grundlagen zum Regeln 2.6 Regelverhalten bei unterschiedlichen Rückführstrukturen Eine Störgröße wird durch Regler mit I–Anteil ausgeglichen. Die Qualität der Regelung wird durch eine konstant wirkende Störgröße nicht verringert, da die Regeldifferenz relativ konstant ist. Eine dynamische Störgröße beeinflusst die Qualität der Regelung stärker, da die Regeldifferenz schwankt.

  • Seite 31: Sprungantwort Eines P-Reglers

    Grundlagen zum Regeln 2.6 Regelverhalten bei unterschiedlichen Rückführstrukturen Sprungantwort eines P-Reglers ① Regeldifferenz ② Ausgangswert eines kontinuierlichen Reglers ③ Ausgangswert eines Impulsreglers Formel für P-Regler Ausgangswert und Regeldifferenz sind direkt proportional, d. h.: Ausgangswert = Proportionalbeiwert × Regeldifferenz y = GAIN × x PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 32: Sprungantwort Eines Pd-Reglers

    Grundlagen zum Regeln 2.6 Regelverhalten bei unterschiedlichen Rückführstrukturen Sprungantwort eines PD-Reglers ① Regeldifferenz ② Ausgangswert eines kontinuierlichen Reglers ③ Ausgangswert eines Impulsreglers TM_LAG Verzögerung des D-Anteils PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...
  • Seite 33 Grundlagen zum Regeln 2.6 Regelverhalten bei unterschiedlichen Rückführstrukturen Formel für PD-Regler Für die Sprungantwort des PD-Reglers im Zeitbereich gilt: t = Zeitdauer seit dem Sprung der Regeldifferenz Der D-Anteil erzeugt einen Ausgangswert in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, mit der sich der Istwert ändert. Ein reiner D-Anteil ist nicht zur Regelung geeignet, da nur eine Änderung des Istwerts eine Änderung des Ausgangswerts bewirkt.

  • Seite 34: Sprungantwort Eines Pi-Reglers

    Grundlagen zum Regeln 2.6 Regelverhalten bei unterschiedlichen Rückführstrukturen Sprungantwort eines PI-Reglers ① Regeldifferenz ② Ausgangswert eines kontinuierlichen Reglers ③ Ausgangswert eines Impulsreglers PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...
  • Seite 35 Grundlagen zum Regeln 2.6 Regelverhalten bei unterschiedlichen Rückführstrukturen Ein I-Anteil im Regler summiert die Regeldifferenz über die Zeit. Dadurch wird der Regler so lange nachstellen, bis die Regeldifferenz aufgehoben ist. Bei einem reinen P-Regler tritt eine dauerhafte Regeldifferenz auf. Diese kann durch einen I-Anteil im Regler behoben werden. In der Praxis ist, je nach Anforderung an das Regelverhalten, eine Kombination aus P-Anteil, I-Anteil und D-Anteil ideal.

  • Seite 36: Sprungantwort Eines Pid-Reglers

    Grundlagen zum Regeln 2.6 Regelverhalten bei unterschiedlichen Rückführstrukturen Sprungantwort eines PID-Reglers ① Regeldifferenz ② Ausgangswert eines kontinuierlichen Reglers ③ Ausgangswert eines Impulsreglers TM_LAG Verzögerung des D-Anteils Integrationszeit PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 37: Verhalten Einer Regelstrecke Bei Verschiedenen Reglerstrukturen

    Grundlagen zum Regeln 2.6 Regelverhalten bei unterschiedlichen Rückführstrukturen Formel für PID-Regler Für die Sprungantwort des PID-Reglers im Zeitbereich gilt: t = Zeitdauer seit dem Sprung der Regeldifferenz Verhalten einer Regelstrecke bei verschiedenen Reglerstrukturen Die meisten in der Verfahrenstechnik vorkommenden Regelungen lassen sich mit einem Regler mit PI-Verhalten beherrschen.

  • Seite 38: Wahl Der Reglerstruktur Bei Gegebener Regelstrecke

    Grundlagen zum Regeln 2.7 Wahl der Reglerstruktur bei gegebener Regelstrecke Wahl der Reglerstruktur bei gegebener Regelstrecke Auswahl der geeigneten Reglerstrukturen Sie erhalten nur dann ein optimales Regelergebnis, wenn Sie eine Reglerstruktur wählen, die zur Regelstrecke passt und sich innerhalb bestimmter Grenzen an die Regelstrecke anpassen lässt.

  • Seite 39: Einstellung Der Pid-Parameter

    Grundlagen zum Regeln 2.8 Einstellung der PID-Parameter Einstellung der PID-Parameter Faustformel für die Parametereinstellung Reglerstruktur Einstellung GAIN ≈ v × T [ °C ] GAIN ≈ 1,2 × v × T [ °C ] TI ≈ 4 × T [ min ] GAIN ≈...

  • Seite 40: Projektieren Eines Software-Reglers

    Projektieren eines Software-Reglers Übersicht der Software-Regler Für die Projektierung eines Software-Reglers benötigen Sie eine Anweisung mit dem Regelalgorithmus und ein Technologieobjekt. DasTechnologieobjekt für einen Software- Regler entspricht dem Instanz-DB der Anweisung. Im Technologieobjekt wird die Konfiguration des Reglers gespeichert. Im Unterschied zu den Instanz-DBs anderer Anweisungen, werden Technologieobjekte nicht bei den Programmresourcen ablegt, sondern unter CPU >...

  • Seite 41: Schritte Für Das Projektieren Eines Software-Reglers

    Projektieren eines Software-Reglers 3.2 Schritte für das Projektieren eines Software-Reglers Bibliothek Anweisung Technologieobjekt Beschreibung S7-300/400 Eingangssignal über die Zeit differenzie- S7-300/400 ERR_MON Regeldifferenz überwachen S7-300/400 INTEG Eingangssignal über die Zeit integrieren S7-300/400 LAG1ST Verzögerungsglied 1. Ordnung S7-300/400 LAG2ND Verzögerungsglied 2. Ordnung S7-300/400 LIMALARM Grenzwerte melden...

  • Seite 42: Technologieobjekte Hinzufügen

    Projektieren eines Software-Reglers 3.3 Technologieobjekte hinzufügen Technologieobjekte hinzufügen Technologieobjekt im Projektnavigator hinzufügen Beim Hinzufügen eines Technologieobjekts wird ein Instanz-DB der Anweisung zu diesem Technologieobjekt erzeugt. In diesem Instanz-DB wird die Konfiguration des Technologieobjekts hinterlegt. Voraussetzung Ein Projekt mit einer CPU ist angelegt. Vorgehen Um ein Technologieobjekt hinzuzufügen, gehen Sie folgendermaßen vor: 1.

  • Seite 43: Technologieobjekte Konfigurieren

    Projektieren eines Software-Reglers 3.4 Technologieobjekte konfigurieren Technologieobjekte konfigurieren Die Eigenschaften eines Technologieobjekts auf einer S7-1200 CPU können Sie auf zwei Arten konfigurieren. ● Im Inspektorfenster des Programmiereditors ● Im Konfigurationseditor Die Eigenschaften eines Technologieobjekts auf einer S7-300/400 CPU können Sie nur im Konfigurationseditor konfigurieren.
  • Seite 44 Projektieren eines Software-Reglers 3.4 Technologieobjekte konfigurieren Symbole Symbole in der Bereichsnavigation des Konfigurations- und Inspektorfensters zeigen weitere Details zur Vollständigkeit der Konfiguration: Die Konfiguration enthält Voreinstellungswerte und ist vollständig. Die Konfiguration enthält ausschließlich Voreinstellungswerte. Mit diesen Voreinstellungswerten ist der Einsatz des Technologieobjekts ohne weitere Änderung möglich. Die Konfiguration enthält vom Anwender definierte oder automatisch angepasste Werte und ist vollständig Alle Eingabefelder der Konfiguration enthalten gültige Werte, und mindestens ein Voreinstel-...

  • Seite 45: Anweisung Im Anwenderprogramm Aufrufen

    Projektieren eines Software-Reglers 3.5 Anweisung im Anwenderprogramm aufrufen Anweisung im Anwenderprogramm aufrufen Die Anweisung des Software-Reglers muss in einem Weckalarm-OB aufgerufen werden. Die Abtastzeit des Software-Reglers wird durch den zeitlichen Abstand der Aufrufe im Weckalarm-OB bestimmt. Voraussetzung Der Weckalarm-OB ist angelegt und die Zykluszeit des Weckalarm-OBs ist korrekt konfiguriert.

  • Seite 46: Technologieobjekte In Gerät Laden

    Projektieren eines Software-Reglers 3.6 Technologieobjekte in Gerät laden Technologieobjekte in Gerät laden Eine neue oder geänderte Konfiguration des Technologieobjekts muss für den Onlinebetrieb in die CPU geladen werden. Beim Laden remanenter Daten gelten folgende Besonderheiten: ● Software (nur Änderungen) – S7-1200, S7-1500: Remanente Daten bleiben erhalten.

  • Seite 47: Software-Regler In Betrieb Nehmen

    Projektieren eines Software-Reglers 3.7 Software-Regler in Betrieb nehmen Um remanente Daten zu laden, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Selektieren Sie den Eintrag der CPU in der Projektnavigation. 2. Wählen Sie im Menü "Online" den Befehl "PLC-Programm in Gerät laden und zurücksetzen".

  • Seite 48: Optimierte Pid-Parameter Im Projekt Speichern

    Projektieren eines Software-Reglers 3.8 Optimierte PID-Parameter im Projekt speichern Optimierte PID-Parameter im Projekt speichern Der Software-Regler wird in der CPU optimiert. Dadurch stimmen die Werte im Instanz-DB auf der CPU nicht mehr mit denen im Projekt überein. Um die PID-Parameter im Projekt mit den optimierten PID-Parametern in der CPU zu aktualisieren, gehen Sie folgendermaßen vor: Voraussetzung ●...

  • Seite 49: Werte Vergleichen

    Projektieren eines Software-Reglers 3.9 Werte vergleichen Werte vergleichen 3.9.1 Vergleichsanzeige und Randbedingungen Die Funktion "Werte vergleichen" bietet folgende Möglichkeiten: ● Vergleich der konfigurierten Startwerte des Projekts mit den Startwerten in der CPU und den Aktualwerten ● Direktes Bearbeiten der Aktualwerte und der Startwerte des Projekts ●...

  • Seite 50: Werte Vergleichen

    Projektieren eines Software-Reglers 3.9 Werte vergleichen 3.9.2 Werte vergleichen Im Folgenden wird das Vorgehen am Beispiel der "PID-Parameter" gezeigt. Voraussetzungen ● Ein Projekt mit einem Software-Regler ist konfiguriert. ● Das Projekt ist in die CPU geladen. ● Im Projektnavigator ist der Konfigurationsdialog geöffnet. Vorgehen 1.

  • Seite 51: Projektwerte In Die Cpu Übertragen

    Projektieren eines Software-Reglers 3.9 Werte vergleichen Fehlererkennung Die Eingabe von fehlerhaften Werten wird erkannt. In diesem Fall werden Hilfestellungen zur Korrektur angeboten. Wenn Sie einen syntaktisch falschen Wert eingeben, wird unter dem Parameter ein Rollout mit der entsprechenden Fehlermeldung geöffnet. Der falsche Wert wird nicht übernommen. Wenn Sie einen technologisch falschen Wert eingeben, wird ein Dialog geöffnet, in dem der Fehler gemeldet und eine Korrekturinformation angezeigt wird: ●...

  • Seite 52: Parametersicht

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10 Parametersicht 3.10.1 Einführung in die Parametersicht Die Parametersicht bietet Ihnen eine Gesamtübersicht über alle relevanten Parameter eines Technologieobjektes. Sie erhalten einen Überblick über die Parametereinstellungen und können diese komfortabel im Offline- und Online-Betrieb ändern. ①...
  • Seite 53 Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht Funktionsumfang Um die Parameter der Technologieobjekte zu analysieren und gezielt beobachten und steuern zu können, stehen folgende Funktionen zu Verfügung. Anzeigefunktionen: ● Anzeige der Parameterwerte im Offline- und Online-Betrieb ● Anzeige von Statusinformationen der Parameter ●...
  • Seite 54 Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht Gültigkeit Die hier beschriebene Parametersicht steht für folgende Technologieobjekte zur Verfügung: ● PID_Compact ● PID_3Step ● PID_Temp ● CONT_C (nur S7-1500) ● CONT_S (nur S7-1500) ● TCONT_CP (nur S7-1500) ● TCONT_S (nur S7-1500) ● TO_Axis_PTO (S7-1200 Motion Control) ●...

  • Seite 55: Aufbau Der Parametersicht

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.2 Aufbau der Parametersicht 3.10.2.1 Funktionsleiste In der Funktionsleiste der Parametersicht sind folgende Funktionen anwählbar: Symbol Funktion Erläuterung Alle beobachten Startet das Beobachten der sichtbaren Parameter in der aktiven Parametersicht (Online-Betrieb). Momentaufnahme der Übernimmt die aktuellen Beobachtungswerte in die Spalte “Moment- Beobachtungswerte aufnahme“...

  • Seite 56: Navigation

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.2.2 Navigation Innerhalb des Registers "Parametersicht" sind folgende Navigationsstrukturen alternativ anwählbar: Navigation Erläuterung Funktionsorien- In der Funktionsorientierten Navigation basiert die Struktur der tierte Navigation Parameter auf der Struktur im Konfigurationsdialog (Register "Funktionssicht"), Inbetriebnahmedialog und Diagnosedialog. Die letzte Gruppe "Andere Parameter"...

  • Seite 57: Siehe Auch

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht Spalte Erläuterung Offline Online Defaultwert Wert, mit dem der Parameter vorbelegt ist. Das Anzeigefeld ist leer bei Parametern, die nicht im Instanz-DB/Technologie- DB enthalten sind. Momentaufnahme Momentaufnahme der aktuellen Werte in der CPU (Beobachtungswerte). Fehleranzeige bei technologisch falschen Werten. Startwert in CPU Startwert in der CPU.

  • Seite 58: Parametersicht Öffnen

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.3 Parametersicht öffnen Voraussetzung Das Technologieobjekt ist im Projektnavigator hinzufügt, d.h. der zugehörige Instanz-DB/Technologie-DB der Anweisung ist erzeugt. Vorgehen 1. Öffnen Sie in der Projektnavigation den Ordner "Technologieobjekte". 2. Öffnen Sie in der Projektnavigation das Technologieobjekt. 3.

  • Seite 59: Voreinstellung Der Parametersicht

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.4 Voreinstellung der Parametersicht Voreinstellungen Für ein effektives Arbeiten mit der Parametersicht können Sie die Parameterdarstellung anpassen und die vorgenommen Einstellungen speichern. Es sind folgende Anpassungen möglich und speicherbar: ● Spalten ein- und ausblenden ● Spaltenbreite ändern ●...

  • Seite 60: Reihenfolge Der Spalten Ändern

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht Spaltenbreite ändern Um die Breite einer Spalte dem Inhalt anzupassen, so dass alle Texte in den Zeilen lesbar sind, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Positionieren Sie den Mauszeiger in der Kopfzeile der Parametertabelle rechts neben der zu optimierenden Spalte, bis der Mauszeiger die Form eines Kreuzes annimmt.

  • Seite 61: Vergleichswerte Auswählen (Online)

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht Vergleichswerte auswählen (online) Um die Vergleichswerte für die Funktion “Werte vergleichen“ einzustellen, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Wählen Sie in der Klappliste “Vergleichswerte auswählen“ die gewünschten Vergleichswerte aus: – Startwert im Projekt / Startwert in CPU –...

  • Seite 62: Arbeiten Mit Der Parametersicht

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.5 Arbeiten mit der Parametersicht 3.10.5.1 Übersicht Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die nachfolgend beschriebenen Funktionen der Parametersicht im Online- und Offline-Betrieb. ● Spalte "Offline" = X: Diese Funktion ist im Offline-Betrieb möglich. ●...

  • Seite 63: Parametertabelle Sortieren

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.5.3 Parametertabelle sortieren Die Werte der Parameter sind zeilenweise angeordnet. Die Parametertabelle ist nach jeder angezeigten Spalte sortierbar. ● In Spalten mit numerischen Werten wird nach der Höhe des numerischen Wertes sortiert. ● In Text-Spalten wird alphabetisch sortiert. Spaltenweise sortieren 1.

  • Seite 64: Fehler Anzeigen

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.5.5 Fehler anzeigen Fehleranzeige Parametrierfehler, die zu Übersetzungsfehlern führen (z.B. Grenzwertüberschreitung), werden in der Parametersicht angezeigt. Bei jeder Eingabe eines Wertes in der Parametersicht wird die technologische und syntaktische Korrektheit sofort überprüft und angezeigt. Fehlerhafte Werte werden angezeigt durch: ●...

  • Seite 65: Neue Startwerte Definieren

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht Neue Startwerte definieren Um Startwerte für Parameter in der Parametersicht festzulegen, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Öffnen Sie die Parametersicht des Technologieobjektes. 2. Tragen Sie in die Spalte "Startwert im Projekt" die gewünschten Startwerte ein. Der Wert muss dem Datentyp des Parameters entsprechen und darf den Wertebereich des Parameters nicht überschreiten.

  • Seite 66: Status Der Konfiguration (Offline)

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.5.7 Status der Konfiguration (offline) Der Status der Konfiguration wird durch Symbole angezeigt: ● In Spalte “Status der Konfiguration“ in der Parametertabelle ● In der Navigationsstruktur der Funktionsorientierten Navigation bzw. Datenorientierten Navigation Symbol in Spalte “Status der Konfiguration“ Symbol Bedeutung Der Startwert des Parameters entspricht dem Defaultwert und ist gültig.

  • Seite 67: Werte In Der Parametersicht Online Beobachten

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.5.8 Werte in der Parametersicht online beobachten Sie können die Werte, die die Parameter des Technologieobjektes aktuell in der CPU einnehmen (Beobachtungswerte), direkt in der Parametersicht beobachten. Voraussetzungen ● Eine Online-Verbindung besteht. ● Das Technologieobjekt ist in die CPU geladen. ●...

  • Seite 68: Anzeigeformat Des Werts Umstellen

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.5.9 Anzeigeformat des Werts umstellen Das Anzeigeformat des Werts ist über das Kontextmenü einer Tabellenzeile in der Parametersicht des Technologieobjekts auswählbar. Das Anzeigeformat der folgenden Werte kann sowohl im Online- als auch im Offline-Betrieb umgestellt werden: ●...

  • Seite 69: Momentaufnahme Der Beobachtungswerte Erstellen

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.5.10 Momentaufnahme der Beobachtungswerte erstellen Sie können die aktuellen Werte des Technologieobjektes auf der CPU (Beobachtungswerte) sichern und in der Parametersicht anzeigen. Voraussetzungen ● Eine Online-Verbindung besteht. ● Das Technologieobjekt ist in die CPU geladen. ●...

  • Seite 70: Werte Steuern

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.5.11 Werte steuern Mit der Parametersicht können Sie Werte des Technologieobjektes in der CPU steuern. Sie können dem Parameter einmalig Werte zuweisen (Steuerwert) und diese sofort steuern. Beim Ausführen wird der Steuerauftrag schnellstmöglich durchgeführt, ohne Bezug zu einer bestimmten Stelle im Anwenderprogramm.
  • Seite 71 Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht Fehleranzeige Bei Eingabe eines Steuerwertes wird die technologische und syntaktische Korrektheit sofort überprüft und angezeigt: Fehlerhafte Steuerwerte werden angezeigt durch ● Roten Hintergrund im Feld “Steuerwert“ ● Bei Klick auf das fehlerhafte Feld: Roll-out-Fehlermeldung mit Angabe des zulässigen Wertebereiches oder der notwendigen Syntax (Format) Fehlerhafte Steuerwerte ●...

  • Seite 72: Werte Vergleichen

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.5.12 Werte vergleichen Über Vergleichfunktionen können Sie die folgenden Speicherwerte eines Parameters vergleichen: ● Startwert im Projekt ● Startwert in CPU ● Momentaufnahme Voraussetzungen ● Eine Online-Verbindung besteht. ● Das Technologieobjekt ist in die CPU geladen. ●...

  • Seite 73: Symbol In Der Navigation

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht Symbol in Spalte "Vergleichergebnis" Symbol Bedeutung Die Vergleichswerte sind gleich und fehlerfrei. Die Vergleichswerte sind ungleich und fehlerfrei. Mindestens einer der beiden Vergleichswerte ist technologisch oder syntaktisch falsch. Der Vergleich kann nicht durchgeführt werden. Mindestens einer der beiden Vergleichs- werte ist nicht verfügbar (z.B.

  • Seite 74: Werte Aus Dem Online-Programm Als Startwerte Übernehmen

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.5.13 Werte aus dem Online-Programm als Startwerte übernehmen Um in einem Schritt optimierte Werte aus der CPU als Startwerte in das Projekt zu übernehmen, erzeugen Sie eine Momentaufnahme der Beobachtungswerte. Als "Einstellwert" markierte Werte der Momentaufnahme werden anschließend als Startwerte in das Projekt übernommen.

  • Seite 75: Einstellwerte Im Online-Programm Initialisieren

    Projektieren eines Software-Reglers 3.10 Parametersicht 3.10.5.14 Einstellwerte im Online-Programm initialisieren Sie können alle Parameter, die in der Parametersicht als "Einstellwert" markiert sind, in einem Schritt in der CPU mit neuen Werten initialisieren. Dabei werden die Startwerte aus dem Projekt in die CPU geladen. Die CPU bleibt im Betriebszustand "RUN". Um Datenverlust auf der CPU bei Kaltstart oder Neustart (Warmstart) zu vermeiden, müssen Sie zusätzlich noch das Technologieobjekt in die CPU laden.

  • Seite 76: Instanz-Db Eines Technologieobjekts Anzeigen

    Projektieren eines Software-Reglers 3.11 Instanz-DB eines Technologieobjekts anzeigen 3.11 Instanz-DB eines Technologieobjekts anzeigen Zu jedem Technologieobjekt wird ein Instanz-DB angelegt, in dem die Parameter und statischen Variablen gespeichert sind. Vorgehen Um den Instanz-DB eines Technologieobjekts anzuzeigen, gehen Sie folgendermaßen vor: 1.

  • Seite 77: Pid_Compact Einsetzen

    ● Technologieobjekte hinzufügen (Seite 41) ● Technologieobjekte konfigurieren (Seite 42) ● PID_Compact V2 konfigurieren (Seite 77) ● PID_Compact V1 konfigurieren (Seite 101) Weitere Informationen hierzu finden Sie im folgenden FAQ im Siemens Industry Online Support: ● Beitrags-ID 79047707 (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/79047707) PID-Regelung...

  • Seite 78: 4.2 Pid_Compact V2

    PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 PID_Compact V2 4.2.1 PID_Compact V2 konfigurieren 4.2.1.1 Grundeinstellungen V2 Einleitung V2 Konfigurieren Sie im Inspektorfenster, bzw. im Konfigurationsfenster in den "Grundeinstellungen" folgende Eigenschaften des Technologieobjekts PID_Compact: ● Physikalische Größe ● Regelsinn ● Anlaufverhalten nach Reset ●...

  • Seite 79: Physikalische Größe

    PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 Regelungsart V2 Physikalische Größe Wählen Sie in der Gruppe "Regelungsart" die physikalische Größe und Einheit für Sollwert, Istwert und Störgröße. Sollwert, Istwert und Störgröße werden in dieser Einheit angezeigt. Regelsinn Meist soll mit einer Erhöhung des Ausgangswerts eine Erhöhung des Istwerts erreicht werden.
  • Seite 80 PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 Sollwert V2 Vorgehen Um einen festen Sollwert vorzugeben, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Wählen Sie "Instanz-DB". 2. Geben Sie einen Sollwert ein, z. B. 80 °C. 3. Löschen Sie ggf. einen Eintrag an der Anweisung. Um einen variablen Sollwert vorzugeben, gehen Sie folgendermaßen vor: 1.
  • Seite 81 PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 Ausgangswert V2 PID_Compact stellt drei Ausgangswerte zur Verfügung. Welchen Ausgangswert Sie verwenden, hängt von Ihrem Stellglied ab. ● Output_PER Das Stellglied wird über einen analogen Ausgang angesprochen und mit einem kontinuierlichen Signal gesteuert, z. B. 0...10V, 4...20mA. ●...

  • Seite 82: Istwerteinstellungen V2

    PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 4.2.1.2 Istwerteinstellungen V2 Istwert skalieren V2 Wenn Sie in der Grundeinstellung die Verwendung von Input_PER konfiguriert haben, dann müssen Sie den Wert des Analogeingangs in die physikalische Größe des Istwerts umrechnen. Im Anzeigefeld Input_PER wird die aktuelle Konfiguration angezeigt. Wenn der Istwert direkt proportional zum Wert des Analogeingangs ist, wird Input_PER anhand eines unteren und oberen Wertepaars skaliert.

  • Seite 83: Erweiterte Einstellungen V2

    PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 4.2.1.3 Erweiterte Einstellungen V2 Istwertüberwachung V2 Konfigurieren Sie im Konfigurationsfenster "Istwertüberwachung" eine untere und eine obere Warngrenze des Istwerts. Wird im Betrieb eine der Warngrenzen über oder unterschritten, so wird an der Anweisung PID_Compact eine Warnung angezeigt: ●...
  • Seite 84 PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 PWM-Begrenzungen V2 Über eine Pulsweitenmodulation wird der Wert am Ausgangsparameter Output in eine Impulsfolge transformiert, die am Ausgangsparameter Output_PWM ausgegeben wird. Output wird in der Abtastzeit PID-Algorithmus berechnet, Output_PWM wird in der Abtastzeit PID_Compact ausgegeben. Die Abtastzeit PID-Algorithmus wird während der Erst- oder Nachoptimierung ermittelt.
  • Seite 85 PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 Beispiel Abtastzeit PID_Compact = 100 ms Abtastzeit PID-Algorithmus = 1000 ms Minimale Einschaltzeit = 200 ms Output beträgt konstant 15 %. Der kleinste Impuls, den PID_Compact ausgeben kann, entspricht 20%. Im ersten Zyklus wird kein Impuls ausgegeben. Im zweiten Zyklus wird der nicht ausgegebene Impuls des ersten Zyklus zum Impuls des zweiten Zyklus addiert.

  • Seite 86: Ausgangswertgrenzen

    PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 Ausgangswert V2 Ausgangswertgrenzen Konfigurieren Sie im Konfigurationsfenster "Ausgangswertgrenzen" die absoluten Grenzen Ihres Ausgangswerts in Prozent. Absolute Ausgangswertgrenzen werden weder im Handbetrieb noch im Automatikbetrieb über- oder unterschritten. Wird im Handbetrieb ein Ausgangswert außerhalb der Grenzen vorgegeben, so wird der effektive Wert in der CPU auf die konfigurierten Grenzen begrenzt.
  • Seite 87 PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 ● Aktuellen Wert für die Fehlerdauer Wenn im Automatikbetrieb folgende Fehler aufgetreten sind, kehrt PID_Compact in den Automatikbetrieb zurück, sobald die Fehler nicht mehr anstehen. Wenn einer oder mehrere der folgenden Fehler auftreten, bleibt PID_Compact im Automatikbetrieb: –...
  • Seite 88 PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 PID-Parameter V2 Im Konfigurationsfenster "PID-Parameter" werden die PID-Parameter angezeigt. Während der Optimierung werden die PID-Parameter an Ihre Regelstrecke angepasst. Sie brauchen die PID-Parameter nicht manuell eingeben. Hinweis Die aktuell wirksamen PID-Parameter befinden sich bei PID_Compact V1 in der Struktur sRet und bei PID_Compact V2 in der Struktur Retain.CtrlParams.

  • Seite 89: Proportionalverstärkung

    PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 Die folgende Grafik zeigt, wie die Parameter in den PID-Algorithmus einfließen: Alle PID-Parameter sind remanent. Wenn Sie die PID-Parameter manuell eingeben, müssen Sie PID_Compact vollständig laden. Technologieobjekte in Gerät laden (Seite 45) Proportionalverstärkung Der Wert gibt die Proportionalverstärkung des Reglers an. PID_Compact arbeitet nicht mit einer negativen Proportionalverstärkung.

  • Seite 90: Gewichtung Des P-Anteils

    PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 Koeffizient Differenzierverzug Die Wirkung des D-Anteils wird durch den Koeffizent Differenzierverzug verzögert. Differenzierverzug = Differenzierzeit × Koeffizient Differenzierverzug ● 0.0: D-Anteil wirkt nur für einen Zyklus und ist damit fast nicht wirksam. ● 0.5: Dieser Wert hat sich in der Praxis für Regelstrecken mit einer dominierenden Zeitkonstanten bewährt.

  • Seite 91: Regel Für Optimierung

    PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 Regel für Optimierung Wählen Sie in der Klappliste "Reglerstruktur" aus, ob PI oder PID-Parameter berechnet werden. ● PID Berechnet während der Erst- und Nachoptimierung PID-Parameter ● PI Berechnet während der Erst- und Nachoptimierung PI-Parameter ● Benutzerdefiniert Wenn Sie über ein Anwenderprogramm unterschiedliche Reglerstrukturen für Erst- und Nachoptimierung eingestellt haben, wird "Benutzerdefiniert"...

  • Seite 92: Pid_Compact V2 In Betrieb Nehmen

    PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 4.2.2 PID_Compact V2 in Betrieb nehmen 4.2.2.1 Erstoptimierung V2 Die Erstoptimierung ermittelt die Prozessantwort auf einen Sprung des Ausgangswerts und sucht den Wendepunkt. Aus der maximalen Steigung und der Totzeit der Regelstrecke werden die PID-Parameter berechnet. Die besten PID-Parameter erhalten Sie, wenn Sie Erst- und Nachoptimierung durchführen.
  • Seite 93 PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 Vorgehen Um die "Erstoptimierung" durchzuführen gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Doppelklicken Sie in der Projektnavigation auf den Eintrag "PID_Compact > Inbetriebnahme". 2. Wählen Sie in der Klappliste "Optimierungsart" den Eintrag "Erstoptimierung". 3. Klicken Sie auf das Symbol "Start". –...

  • Seite 94: Nachoptimierung V2

    PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 4.2.2.2 Nachoptimierung V2 Die Nachoptimierung generiert eine konstante, begrenzte Schwingung des Istwertes. Aus Amplitude und Frequenz dieser Schwingung werden die PID-Parameter für den Arbeitspunkt optimiert. Aus den Ergebnissen werden alle PID-Parameter neu berechnet. Die PID-Parameter aus der Nachoptimierung zeigen meist ein besseres Führungs- und Störverhalten als die PID-Parameter aus der Erstoptimierung.
  • Seite 95 PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 Vorgehen Um die "Nachoptimierung" durchzuführen gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Wählen Sie in der Klappliste "Optimierungsart" den Eintrag "Nachoptimierung". 2. Klicken Sie auf das Symbol "Start". – Eine Online-Verbindung wird aufgebaut. – Die Aufzeichnung der Werte wird gestartet. –...

  • Seite 96: Betriebsart "Handbetrieb" V2

    PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 4.2.2.3 Betriebsart "Handbetrieb" V2 Im Folgenden wird beschrieben, wie Sie die Betriebsart "Handbetrieb" im Inbetriebnahmefenster des Technologieobjekts "PID_Compact" nutzen können. Der Handbetrieb ist auch möglich, wenn ein Fehler ansteht. Voraussetzung ● Die Anweisung "PID_Compact" wird in einem Weckalarm-OB aufgerufen. ●...

  • Seite 97: Ablöseregelung Mit Pid_Compact V2

    PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 4.2.3 Ablöseregelung mit PID_Compact V2 Ablöseregelung Bei einer Ablöseregelung teilen sich zwei oder mehr Regler ein gemeinsames Stellglied. Zu jedem Zeitpunkt hat nur ein Regler Zugriff auf das Stellglied und wirkt auf den Prozess. Eine Logik entscheidet welcher Regler Zugriff auf das Stellglied erhält. Häufig erfolgt diese Entscheidung anhand eines Vergleichs der Ausgangswerte aller Regler z.

  • Seite 98: Voraussetzungen

    PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 Voraussetzungen ● PIDCtrl.PIDInit ist nur wirksam, wenn der I-Anteil aktiviert ist (Variable Retain.CtrlParams.Ti > 0.0). ● Sie müssen PIDCtrl.PIDInit und OverwriteInitialOutputValue in Ihrem Anwenderprogramm selbst belegen (siehe Beispiel unten). PID_Compact nimmt keine automatische Änderung an diesen Variablen vor. ●...
  • Seite 99 PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 Das Ventil wird über den Ausgangswert von PID_Compact im Peripherieformat (Parameter Output_PER) angesteuert, indem die Programmvariable ActuatorInput beschrieben wird. Die Vorgabe des Sollwerts für den Durchfluss erfolgt an Parameter PID_Compact_1.Setpoint. Die Druckobergrenze wird als Sollwert am Parameter PID_Compact_2.Setpoint vorgegeben. Beiden Reglern steht nur das eine Ventil als gemeinsames Stellglied zur Verfügung.
  • Seite 100 PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 Im Normalbetrieb der Anlage entspricht der Istwert des Durchflusses dem Sollwert. Der Durchflussregler PID_Compact_1 hat sich auf einen stationären Ausgangswert PID_Compact_1.Output eingeschwungenen. Der Istwert des Drucks liegt im Normalbetrieb deutlich unter der Obergrenze, die als Sollwert für PID_Compact_2 vorgegeben ist. Deshalb möchte der Druckregler das Ventil weiter schließen, um den Druck zu erhöhen, d.

  • Seite 101: Pid_Compact V2 Mit Plcsim Simulieren

    PID_Compact einsetzen 4.2 PID_Compact V2 4.2.4 PID_Compact V2 mit PLCSIM simulieren Hinweis Simulation mit PLCSIM Die Simulation von PID_Compact V2.x mit PLCSIM für CPU S7-1200 wird nicht unterstützt. PID_Compact V2.x kann nur für CPU S7-1500 mit PLCSIM simuliert werden. Bei der Simulation mit PLCSIM ist das zeitliche Verhalten der simulierten PLC nicht exakt identisch zu einer "echten"...

  • Seite 102: Pid_Compact V1

    PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 PID_Compact V1 4.3.1 PID_Compact V1 konfigurieren 4.3.1.1 Grundeinstellungen V1 Einleitung V1 Konfigurieren Sie im Inspektorfenster, bzw. im Konfigurationsfenster in den "Grundeinstellungen" folgende Eigenschaften des Technologieobjekts PID_Compact: ● Physikalische Größe ● Regelsinn ● Anlaufverhalten nach Reset ●...

  • Seite 103: Physikalische Größe

    PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 Regelungsart V1 Physikalische Größe Wählen Sie in der Gruppe "Regelungsart" die physikalische Größe und Einheit für Soll- und Istwert. Soll- und Istwert werden in dieser Einheit angezeigt. Regelsinn Meist soll mit einer Erhöhung des Ausgangswerts eine Erhöhung des Istwerts erreicht werden.
  • Seite 104 PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 Istwert V1 Wenn Sie den Wert des Analogeingangs direkt verwenden, skaliert PID_Compact den Wert des Analogeingangs in die physikalische Größe. Wenn Sie den Wert des Analogeingangs erst aufbereiten wollen, müssen Sie ein eigenes Programm für die Aufbereitung schreiben. Zum Beispiel ist der Istwert nicht direkt proportional zum Wert am Analogeingang.
  • Seite 105 PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 Vorgehen Um den analogen Ausgangswert zu verwenden, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Wählen Sie in der Klappliste "Output" den Eintrag "Output_PER (analog)". 2. Wählen Sie "Anweisung". 3. Geben Sie die Adresse des Analogausgangs ein. Um den Ausgangswert über das Anwenderprogramm aufzubereiten, gehen Sie folgendermaßen vor: 1.

  • Seite 106: Istwerteinstellung V1

    PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 4.3.1.2 Istwerteinstellung V1 Konfigurieren Sie im Konfigurationsfenster "Istwerteinstellungen" die Normierung Ihres Istwerts und legen Sie die absoluten Istwertgrenzen fest. Istwert skalieren Wenn Sie in der Grundeinstellung die Verwendung von Input_PER konfiguriert haben, dann müssen Sie den Wert des Analogeingangs in die physikalische Größe des Istwerts umrechnen.

  • Seite 107: Erweiterte Einstellungen V1

    PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 4.3.1.3 Erweiterte Einstellungen V1 Istwertüberwachung V1 Konfigurieren Sie im Konfigurationsfenster "Istwertüberwachung" eine untere und eine obere Warngrenze des Istwerts. Wird im Betrieb eine der Warngrenzen über oder unterschritten, so wird an der Anweisung PID_Compact eine Warnung angezeigt: ●...
  • Seite 108 PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 Die Impulsdauer ist proportional zum Wert an Output und beträgt stets ein ganzzahliges Vielfaches der Abtastzeit PID_Compact. ① Abtastzeit PID_Compact ② Abtastzeit PID-Algorithmus ③ Impulsdauer ④ Pausendauer Die "Minimale Einschaltzeit" und die "Minimale Ausschaltzeit" werden auf ein ganzzahliges Vielfaches der Abtastzeit PID_Compact gerundet.
  • Seite 109 PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 Beispiel Abtastzeit PID_Compact = 100 ms Abtastzeit PID-Algorithmus = 1000 ms Minimale Einschaltzeit = 200 ms Output beträgt konstant 15 %. Der kleinste Impuls, den PID_Compact ausgeben kann, entspricht 20%. Im ersten Zyklus wird kein Impuls ausgegeben. Im zweiten Zyklus wird der nicht ausgegebene Impuls des ersten Zyklus zum Impuls des zweiten Zyklus addiert.
  • Seite 110 PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 Ausgangswertgrenzen V1 Konfigurieren Sie im Konfigurationsfenster "Ausgangswertgrenzen" die absoluten Grenzen Ihres Ausgangswerts in Prozent. Absolute Ausgangswertgrenzen werden weder im Handbetrieb noch im Automatikbetrieb über- oder unterschritten. Wird im Handbetrieb ein Ausgangswert außerhalb der Grenzen vorgegeben, so wird der effektive Wert in der CPU auf die konfigurierten Grenzen begrenzt.
  • Seite 111 PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 PID-Parameter V1 Im Konfigurationsfenster "PID-Parameter" werden die PID-Parameter angezeigt. Während der Optimierung werden die PID-Parameter an Ihre Regelstrecke angepasst. Sie brauchen die PID-Parameter nicht manuell eingeben. Hinweis Die aktuell wirksamen PID-Parameter befinden sich bei PID_Compact V1 in der Struktur sRet und bei PID_Compact V2 in der Struktur Retain.CtrlParams.

  • Seite 112: Proportionalverstärkung

    PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 Die folgende Grafik zeigt, wie die Parameter in den PID-Algorithmus einfließen: Alle PID-Parameter sind remanent. Wenn Sie die PID-Parameter manuell eingeben, müssen Sie PID_Compact vollständig laden. Technologieobjekte in Gerät laden (Seite 45) Proportionalverstärkung Der Wert gibt die Proportionalverstärkung des Reglers an. PID_Compact arbeitet nicht mit einer negativen Proportionalverstärkung.

  • Seite 113: Gewichtung Des P-Anteils

    PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 Koeffizient Differenzierverzug Die Wirkung des D-Anteils wird durch den Koeffizent Differenzierverzug verzögert. Differenzierverzug = Differenzierzeit × Koeffizient Differenzierverzug ● 0.0: D-Anteil wirkt nur für einen Zyklus und ist damit fast nicht wirksam. ● 0.5: Dieser Wert hat sich in der Praxis für Regelstrecken mit einer dominierenden Zeitkonstanten bewährt.

  • Seite 114: Regel Für Optimierung

    PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 Regel für Optimierung Wählen Sie in der Klappliste "Reglerstruktur" aus, ob PI oder PID-Parameter berechnet werden. ● PID Berechnet während der Erst- und Nachoptimierung PID-Parameter ● PI Berechnet während der Erst- und Nachoptimierung PI-Parameter ● Benutzerdefiniert Wenn Sie über ein Anwenderprogramm unterschiedliche Reglerstrukturen für Erst- und Nachoptimierung eingestellt haben, wird "Benutzerdefiniert"...

  • Seite 115: Pid_Compact V1 In Betrieb Nehmen

    PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 4.3.2 PID_Compact V1 in Betrieb nehmen 4.3.2.1 Inbetriebnahme V1 Das Inbetriebnahmefenster hilft Ihnen bei der Inbetriebnahme des PID-Reglers. In der Kurvenanzeige können Sie die Werte für Sollwert, Istwert und Ausgangswert entlang der Zeitachse beobachten. Folgende Funktionen werden im Inbetriebnahmefenster unterstützt: ●...

  • Seite 116: Erstoptimierung V1

    PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 4.3.2.2 Erstoptimierung V1 Die Erstoptimierung ermittelt die Prozessantwort auf einen Sprung des Ausgangswerts und sucht den Wendepunkt. Aus der maximalen Steigung und der Totzeit der Regelstrecke werden die optimalen PID-Parameter berechnet. Je stabiler der Istwert ist, desto leichter und genauer können die PID-Parameter ermittelt werden.
  • Seite 117 PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 Ergebnis Wurde die Erstoptimierung ohne Fehlermeldung durchlaufen, so wurden die PID-Parameter optimiert. PID_Compact wechselt in den Automatikbetrieb und verwendet die optimierten Parameter. Die optimierten PID-Parameter bleiben bei Netz-AUS und Neustart der CPU erhalten. Wenn eine Erstoptimierung nicht möglich ist, wechselt PID_Compact in die Betriebsart "Inaktiv".

  • Seite 118: Nachoptimierung V1

    PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 4.3.2.3 Nachoptimierung V1 Die Nachoptimierung generiert eine konstante, begrenzte Schwingung des Istwertes. Aus Amplitude und Frequenz dieser Schwingung werden die PID-Parameter für den Arbeitspunkt optimiert. Aus den Ergebnissen werden alle PID-Parameter neu berechnet. Die PID-Parameter aus der Nachoptimierung zeigen meist ein besseres Führungs- und Störverhalten als die PID-Parameter aus der Erstoptimierung.
  • Seite 119 PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 Vorgehen Um die "Nachoptimierung" durchzuführen gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Wählen Sie in der Klappliste "Optimierungsart" den Eintrag "Nachoptimierung". 2. Klicken Sie auf das Symbol "Start". – Eine Online-Verbindung wird aufgebaut. – Die Aufzeichnung der Werte wird gestartet. –...

  • Seite 120: Betriebsart "Handbetrieb" V1

    PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 4.3.2.4 Betriebsart "Handbetrieb" V1 Im Folgenden wird beschrieben, wie Sie die Betriebsart "Handbetrieb" im Inbetriebnahmefenster des Technologieobjekts "PID Compact" nutzen können. Voraussetzung ● Die Anweisung "PID_Compact" wird in einem Weckalarm-OB aufgerufen. ● Es wurde eine Onlineverbindung zur CPU aufgebaut und die CPU befindet sich im Betriebzustand "RUN".

  • Seite 121: Pid_Compact V1 Mit Plcsim Simulieren

    PID_Compact einsetzen 4.3 PID_Compact V1 4.3.3 PID_Compact V1 mit PLCSIM simulieren Hinweis Simulation mit PLCSIM Bei der Simulation mit PLCSIM ist das zeitliche Verhalten der simulierten PLC nicht exakt identisch zu einer "echten" PLC. Der tatsächliche Zeittakt eines Weckalarm-OB kann bei einer simulierten PLC größere Schwankungen aufweisen als bei "echten"...

  • Seite 122: Pid_3Step Einsetzen

    ● Technologieobjekte hinzufügen (Seite 41) ● Technologieobjekte konfigurieren (Seite 42) ● PID_3Step V2 konfigurieren (Seite 122) ● PID_3Step V1 konfigurieren (Seite 145) Prinzip Weitere Informationen hierzu finden Sie im folgenden FAQ im Siemens Industry Online Support: ● Beitrags-ID 68011827 (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/68011827) PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 123: 5.2 Pid_3Step V2

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 PID_3Step V2 5.2.1 PID_3Step V2 konfigurieren 5.2.1.1 Grundeinstellungen V2 Einleitung V2 Konfigurieren Sie im Inspektorfenster, bzw. im Konfigurationsfenster in den "Grundeinstellungen" folgende Eigenschaften des Technologieobjekts PID_3Step: ● Physikalische Größe ● Regelsinn ● Anlaufverhalten nach Reset ●...

  • Seite 124: Physikalische Größe

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 Regelungsart V2 Physikalische Größe Wählen Sie in der Gruppe "Regelungsart" die physikalische Größe und Einheit für Sollwert, Istwert und Störgröße. Sollwert, Istwert und Störgröße werden in dieser Einheit angezeigt. Regelsinn Meist soll mit einer Erhöhung des Ausgangswerts eine Erhöhung des Istwerts erreicht werden.
  • Seite 125 PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 Sollwert V2 Vorgehen Um einen festen Sollwert vorzugeben, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Wählen Sie "Instanz-DB". 2. Geben Sie einen Sollwert ein, z. B. 80 °C. 3. Löschen Sie ggf. einen Eintrag an der Anweisung. Um einen variablen Sollwert vorzugeben, gehen Sie folgendermaßen vor: 1.

  • Seite 126: Stellglied Ohne Stellungsrückmeldung

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 Stellungsrückmeldung V2 Die Konfiguration der Stellungsrückmeldung ist abhängig vom eingesetzten Stellglied. ● Stellglied ohne Stellungsrückmeldung ● Stellglied mit digitalen Anschlagssignalen ● Stellglied mit analoger Stellungsrückmeldung ● Stellglied mit analoger Stellungsrückmeldung und Anschlagssignalen Stellglied ohne Stellungsrückmeldung Um PID_3Step für ein Stellglied ohne Stellungsrückmeldung zu konfigurieren, gehen Sie folgendermaßen vor: 1.

  • Seite 127: Stellglied Mit Analoger Stellungsrückmeldung Und Anschlagssignalen

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 Stellglied mit analoger Stellungsrückmeldung und Anschlagssignalen Um PID_3Step für ein Stellglied mit analoger Stellungsrückmeldung und Anschlagssignalen zu konfigurieren, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Wählen Sie in der Klappliste "Feedback" den Eintrag "Feedback" oder "Feedback_PER". 2. Wählen Sie als Quelle "Anweisung". 3.
  • Seite 128 PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 Vorgehen Um den analogen Ausgangswert zu verwenden, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Wählen Sie in der Klappliste "Output" den Eintrag "Output (analog)". 2. Wählen Sie "Anweisung". 3. Geben Sie die Adresse des Analogausgangs ein. Um den digitalen Ausgangswert zu verwenden, gehen Sie folgendermaßen vor: 1.

  • Seite 129: Istwerteinstellungen V2

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 5.2.1.2 Istwerteinstellungen V2 Istwert skalieren V2 Wenn Sie in der Grundeinstellung die Verwendung von Input_PER konfiguriert haben, dann müssen Sie den Wert des Analogeingangs in die physikalische Größe des Istwerts umrechnen. Im Anzeigefeld Input_PER wird die aktuelle Konfiguration angezeigt. Wenn der Istwert direkt proportional zum Wert des Analogeingangs ist, wird Input_PER anhand eines unteren und oberen Wertepaars skaliert.

  • Seite 130: Stellgliedeinstellungen V2

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 5.2.1.3 Stellgliedeinstellungen V2 Stellglied V2 Stellglied spezifische Zeiten Um das Stellglied vor Beschädigung zu schützen, konfigurieren Sie die Motorstellzeit, die minimale Einschaltzeit und die minimale Ausschaltzeit. Die Daten finden Sie im Datenblatt des Stellglieds. Die Motorstellzeit ist die Zeit in Sekunden, die der Motor benötigt, um das Stellglied vom geschlossenen in den geöffneten Zustand zu bewegen.

  • Seite 131: Verhalten Im Fehlerfall

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 Verhalten im Fehlerfall PID_3Step ist so voreingestellt, dass im Fehlerfall die Regelung in den meisten Fällen aktiv bleibt. Wenn im Regelbetrieb häufig Fehler auftreten, wird durch diese Voreinstellung das Regelverhalten verschlechtert. Überprüfen Sie dann den Parameter Errorbits und beheben Sie die Fehlerursache.

  • Seite 132: Ersatzausgangswert

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 ● Ersatzausgangswert PID_3Step fährt das Stellglied auf den Ersatzausgangswert und schaltet sich aus. ● Ersatzausgangswert für die Fehlerdauer PID_3Step fährt das Stellglied auf den Ersatzausgangswert. Nach dem Erreichen des Ersatzausgangswerts verhält sich PID_3Step wie bei "Aktueller Wert für die Fehlerdauer" beschrieben.

  • Seite 133: Ausgangswert Begrenzen

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 Ausgangswertgrenzen V2 Ausgangswert begrenzen Während der Stellzeitmessung und bei Mode = 10 können die Ausgangswertgrenzen über- oder unterschritten werden. In allen anderen Betriebsarten wird der Ausgangswert auf diese Werte begrenzt. Geben Sie in den Eingabefeldern "Obergrenze Ausgangswert" und "Untergrenze Ausgangswert"...

  • Seite 134: Erweiterte Einstellungen V2

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 5.2.1.4 Erweiterte Einstellungen V2 Istwertüberwachung V2 Konfigurieren Sie im Konfigurationsfenster "Istwertüberwachung" eine untere und eine obere Warngrenze des Istwerts. Wird im Betrieb eine der Warngrenzen über oder unterschritten, so wird an der Anweisung PID_3Step eine Warnung angezeigt: ●...
  • Seite 135 PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 PID-Parameter V2 Im Konfigurationsfenster "PID-Parameter" werden die PID-Parameter angezeigt. Während der Optimierung werden die PID-Parameter an Ihre Regelstrecke angepasst. Sie brauchen die PID-Parameter nicht manuell eingeben. Hinweis Die aktuell wirksamen PID-Parameter befinden sich in der Struktur Retain.CtrlParams. Um ein Fehlverhalten des PID-Reglers zu vermeiden, ändern Sie online die aktuell wirksamen PID-Parameter nur in der Betriebsart "inaktiv".

  • Seite 136: Proportionalverstärkung

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 Die folgende Grafik zeigt, wie die Parameter in den PID-Algorithmus einfließen: Alle PID-Parameter sind remanent. Wenn Sie die PID-Parameter manuell eingeben, müssen Sie PID_3Step vollständig laden. Technologieobjekte in Gerät laden (Seite 45) Proportionalverstärkung Der Wert gibt die Proportionalverstärkung des Reglers an. PID_3Step arbeitet nicht mit einer negativen Proportionalverstärkung.

  • Seite 137: Gewichtung Des P-Anteils

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 Koeffizient Differenzierverzug Die Wirkung des D-Anteils wird durch den Koeffizent Differenzierverzug verzögert. Differenzierverzug = Differenzierzeit × Koeffizient Differenzierverzug ● 0.0: D-Anteil wirkt nur für einen Zyklus und ist damit fast nicht wirksam. ● 0.5: Dieser Wert hat sich in der Praxis für Regelstrecken mit einer dominierenden Zeitkonstanten bewährt.

  • Seite 138: Pid_3Step V2 In Betrieb Nehmen

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 5.2.2 PID_3Step V2 in Betrieb nehmen 5.2.2.1 Erstoptimierung V2 Die Erstoptimierung ermittelt die Prozessantwort auf einen Impuls des Ausgangswerts und sucht den Wendepunkt. Aus der maximalen Steigung und der Totzeit der Regelstrecke werden die optimalen PID-Parameter berechnet. Die besten PID-Parameter erhalten Sie, wenn Sie Erst- und Nachoptimierung durchführen.
  • Seite 139 PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 Vorgehen Um die Erstoptimierung durchzuführen, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Doppelklicken Sie in der Projektnavigation auf den Eintrag "PID_3Step > Inbetriebnahme". 2. Wählen Sie im Arbeitsbereich "Optimierung" in der Klappliste "Optimierungsart" den Eintrag "Erstoptimierung". 3. Klicken Sie auf das Symbol "Start". –...

  • Seite 140: Nachoptimierung V2

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 5.2.2.2 Nachoptimierung V2 Die Nachoptimierung generiert eine konstante, begrenzte Schwingung des Istwertes. Aus Amplitude und Frequenz dieser Schwingung werden die PID-Parameter für den Arbeitspunkt optimiert. Aus den Ergebnissen werden alle PID-Parameter neu berechnet. Die PID- Parameter aus der Nachoptimierung zeigen meist ein besseres Führungs- und Störverhalten als die PID-Parameter aus der Erstoptimierung.
  • Seite 141 PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 Vorgehen Um die "Nachoptimierung" durchzuführen gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Wählen Sie in der Klappliste "Optimierungsart" den Eintrag "Nachoptimierung". 2. Klicken Sie auf das Symbol "Start". – Eine Online-Verbindung wird aufgebaut. – Die Aufzeichnung der Werte wird gestartet. –...

  • Seite 142: Mit Manuellen Pid-Parametern In Betrieb Nehmen V2

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 5.2.2.3 Mit manuellen PID-Parametern in Betrieb nehmen V2 Voraussetzung ● Die Anweisung PID_3Step wird in einem Weckalarm-OB aufgerufen. ● ManualEnable = FALSE ● Reset = FALSE ● Die Motorstellzeit ist konfiguriert oder gemessen. ● PID_3Step befindet sich in der Betriebsart "Inaktiv". ●...

  • Seite 143: Motorstellzeit Messen V2

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 5.2.2.4 Motorstellzeit messen V2 Einleitung PID_3Step benötigt die Motorstellzeit so genau wie möglich, um ein gutes Regelergebnis zu erreichen. Die Angaben in der Dokumentation des Stellglieds sind gemittelte Werte für diesen Typ Stellglieder. Für das konkret verwendete Stellglied kann der Wert variieren. Wenn Sie Stellglieder mit Stellungsrückmeldung oder mit Anschlagsignalen verwenden, können Sie während der Inbetriebnahme die Motorstellzeit messen.

  • Seite 144: Stellglieder Mit Anschlagsignalen

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 Stellglieder mit Anschlagsignalen Um die Stellzeit von Stellgliedern mit Anschlagsignalen zu messen, gehen Sie folgendermaßen vor: Voraussetzung ● In den Grundeinstellungen ist das Optionskästchen "Anschlagsignale" aktiviert und Actuator_H und Actuator_L sind verschaltet. ● Eine Online-Verbindung zur CPU ist aufgebaut. Um die Motorstellzeit mit Anschlagsignalen zu messen, gehen Sie folgendermaßen vor: 1.

  • Seite 145: Pid_3Step V2 Mit Plcsim Simulieren

    PID_3Step einsetzen 5.2 PID_3Step V2 5.2.3 PID_3Step V2 mit PLCSIM simulieren Hinweis Simulation mit PLCSIM Die Simulation von PID_3Step V2.x mit PLCSIM für CPU S7-1200 wird nicht unterstützt. PID_3Step V2.x kann nur für CPU S7-1500 mit PLCSIM simuliert werden. Bei der Simulation mit PLCSIM ist das zeitliche Verhalten der simulierten PLC nicht exakt identisch zu einer "echten"...

  • Seite 146: Pid_3Step V1

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 PID_3Step V1 5.3.1 PID_3Step V1 konfigurieren 5.3.1.1 Grundeinstellungen V1 Einleitung V1 Konfigurieren Sie im Inspektorfenster, bzw. im Konfigurationsfenster in den "Grundeinstellungen" folgende Eigenschaften des Technologieobjekts PID_3Step: ● Physikalische Größe ● Regelsinn ● Anlaufverhalten nach Reset ●...

  • Seite 147: Physikalische Größe

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 Regelungsart V1 Physikalische Größe Wählen Sie in der Gruppe "Regelungsart" die physikalische Größe und Einheit für Soll- und Istwert. Soll- und Istwert werden in dieser Einheit angezeigt. Regelsinn Meist soll mit einer Erhöhung des Ausgangswerts eine Erhöhung des Istwerts erreicht werden.
  • Seite 148 PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 Istwert V1 Wenn Sie den Wert des Analogeingangs direkt verwenden, skaliert PID_3Step den Wert des Analogeingangs in die physikalische Größe. Wenn Sie den Wert des Analogeingangs erst aufbereiten wollen, müssen Sie ein eigenes Programm für die Aufbereitung schreiben. Zum Beispiel ist der Istwert nicht direkt proportional zum Wert am Analogeingang.
  • Seite 149 PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 Stellglied mit digitalen Anschlagssignalen Um PID_3Step für ein Stellglied mit Anschlagssignalen zu konfigurieren, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Wählen Sie in der Klappliste "Feedback" den Eintrag "Kein Feedback". 2. Aktivieren Sie das Optionskästchen "Anschlagsignale Stellglied". 3.
  • Seite 150 PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 Ausgangswert V1 PID_3Step stellt einen analogen Ausgangswert (Output_PER) und digitale Ausgangswerte (Output_UP, Output_DN) zur Verfügung. Welchen Ausgangswert Sie verwenden, hängt von Ihrem Stellglied ab. ● Output_PER Das Stellglied verfügt über eine relevante Motorstellzeit und wird über einen analogen Ausgang angesprochen und mit einem kontinuierlichen Signal gesteuert, z.

  • Seite 151: Istwerteinstellung V1

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 5.3.1.2 Istwerteinstellung V1 Konfigurieren Sie im Konfigurationsfenster "Istwerteinstellungen" die Normierung Ihres Istwerts und legen Sie die absoluten Istwertgrenzen fest. Istwert skalieren Wenn Sie in der Grundeinstellung die Verwendung von Input_PER konfiguriert haben, dann müssen Sie den Wert des Analogeingangs in die physikalische Größe des Istwerts umrechnen.

  • Seite 152: Stellgliedeinstellung V1

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 5.3.1.3 Stellgliedeinstellung V1 Stellglied spezifische Zeiten Um das Stellglied vor Beschädigung zu schützen, konfigurieren Sie die Motorstellzeit, die minimale Einschaltzeit und die minimale Ausschaltzeit. Die Daten finden Sie im Datenblatt des Stellglieds. Die Motorstellzeit ist die Zeit in Sekunden, die der Motor benötigt, um das Stellglied vom geschlossenen in den geöffneten Zustand zu bewegen.

  • Seite 153: Verhalten Im Fehlerfall

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 Verhalten im Fehlerfall PID_3Step ist so voreingestellt, dass im Fehlerfall die Regelung in den meisten Fällen aktiv bleibt. Wenn im Regelbetrieb häufig Fehler auftreten, wird durch diese Voreinstellung das Regelverhalten verschlechtert. Überprüfen Sie dann den Parameter Errorbits und beheben Sie die Fehlerursache.

  • Seite 154: Ausgangswert Begrenzen

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 Stellungsrückmeldung skalieren Wenn Sie in der Grundeinstellung die Verwendung von Feedback_PER konfiguriert haben, dann müssen Sie den Wert des Analogeingangs in % umrechnen. Im Anzeigefeld "Feedback" wird die aktuelle Konfiguration angezeigt. Feedback_PER wird anhand eines unteren und oberen Wertepaars skaliert. 1.

  • Seite 155: Erweiterte Einstellungen V1

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 5.3.1.4 Erweiterte Einstellungen V1 Istwertüberwachung V1 Konfigurieren Sie im Konfigurationsfenster "Istwertüberwachung" eine untere und eine obere Warngrenze des Istwerts. Wird im Betrieb eine der Warngrenzen über oder unterschritten, so wird an der Anweisung PID_3Step eine Warnung angezeigt: ●...
  • Seite 156 PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 PID-Parameter V1 Im Konfigurationsfenster "PID-Parameter" werden die PID-Parameter angezeigt. Während der Optimierung werden die PID-Parameter an Ihre Regelstrecke angepasst. Sie brauchen die PID-Parameter nicht manuell eingeben. Hinweis Die aktuell wirksamen PID-Parameter befinden sich in der Struktur Retain.CtrlParams. Um ein Fehlverhalten des PID-Reglers zu vermeiden, ändern Sie online die aktuell wirksamen PID-Parameter nur in der Betriebsart "inaktiv".

  • Seite 157: Proportionalverstärkung

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 Die folgende Grafik zeigt, wie die Parameter in den PID-Algorithmus einfließen: Alle PID-Parameter sind remanent. Wenn Sie die PID-Parameter manuell eingeben, müssen Sie PID_3Step vollständig laden. Technologieobjekte in Gerät laden (Seite 45) Proportionalverstärkung Der Wert gibt die Proportionalverstärkung des Reglers an. PID_3Step arbeitet nicht mit einer negativen Proportionalverstärkung.
  • Seite 158 PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 Koeffizient Differenzierverzug Die Wirkung des D-Anteils wird durch den Koeffizent Differenzierverzug verzögert. Differenzierverzug = Differenzierzeit × Koeffizient Differenzierverzug ● 0.0: D-Anteil wirkt nur für einen Zyklus und ist damit fast nicht wirksam. ● 0.5: Dieser Wert hat sich in der Praxis für Regelstrecken mit einer dominierenden Zeitkonstanten bewährt.

  • Seite 159: Pid_3Step V1 In Betrieb Nehmen

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 5.3.2 PID_3Step V1 in Betrieb nehmen 5.3.2.1 Inbetriebnahme V1 Im Arbeitsbereich "Optimierung" können Sie Sollwert, Istwert und Ausgangswert in Abhängigkeit von der Zeit beobachten. Folgende Funktionen zur Inbetriebnahme werden im Kurvenschreiber unterstützt: ● Erstoptimierung des Reglers ●...

  • Seite 160: Erstoptimierung V1

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 5.3.2.2 Erstoptimierung V1 Die Erstoptimierung ermittelt die Prozessantwort auf einen Impuls des Ausgangswerts und sucht den Wendepunkt. Aus der maximalen Steigung und der Totzeit der Regelstrecke werden die optimalen PID-Parameter berechnet. Je stabiler der Istwert ist, desto leichter und genauer können die PID-Parameter ermittelt werden.

  • Seite 161: Nachoptimierung V1

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 5.3.2.3 Nachoptimierung V1 Die Nachoptimierung generiert eine konstante, begrenzte Schwingung des Istwertes. Aus Amplitude und Frequenz dieser Schwingung werden die PID-Parameter für den Arbeitspunkt optimiert. Aus den Ergebnissen werden alle PID-Parameter neu berechnet. Die PID-Parameter aus der Nachoptimierung zeigen meist ein besseres Führungs- und Störverhalten als die PID-Parameter aus der Erstoptimierung.
  • Seite 162 PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 Vorgehen Um die "Nachoptimierung" durchzuführen gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Wählen Sie in der Klappliste "Optimierungsart" den Eintrag "Nachoptimierung". 2. Klicken Sie auf das Symbol "Start". – Eine Online-Verbindung wird aufgebaut. – Die Aufzeichnung der Werte wird gestartet. –...

  • Seite 163: Mit Manuellen Pid-Parametern In Betrieb Nehmen V1

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 5.3.2.4 Mit manuellen PID-Parametern in Betrieb nehmen V1 Vorgehen Um PID_3Step mit manuellen PID-Parametern in Betrieb zu nehmen, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Doppelklicken Sie in der Projektnavigation auf den Eintrag "PID_3Step > Konfiguration". 2. Klicken Sie im Konfigurationsfenster auf "Erweiterte Einstellungen > PID-Parameter". 3.

  • Seite 164: Motorstellzeit Messen V1

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 5.3.2.5 Motorstellzeit messen V1 Einleitung PID_3Step benötigt die Motorstellzeit so genau wie möglich, um ein gutes Regelergebnis zu erreichen. Die Angaben in der Dokumentation des Stellglieds sind gemittelte Werte für diesen Typ Stellglieder. Für das konkret verwendete Stellglied kann der Wert variieren. Wenn Sie Stellglieder mit Stellungsrückmeldung oder mit Anschlagsignalen verwenden, können Sie während der Inbetriebnahme die Motorstellzeit messen.

  • Seite 165: Stellzeitmessung Abbrechen

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 Stellglieder mit Anschlagsignalen Um die Stellzeit von Stellgliedern mit Anschlagsignalen zu messen, gehen Sie folgendermaßen vor: Voraussetzung ● In den Grundeinstellungen ist das Optionskästchen "Anschlagsignale" aktiviert und Actuator_H und Actuator_L sind verschaltet. ● Eine Online-Verbindung zur CPU ist aufgebaut. Um die Motorstellzeit mit Anschlagsignalen zu messen, gehen Sie folgendermaßen vor: 1.

  • Seite 166: Pid_3Step V1 Mit Plcsim Simulieren

    PID_3Step einsetzen 5.3 PID_3Step V1 5.3.3 PID_3Step V1 mit PLCSIM simulieren Hinweis Simulation mit PLCSIM Bei der Simulation mit PLCSIM ist das zeitliche Verhalten der simulierten PLC nicht exakt identisch zu einer "echten" PLC. Der tatsächliche Zeittakt eines Weckalarm-OB kann bei einer simulierten PLC größere Schwankungen aufweisen als bei "echten"...

  • Seite 167: Pid_Temp Einsetzen

    PID_Temp einsetzen Technologieobjekt PID_Temp Das Technologieobjekt PID_Temp stellt einen kontinuierlichen PID-Regler mit integrierter Optimierung zur Verfügung. PID_Temp ist speziell für Temperaturregelung ausgelegt und eignet sich für Heizen- oder Heizen/Kühlen-Anwendungen. Dafür stehen zwei Ausgänge zur Verfügung, je einer für Heizen und einer für Kühlen. Zusätzlich kann PID_Temp auch für andere Regelungsaufgaben verwendet werden.

  • Seite 168: Pid_Temp Konfigurieren

    PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren PID_Temp konfigurieren 6.2.1 Grundeinstellungen 6.2.1.1 Einleitung Konfigurieren Sie im Inspektorfenster, bzw. im Konfigurationsfenster in den "Grundeinstellungen" folgende Eigenschaften des Technologieobjekts PID_Temp: ● Physikalische Größe ● Anlaufverhalten nach Reset ● Quelle und Eingabe des Sollwerts (nur im Inspektorfenster) ●...

  • Seite 169: Regelungsart

    PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren 6.2.1.2 Regelungsart Physikalische Größe Wählen Sie in der Gruppe "Regelungsart" die physikalische Größe und Einheit für Soll- und Istwert. Soll- und Istwert werden in dieser Einheit angezeigt. Anlaufverhalten 1. Um nach Neustart der CPU in die Betriebsart "Inaktiv" zu wechseln, deaktivieren Sie das Optionskästchen "Nach CPU Neustart Mode aktivieren".

  • Seite 170: Sollwert

    PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren 6.2.1.3 Sollwert Vorgehen Um einen festen Sollwert vorzugeben, gehen Sie wie folgt vor: 1. Wählen Sie "Instanz-DB". 2. Geben Sie einen Sollwert ein, z. B. 80°C. 3. Löschen Sie ggf. einen Eintrag an der Anweisung. Um einen variablen Sollwert vorzugeben, gehen Sie wie folgt vor: 1.

  • Seite 171: Ausgangswert Heizen Und Kühlen

    PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren 6.2.1.5 Ausgangswert Heizen und Kühlen Die Anweisung PID_Temp stellt einen PID-Regler mit integrierter Optimierung für Temperaturprozesse zur Verfügung. PID_Temp eignet sich für Heizen- oder Heizen/Kühlen- Anwendungen. PID_Temp stellt folgende Ausgangswerte zur Verfügung. Welchen Ausgangswert Sie verwenden, hängt von Ihrem Stellglied ab.
  • Seite 172 PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren Der Kühlausgang ist nur verfügbar, falls er über das Optionskästchen "Kühlung aktivieren" aktiviert wurde. ● Ist das Optionskästchen deaktiviert, wird der Ausgangswert des PID-Algorithmus (PidOutputSum) skaliert und an den Ausgängen für Heizen ausgegeben. ● Ist das Optionskästchen aktiviert, werden positive Ausgangswerte des PID-Algorithmus (PidOutputSum) skaliert und an den Ausgängen für Heizen ausgegeben.

  • Seite 173: Kaskade

    PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren 6.2.1.6 Kaskade Erhält eine PID_Temp-Instanz ihren Sollwert von einem übergeordneten Master-Regler und gibt ihren Ausgangswert selbst an einen untergeordneten Slave-Regler weiter, ist diese PID_Temp-Instanz sowohl Master-Regler als auch Slave-Regler zur gleichen Zeit. Für eine solche PID_Temp-Instanz sind dann beide unten aufgeführte Konfigurationen vorzunehmen. Dies ist zum Beispiel für die mittlere PID_Temp-Instanz bei einer Kaskadenregelung mit drei verketteten Messgrößen und drei PID_Temp-Instanzen der Fall.

  • Seite 174: Istwerteinstellungen

    PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren 6.2.2 Istwerteinstellungen 6.2.2.1 Istwertgrenzen Als Grenzwerte müssen Sie für Ihre Regelstrecke eine sinnvolle absolute Ober- und Untergrenze des Istwerts festlegen. Sobald diese Grenzen über- oder unterschritten werden, tritt ein Fehler auf (ErrorBits = 0001h). Die Optimierung wird abgebrochen, wenn die Istwertgrenzen überschritten werden.

  • Seite 175: Ausgangseinstellungen

    PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren 6.2.3 Ausgangseinstellungen 6.2.3.1 Grundeinstellungen Ausgang Methode für Heizen und Kühlen Falls die Kühlung in den Grundeinstellungen aktiviert ist, stehen für die Berechnung des PID Ausgangswerts zwei Methoden zur Verfügung: ● PID-Parameterumschaltung (Config.AdvancedCooling = TRUE): Die Ausgangswertberechnung für Kühlen erfolgt über einen eigenen PID-Parametersatz. Der PID-Algorithmus entscheidet anhand des berechneten Ausgangswerts und der Regeldifferenz, ob die PID-Parameter für Heizen oder Kühlen verwendet werden.

  • Seite 176: Verhalten Im Fehlerfall

    PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren Verhalten im Fehlerfall ACHTUNG Ihre Anlage kann beschädigt werden. Falls Sie im Fehlerfall "Aktueller Wert für die Fehlerdauer" oder "Ersatzausgangswert für die Fehlerdauer" ausgeben, bleibt PID_Temp im Automatikbetrieb bzw. im Handbetrieb. Dadurch können die Istwertgrenzen überschritten und Ihre Anlage beschädigt werden. Konfigurieren Sie für Ihre Regelstrecke ein Verhalten im Fehlerfall, das Ihre Anlage vor Beschädigung schützt.
  • Seite 177 PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren Falls im Automatikbetrieb einer oder mehrere der folgenden Fehler auftreten, wechselt PID_Temp in die Betriebsart "Ersatzausgangswert mit Fehlerüberwachung" und gibt den letzten gültigen PID Ausgangswert (PidOutputSum) aus: – 0000002h: Ungültiger Wert am Parameter Input_PER. – 0000200h: Ungültiger Wert am Parameter Input. –...

  • Seite 178: Ausgangswertgrenzen Und -Skalierung

    PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren 6.2.3.2 Ausgangswertgrenzen und -skalierung Der PID Ausgangswert (PidOutputSum) wird je nach Betriebsart durch den PID-Algorithmus automatisch berechnet oder durch den Handwert (ManualValue) oder den konfigurierten Ersatzausgangswert (SubstituteOutput) vorgegeben. Der PID Ausgangswert wird abhängig von der Konfiguration begrenzt: ●...
  • Seite 179 PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren Ausgang Wertepaar Parameter OutputHeat_PER Wertepaar 1 Obergrenze PID Ausgangswert (Heizen) Config.Output.Heat.PidUpperLimit, Skalierter oberer analoger Ausgangswert (Heizen) Config.Output.Heat.PerUpperScaling Wertepaar 2 Untergrenze PID Ausgangswert (Heizen) Config.Output.Heat.PidLowerLimit, Skalierter unterer analoger Ausgangswert (Heizen) Config.Output.Heat.PerLowerScaling OutputCool Wertepaar 1 Untergrenze PID Ausgangswert (Kühlen) Config.Output.Cool.PidLowerLimit, Skalierter oberer Ausgangswert (Kühlen) Config.Output.Cool.UpperScaling...
  • Seite 180 PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren Beispiel: Ausgangsskalierung bei Verwendung von Ausgang OutputHeat (Kühlung deaktiviert; die Untergrenze PID Ausgangswert (Heizen) (Config.Output.Heat.PidLowerLimit) darf ungleich 0.0 sein): Beispiel: Ausgangsskalierung bei Verwendung von Ausgang OutputHeat_PWM und OutputCool_PER (Kühlung aktiviert; die Untergrenze PID Ausgangswert (Heizen) (Config.Output.Heat.PidLowerLimit) muss 0.0 sein): Mit Ausnahme der Betriebsart "Inaktiv", liegt der Wert an einem Ausgang immer zwischen seinem skalierten oberen Ausgangswert und skalierten unteren Ausgangswert z.

  • Seite 181: Erweiterte Einstellungen

    PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren 6.2.4 Erweiterte Einstellungen 6.2.4.1 Istwertüberwachung Konfigurieren Sie im Konfigurationsfenster "Istwertüberwachung" eine untere und eine obere Warngrenze des Istwerts. Wird im Betrieb eine der Warngrenzen über- oder unterschritten, so wird an der Anweisung PID_Temp eine Warnung angezeigt: ●...
  • Seite 182 PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren OutputHeat_PWM und OutputCool_PWM werden in der Abtastzeit PID_Temp ausgegeben (entspricht der Zykluszeit des aufrufenden OB). Die Abtastzeit PID-Algorithmus für Heizen bzw. Kühlen wird während der Erst- oder Nachoptimierung ermittelt. Falls Sie die PID-Parameter manuell einstellen, müssen Sie dort auch die Abtastzeit PID-Algorithmus für Heizen bzw.
  • Seite 183 PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren Im zweiten Zyklus wird der nicht ausgegebene Impuls des ersten Zyklus zum Impuls des zweiten Zyklus addiert. ① Abtastzeit PID_Temp ② Abtastzeit PID-Algorithmus für Heizen ⑤ Minimale Einschaltzeit Um die Schalthäufigkeit zu verringern und das Stellglied zu schonen, verlängern Sie die minimalen Ein- und Ausschaltzeiten.

  • Seite 184: Pid-Parameter

    PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren 6.2.4.3 PID-Parameter Im Konfigurationsfenster "PID-Parameter" werden die PID-Parameter angezeigt. Falls in den Grundeinstellungen die Kühlung aktiviert und in den Ausgangseinstellungen PID-Parameterumschaltung als Methode für Heizen/Kühlen gewählt ist, stehen zwei Parametersätze zur Verfügung: einer für Heizen und einer für Kühlen. In diesem Fall entscheidet der PID-Algorithmus anhand des berechneten Ausgangswerts und der Regeldifferenz, ob die PID-Parameter für Heizen oder Kühlen verwendet werden.
  • Seite 185 PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren Symbol Beschreibung Zugehörige Parameter der Anweisung PID_Temp Differenzierzeit Retain.CtrlParams.Heat.Td Retain.CtrlParams.Cool.Td Koeffizient für den Differenzierverzug Retain.CtrlParams.Heat.TdFiltRatio (Differenzierverzug T1 = a × T Retain.CtrlParams.Cool.TdFiltRatio Gewichtung des D-Anteils Retain.CtrlParams.Heat.DWeighting Retain.CtrlParams.Cool.DWeighting DeadZone Totzonenbreite Retain.CtrlParams.Heat.DeadZone Retain.CtrlParams.Cool.DeadZone ControlZone Regelzonenbreite Retain.CtrlParams.Heat.ControlZone Retain.CtrlParams.Cool.ControlZone Die folgende Grafik zeigt, wie die Parameter in den PID-Algorithmus einfließen: Alle PID-Parameter sind remanent.
  • Seite 186 PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren Blockschaltbild PID_Temp Das folgende Blockdiagramm zeigt, wie der PID-Algorithmus in PID_Temp integriert ist. PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...
  • Seite 187 PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren Proportionalverstärkung Der Wert gibt die Proportionalverstärkung des Reglers an. PID_Temp arbeitet nicht mit einer negativen Proportionalverstärkung und unterstützt nur normalen Regelsinn d. h. mit einer Erhöhung des PID-Ausgangswerts (PidOutputSum) soll eine Erhöhung des Istwerts erreicht werden.
  • Seite 188 PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren Abtastzeit PID-Algorithmus Da die Regelstrecke eine gewisse Zeit benötigt, um auf eine Änderung des Ausgangswerts zu reagieren, ist es sinnvoll, den Ausgangswert nicht in jedem Zyklus zu berechnen. Die Abtastzeit "PID-Algorithmus" ist der Abstand zwischen zwei Berechnungen des PID Ausgangswerts.
  • Seite 189 PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren Falls für die Gewichtung des P-Anteils oder die Gewichtung des D-Anteils Werte ungleich 1.0 konfiguriert sind, wirken sich Sollwertänderungen auch innerhalb der Totzone auf den Ausgangswert aus. Istwertänderungen innerhalb der Totzone wirken sich unabhängig von den Gewichtungen nicht auf den Ausgangswert aus.
  • Seite 190 PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren Ist die Kühlung in den Grundeinstellungen aktiviert und die PID-Parameterumschaltung in den Ausgangseinstellungen als Methode für Heizen/Kühlen gewählt, liegt die Regelzone zwischen "Sollwert - Regelzonenbreite (Heizen)" und "Sollwert + Regelzonenbreite (Kühlen)". Regelzone mit deaktivierter Kühlung oder Kühlfaktor. Regelzone mit aktivierter Kühlung und PID-Parameterumschaltung.
  • Seite 191 PID_Temp einsetzen 6.2 PID_Temp konfigurieren Regel für Optimierung Wählen Sie in der Klappliste "Reglerstruktur" aus, ob PI oder PID-Parameter berechnet werden. Sie können die Regeln für Optimierung für Heizen und Optimierung für Kühlen getrennt vorgeben. ● PID (Temperatur) Berechnet während der Erst- und Nachoptimierung PID-Parameter. Die Erstoptimierung ist dabei für Temperaturprozesse ausgelegt und führt zu einem langsameren und eher asymptotischen Regelverhalten mit geringerem Überschwinger als mit der Option "PID".

  • Seite 192: Pid_Temp In Betrieb Nehmen

    PID_Temp einsetzen 6.3 PID_Temp in Betrieb nehmen PID_Temp in Betrieb nehmen 6.3.1 Inbetriebnahme Das Inbetriebnahmefenster hilft Ihnen bei der Inbetriebnahme des PID-Reglers. In der Kurvenanzeige können Sie die Werte für Sollwert, Istwert und die Ausgangswerte für Heizen und Kühlen entlang der Zeitachse beobachten. Folgende Funktionen werden im Inbetriebnahmefenster unterstützt: ●...

  • Seite 193: Erstoptimierung

    PID_Temp einsetzen 6.3 PID_Temp in Betrieb nehmen 6.3.2 Erstoptimierung Die Erstoptimierung ermittelt die Prozessantwort auf einen Sprung des Ausgangswerts und sucht den Wendepunkt. Aus der maximalen Steigung und der Totzeit der Regelstrecke werden die optimalen PID-Parameter berechnet. Die besten PID-Parameter erhalten Sie, wenn Sie Erst- und Nachoptimierung durchführen.

  • Seite 194: Voraussetzungen Für Erstoptimierung Heizen

    PID_Temp einsetzen 6.3 PID_Temp in Betrieb nehmen Voraussetzungen für Erstoptimierung Heizen ● Die Differenz zwischen Sollwert und Istwert ist größer als 30 % der Differenz zwischen Obergrenze Istwert und Untergrenze Istwert. ● Der Abstand zwischen Sollwert und Istwert ist größer als 50 % des Sollwerts. ●...
  • Seite 195 PID_Temp einsetzen 6.3 PID_Temp in Betrieb nehmen Vorgehen Um eine Erstoptimierung durchzuführen, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Doppelklicken Sie in der Projektnavigation auf den Eintrag "PID_Temp > Inbetriebnahme". 2. Aktivieren Sie die Schaltfläche "Alle beobachten" oder Starten Sie die Kurvenanzeige. Eine Online-Verbindung wird aufgebaut.

  • Seite 196: Nachoptimierung

    PID_Temp einsetzen 6.3 PID_Temp in Betrieb nehmen 6.3.3 Nachoptimierung Die Nachoptimierung generiert eine konstante, begrenzte Schwingung des Istwertes. Aus Amplitude und Frequenz dieser Schwingung werden die PID-Parameter für den Arbeitspunkt optimiert. Aus den Ergebnissen werden die PID-Parameter neu berechnet. Die PID-Parameter aus der Nachoptimierung zeigen meist ein besseres Führungs- und Störverhalten als die PID-Parameter aus der Erstoptimierung.
  • Seite 197 PID_Temp einsetzen 6.3 PID_Temp in Betrieb nehmen Beispiel: Vorgabe eines Offset für Nachoptimierung Kühlen ● Ohne Offset – Sollwert (Setpoint) = Istwert (ScaledInput) = 80 °C – PID Ausgangswert (PidOutputSum) = 30.0 – Ausgangswert Heizen (OutputHeat) = 30.0 – Ausgangswert Kühlen (OutputCool) = 0.0 Eine Schwingung des Istwerts um den Sollwert kann mit dem Kühlausgang alleine nicht erzeugt werden.
  • Seite 198 PID_Temp einsetzen 6.3 PID_Temp in Betrieb nehmen Voraussetzungen für Nachoptimierung Kühlen ● Heat.EnableTuning = FALSE ● Cool.EnableTuning = TRUE ● Der Kühlausgang ist aktiviert (Config.ActivateCooling = TRUE). ● Die PID-Parameterumschaltung ist aktiviert (Config.AdvancedCooling = TRUE). ● Der Kühlausgang muss am Arbeitspunkt, an dem die Optimierung durchgeführt werden soll, aktiv sein.
  • Seite 199 PID_Temp einsetzen 6.3 PID_Temp in Betrieb nehmen Vorgehen Um die "Nachoptimierung" durchzuführen gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Doppelklicken Sie in der Projektnavigation auf den Eintrag "PID_Temp > Inbetriebnahme". 2. Aktivieren Sie die Schaltfläche "Alle beobachten" oder Starten Sie die Kurvenanzeige. Eine Online-Verbindung wird aufgebaut.

  • Seite 200: Betriebsart "Handbetrieb

    PID_Temp einsetzen 6.3 PID_Temp in Betrieb nehmen 6.3.4 Betriebsart "Handbetrieb" Im Folgenden wird beschrieben, wie Sie die Betriebsart "Handbetrieb" im Inbetriebnahmefenster des Technologieobjekts "PID_Temp" nutzen können. Der Handbetrieb ist auch möglich, wenn ein Fehler ansteht. Voraussetzung ● Die Anweisung "PID_Temp" wird in einem Weckalarm-OB aufgerufen. ●...

  • Seite 201: Ersatzsollwert

    PID_Temp einsetzen 6.3 PID_Temp in Betrieb nehmen 6.3.5 Ersatzsollwert Im Folgenden wird beschrieben, wie Sie den Ersatzsollwert im Inbetriebnahmefenster des Technologieobjekts "PID_Temp" nutzen können. Voraussetzung ● Die Anweisung "PID_Temp" wird in einem Weckalarm-OB aufgerufen. ● Eine Onlineverbindung zur CPU ist aufgebaut. ●...

  • Seite 202: Kaskadenregelung Mit Pid_Temp

    PID_Temp einsetzen 6.4 Kaskadenregelung mit PID_Temp Kaskadenregelung mit PID_Temp 6.4.1 Einleitung Bei der Kaskadenregelung werden mehrere Regelkreise ineinander geschachtelt. Slaves erhalten dabei ihren Sollwert (Setpoint) aus dem Ausgangswert (OutputHeat) des jeweils überlagerten Master. Voraussetzung für den Aufbau einer Kaskadenregelung ist, dass sich die Regelstrecke in Teilstrecken mit jeweils einer eigenen Messgröße unterteilen lässt.
  • Seite 203 Sollwert zu regeln. Der Ausgangswert von PID_Temp_2 wird direkt auf das Stellglied der Regelstrecke (Heizung des Wasserbades) gegeben und beeinflusst so die Wasserbadtemperatur. Die Wasserbadtemperatur wirkt wiederum auf die Schokoladentemperatur. Weitere Informationen hierzu finden Sie im folgenden FAQ im Siemens Industry Online Support: ● Beitrags-ID 103526819 (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/de/view/103526819) Siehe auch...

  • Seite 204: Programmerstellung

    PID_Temp einsetzen 6.4 Kaskadenregelung mit PID_Temp 6.4.2 Programmerstellung Beachten Sie folgende Punkte bei der Programmerstellung: ● Anzahl der PID_Temp-Instanzen Es müssen so viele verschiedene PID_Temp-Instanzen in einem Weckalarm-OB aufgerufen werden, wie verkettete Messgrößen im Prozess vorhanden sind. Im Beispiel sind zwei verkettete Messgrößen vorhanden: TempChocolate und TempWater.

  • Seite 205: Siehe Auch

    PID_Temp einsetzen 6.4 Kaskadenregelung mit PID_Temp ● Verschaltung der Schnittstelle zum Informationsaustausch zwischen Master und Slave Der Parameter "Slave" eines Master muss bei all seinen direkt untergeordneten Slaves (die ihren Sollwert von diesem Master erhalten) auf deren Parameter "Master" zugewiesen werden. Um die Verschaltung eines Master mit mehreren Slaves und die Anzeige der Verschaltung im Inspektorfenster des Slave in den Grundeinstellungen zu ermöglichen, sollte die Zuweisung über die Schnittstelle des Slave vorgenommen werden.

  • Seite 206: Konfiguration

    PID_Temp einsetzen 6.4 Kaskadenregelung mit PID_Temp 6.4.3 Konfiguration Die Konfiguration können Sie über Ihr Anwenderprogramm, den Konfigurationseditor oder das Inspektorfenster des PID_Temp Aufrufes durchführen. Achten Sie beim Einsatz von PID_Temp in einer Kaskadenregelung auf die korrekte Konfiguration der im Folgenden erläuterten Einstellungen. Erhält eine PID_Temp-Instanz ihren Sollwert von einem übergeordneten Master und gibt diese ihren Ausgangswert an einen untergeordneten Slave weiter, ist diese PID_Temp-Instanz gleichzeitig sowohl Master als auch Slave.

  • Seite 207: Konfiguration Eines Slave

    PID_Temp einsetzen 6.4 Kaskadenregelung mit PID_Temp Einstellung im Konfigurationseditor DB-Parameter Erläuterung oder Inspektorfenster Ausgangseinstellungen Config.Output.Heat.PidLowerLimit, Wird bei der Zuweisung von OutputHeat des → Ausgangswertgrenzen und – Master auf Setpoint des Slave keine eigene Config.Output.Heat.PidUpperLimit, skalierung Skalierungsfunktion eingesetzt, kann es Config.Output.Heat.LowerScaling, →...

  • Seite 208: Inbetriebnahme

    PID_Temp einsetzen 6.4 Kaskadenregelung mit PID_Temp 6.4.4 Inbetriebnahme Nach dem Übersetzen und Laden des Programms können Sie die Inbetriebnahme der Kaskadenregelung starten. Beginnen Sie bei der Inbetriebnahme (Durchführung einer Optimierung oder Wechsel in den Automatikbetrieb mit vorhandenen PID-Parametern) mit dem innersten Slave und fahren Sie nach außen fort, bis der äußerste Master erreicht ist.

  • Seite 209: Ersatzsollwert

    PID_Temp einsetzen 6.4 Kaskadenregelung mit PID_Temp 6.4.5 Ersatzsollwert Für die Vorgabe eines Sollwerts bietet PID_Temp, zusätzlich zum Parameter Setpoint, einen Ersatzsollwert an der Variablen SubstituteSetpoint. Dieser kann mit SubstituteSetpointOn = TRUE oder durch Aktivieren des entsprechenden Optionskästchens im Inbetriebnahmeeditor aktiviert werden. Mit dem Ersatzsollwert können Sie den Sollwert vorübergehend direkt am Slave vorgeben, z.

  • Seite 210: Mehrzonenregelung Mit Pid_Temp

    PID_Temp einsetzen 6.5 Mehrzonenregelung mit PID_Temp Mehrzonenregelung mit PID_Temp Einleitung Bei einer Mehrzonenregelung werden mehrere Teilbereiche, sogenannte Zonen, einer Anlage gleichzeitig auf unterschiedliche Temperaturen geregelt. Kennzeichnend für die Mehrzonenregelung ist die gegenseitige Beeinflussung der Temperaturzonen durch thermische Kopplung d. h. der Istwert einer Zone kann den Istwert einer anderen Zone durch Wärmekopplung beeinflussen.

  • Seite 211: Anpassung Der Verzugszeit

    PID_Temp einsetzen 6.5 Mehrzonenregelung mit PID_Temp Anpassung der Verzugszeit Wird PID_Temp in einer Mehrzonenregelung mit starken thermischen Kopplungen zwischen den Zonen eingesetzt, sollten Sie sicherstellen, dass die Anpassung der Verzugszeit für die Erstoptimierung mit PIDSelfTune.SUT.AdaptDelayTime = 0 deaktiviert ist. Sonst kann die Ermittlung der Verzugszeit verfälscht werden, wenn während der Anpassung der Verzugszeit (Heizung ist in dieser Phase deaktiviert) die Abkühlung dieser Zone durch Wärmezufluss von anderen Zonen verhindert wird.

  • Seite 212: Synchronisierung Mehrerer Nachoptimierungen

    PID_Temp einsetzen 6.6 Ablöseregelung mit PID_Temp Hinweis Mehrzonenregelungen Bei Mehrzonenregelungen können die thermischen Kopplungen zwischen den Zonen zu verstärkten Überschwingern, dauerhaftem oder vorübergehendem Überschreiten von Grenzwerten und dauerhaften oder vorübergehenden Regelabweichungen während der Inbetriebnahme und im laufenden Betrieb führen. Beobachten Sie die Istwerte und seien Sie bereit einzugreifen.

  • Seite 213: Ablöseregelung Mit Pid_Temp

    PID_Temp einsetzen 6.6 Ablöseregelung mit PID_Temp Ablöseregelung mit PID_Temp Ablöseregelung Bei einer Ablöseregelung teilen sich zwei oder mehr Regler ein gemeinsames Stellglied. Zu jedem Zeitpunkt hat nur ein Regler Zugriff auf das Stellglied und wirkt auf den Prozess. Eine Logik entscheidet welcher Regler Zugriff auf das Stellglied erhält. Häufig erfolgt diese Entscheidung anhand eines Vergleichs der Ausgangswerte aller Regler z.

  • Seite 214: Beispiel: Regelung Eines Großen Kessels

    PID_Temp einsetzen 6.6 Ablöseregelung mit PID_Temp Hinweis Ständige Adaption der Ausgangswertgrenzen Statt dem hier beschriebenen aktiven Nachführen der Regler ohne Zugriff auf das Stellglied wird dies bei anderen Reglersystemen alternativ über eine ständige Adaption der Ausgangswertgrenzen realisiert. Dies ist mit PID_Temp nicht möglich, da eine Änderung der Ausgangswertgrenzen im Automatikbetrieb nicht unterstützt wird.
  • Seite 215 PID_Temp einsetzen 6.6 Ablöseregelung mit PID_Temp Die Heizung wird über den pulsweitenmodulierten Ausgangswert von PID_Temp (Parameter OutputHeat_PWM) angesteuert, indem die Programmvariable ActuatorInput beschrieben wird. Die Vorgabe des Sollwerts für die Temperatur Input1 erfolgt an Parameter PID_Temp_1.Setpoint. Die Temperaturobergrenze für die zusätzliche Messstelle wird als Sollwert am Parameter PID_Temp_2.Setpoint vorgegeben.
  • Seite 216 PID_Temp einsetzen 6.6 Ablöseregelung mit PID_Temp Die Temperatur an der zusätzlichen Messstelle Input2 fällt. Die Temperatur der Hauptregelgröße Input1 fällt ebenfalls und kann nicht mehr am Sollwert gehalten werden. Steht die Störung nicht mehr an, wird Input2 weiter fallen und die Heizleistung vom Begrenzungsregler wird weiter erhöht.

  • Seite 217: Pid_Temp Mit Plcsim Simulieren

    PID_Temp einsetzen 6.7 PID_Temp mit PLCSIM simulieren PID_Temp mit PLCSIM simulieren Hinweis Simulation mit PLCSIM Die Simulation von PID_Temp mit PLCSIM für CPU S7-1200 wird nicht unterstützt. PID_Temp kann nur für CPU S7-1500 mit PLCSIM simuliert werden. Bei der Simulation mit PLCSIM ist das zeitliche Verhalten der simulierten PLC nicht exakt identisch zu einer "echten"...

  • Seite 218: Pid Basisfunktionen Einsetzen

    PID Basisfunktionen einsetzen CONT_C 7.1.1 Technologieobjekt CONT_C Das Technologieobjekt CONT_C stellt einen kontinuierlichen PID-Regler für Automatik- und Handbetrieb zur Verfügung. Es entspricht dem Instanz-Datenbaustein der Anweisung CONT_C. Mit der Anweisung PULSEGEN können Sie einen Impulsregler konfigurieren. Der Proportional-, Integral (INT) und Differentialanteil (DIF) sind parallel geschaltet und einzeln zu- und abschaltbar.

  • Seite 219: Regeldifferenz Cont_C Konfigurieren

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.1 CONT_C 7.1.2 Regeldifferenz CONT_C konfigurieren Istwert Peripherie verwenden Um den Istwert im Peripherieformat am Eingangsparameter PV_PER zu verwenden gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen "Peripherie einschalten". 2. Wenn der Istwert als physikalische Größe vorliegt, erfassen Sie Faktor und Offset für die Normierung auf Prozent.

  • Seite 220: Regelalgorithmus Cont_C Konfigurieren

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.1 CONT_C 7.1.3 Regelalgorithmus CONT_C konfigurieren Allgemein Um festzulegen, welche Anteile des Regelalgorithmus aktiviert sind, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Wählen Sie aus der Liste "Reglerstruktur" einen Eintrag. Sie können nur die für die gewählte Reglerstruktur benötigten Parameter eingeben. P-Anteil 1.

  • Seite 221: Stellwert Cont_C Konfigurieren

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.1 CONT_C 7.1.4 Stellwert CONT_C konfigurieren Allgemein Sie können CONT_C im Hand- oder im Automatikbetrieb einsetzen. 1. Um einen Handstellwert vorzugeben, aktivieren Sie das Optionskästchen "Handbetrieb aktivieren". Sie können am Eingangsparameter MAN einen Handstellwert vorgeben. Stellwertgrenzen Der Stellwert wird nach oben und untern begrenzt, damit er nur gültige Werte annehmen kann.

  • Seite 222: Impulsregler Programmieren

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.1 CONT_C 7.1.5 Impulsregler programmieren Mit dem kontinuierlichen Regler CONT_C und dem Impulsformer PULSEGEN kann ein Festwertregler mit schaltendem Ausgang für proportionale Stellglieder realisiert werden. Das folgende Bild zeigt den prinzipiellen Signalverlauf des Regelkreises. Der kontinuierliche Regler CONT_C bildet den Stellwert LMN, der vom Impulsformer PULSEGEN in Puls-Pausesignale QPOS_P bzw.

  • Seite 223: Cont_C In Betrieb Nehmen

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.2 CONT_S 7.1.6 CONT_C in Betrieb nehmen Voraussetzungen ● Die Anweisung und das Technologieobjekt sind auf die CPU geladen. Vorgehen Um manuell die optimalen PID-Parameter zu ermitteln, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Klicken Sie auf das Symbol "Start". Wenn noch keine Online-Verbindung besteht, wird diese aufgebaut.

  • Seite 224: Regeldifferenz Cont_S Konfigurieren

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.2 CONT_S 7.2.2 Regeldifferenz CONT_S konfigurieren Istwert Peripherie verwenden Um den Istwert im Peripherieformat am Eingangsparameter PV_PER zu verwenden gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen "Peripherie einschalten". 2. Wenn der Istwert als physikalische Größe vorliegt, erfassen Sie Faktor und Offset für die Normierung auf Prozent.

  • Seite 225: Stellwert Cont_S Konfigurieren

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.2 CONT_S 7.2.4 Stellwert CONT_S konfigurieren Allgemein Sie können CONT_S im Hand- oder im Automatikbetrieb einsetzen. 1. Um einen Handstellwert vorzugeben, aktivieren Sie das Optionskästchen "Handbetrieb aktivieren". An den Eingangsparametern LMNUP und LMNDN geben Sie einen Handstellwert vor. Pulsegenerator 1.

  • Seite 226: Tcont_Cp

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP TCONT_CP 7.3.1 Technologieobjekt TCONT_CP Das Technologieobjekt TCONT_CP stellt einen kontinuierlichen Temperaturregler mit Pulsgenerator zur Verfügung. Es entspricht dem Instanz-Datenbaustein der Anweisung TCONT_CP. Die Arbeitsweise basiert auf dem PID-Regelalgorithmus des Abtastreglers. Es sind Hand- und Automatikbetrieb möglich. Die Anweisung TCONT_CP berechnet die P-, I-, und D-Parameter für Ihre Regelstrecke selbstständig während der "Erstoptimierung".

  • Seite 227: Tcont_Cp Konfigurieren

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP 7.3.2 TCONT_CP konfigurieren 7.3.2.1 Regeldifferenz Istwert Peripherie verwenden Um den Eingangsparameter PV_PER zu verwenden gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Wählen Sie aus der Liste "Quelle" den Eintrag "Peripherie". 2. Wählen Sie den "Sensortyp". Je nach Sensortyp wird der Istwert nach unterschiedlichen Formeln normiert. –...

  • Seite 228: Regelalgorithmus

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP 7.3.2.2 Regelalgorithmus Allgemein 1. Geben Sie die "Abtastzeit PID-Algorithmus" ein. Die Regler-Abtastzeit sollte 10 % der ermittelten Integrationszeit des Reglers (TI) nicht übersteigen. 2. Wenn die Reglerstruktur einen P-Anteil enthält, geben Sie die "Proportionalverstärkung" ein. Eine negative Proportionalverstärkung invertiert den Regelsinn.

  • Seite 229: Stellwert Kontinuierlicher Regler

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP P-Regler mit Arbeitspunkt parametrieren 1. Parametrieren Sie einen PD-Regler mit Arbeitspunkt. 2. Geben Sie die Differenzierzeit 0.0 ein. Der D-Anteil wird deaktiviert. Regelzone Die Regelzone begrenzt den Wertebereich der Regeldifferenz. Wenn die Regeldifferenz außerhalb dieses Wertebereichs liegt, werden die Stellwertgrenzen verwendet. Beim Eintritt in die Regelzone führt der zugeschaltete D-Anteil zu einem sehr schnellen Reduzieren der Stellgröße.

  • Seite 230: Stellwert Impulsregler

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP 7.3.2.4 Stellwert Impulsregler Pulsegenerator Der analoge Stellwert (LmnN) kann durch Pulsweitenmodulation am Ausgangsparameter QPULSE als eine Impulsfolge ausgegeben werden. Um den Pulsgenerator zu verwenden, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Aktivieren Sie in der Gruppe "Pulsgenerator" das Optionskästchen "Aktivieren". 2.
  • Seite 231 PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP Abtastzeit Pulsgenerator Die Abtastzeit Pulsgenerator muss mit dem Zeittakt des aufrufenden Weckalarm-OB übereinstimmen. Die Dauer des erzeugten Impulses beträgt stets ein ganzzahliges Vielfaches dieses Wertes. Für eine hinreichend genaue Stellwertauflösung sollte folgende Beziehung gelten: CYCLE_P ≤ PER_TM/50 Mindestimpuls-/Pausendauer Durch die Mindestimpuls-/Pausendauer werden kurze Ein- oder Ausschaltzeiten am Stellglied vermeiden.
  • Seite 232 PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP Beispiel für die Wirkung der Parameter CYCLE_P, CYCLE und PER_TM: Periodendauer PER_TM = 10 s Abtastzeit PID-Algorithmus CYCLE = 1 s Abtastzeit Pulsgenerator CYCLE_P = 100 ms. Alle Sekunde wird ein neuer Stellwert berechnet, alle 100 ms erfolgt der Vergleich des Stellwertes mit der bislang ausgegebenen Impulslänge bzw.

  • Seite 233: Tcont_Cp In Betrieb Nehmen

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP 7.3.3 TCONT_CP in Betrieb nehmen 7.3.3.1 Optimierung TCONT_CP Einsatzmöglichkeiten Die Regleroptimierung ist für reine Heiz- oder reine Kühlprozesse vom Streckentyp I anwendbar. Aber auch für Strecken höherer Ordnung Streckentyp II oder III können Sie den Baustein einsetzen.
  • Seite 234 PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP PHASE = 2 In Phase 2 wird bei konstantem Stellwert der Wendepunkt des Istwerts gesucht. Das Verfahren verhindert, dass durch Rauschen von PV der Wendepunkt zu früh erkannt wird: Beim Impulsregler wird PV über N Impulszyklen gemittelt und dann dem Reglerteil zur Verfügung gestellt.

  • Seite 235: Vorzeitiger Abbruch Der Optimierung

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP Vorzeitiger Abbruch der Optimierung In Phase 1, 2 oder 3 können Sie durch Rücksetzen von TUN_ON = FALSE die Optimierung abbrechen ohne dass neue Parameter berechnet werden. Der Regler startet im Automatikbetrieb mit LMN = LMN0 + TUN_DLMN. War der Regler vor der Optimierung im Handbetrieb, wird der alte Handstellwert ausgegeben.

  • Seite 236: Voraussetzungen Für Eine Optimierung

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP 7.3.3.2 Voraussetzungen für eine Optimierung Einschwingverhalten Der Prozess muss ein stabiles, verzugsbehaftetes, asymptotisches Einschwingverhalten zeigen. Nach einem Sprung der Stellgröße muss der Istwert in einen stationären Zustand übergehen. Ausgeschlossen sind damit Prozesse, die schon ohne Regelung ein oszillatorisches Verhalten zeigen, sowie Regelstrecken ohne Ausgleich (Integrator in der Regelstrecke).

  • Seite 237: Linearität Und Arbeitsbereich

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP Im folgenden Bild ist das Einschwingen in den stationären Zustand dargestellt: Linearität und Arbeitsbereich Der Prozess muss ein lineares Verhalten über dem Arbeitsbereich zeigen. Ein nichtlineares Verhalten tritt z. B. bei einem Wechsel eines Aggregatszustandes auf. Die Optimierung muss in einem linearen Teil des Arbeitsbereiches stattfinden.

  • Seite 238: Möglichkeiten Der Optimierung

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP 7.3.3.3 Möglichkeiten der Optimierung Es gibt die folgenden Möglichkeiten zur Optimierung: ● Erstoptimierung ● Nachoptimierung ● Manuelle Nachoptimierung im Regelbetrieb Erstoptimierung Während dieser Optimierung wird der Arbeitspunkt aus dem kalten Zustand durch einen Sollwertsprung angefahren. Mit TUN_ON = TRUE stellen Sie die Optimierbereitschaft her.
  • Seite 239 PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP Hinweis Bei stark verzögerten Prozessen ist es ratsam, den Zielsollwert bei einer Optimierung etwas tiefer zu legen als den gewünschten Arbeitspunkt und die Statusbits sowie PV genau zu beobachten (Gefahr des Überschwingens). Optimierung nur im linearen Bereich: Bestimmte Regelstrecken (z.

  • Seite 240: Manuelle Nachoptimierung Im Regelbetrieb

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP Die Optimierungs-Stellgröße (LMN0 + TUN_DLMN) wird durch Setzen des Start-Bits TUN_ST aufgeschaltet (Übergang Phase 1 -> 2). Wenn Sie den Sollwert verändern, wird der neue Sollwert erst bei Erreichen des Wendepunktes wirksam (erst dann wird in den Automatikbetrieb geschaltet).

  • Seite 241: Ergebnis Der Optimierung

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP 7.3.3.4 Ergebnis der Optimierung Die linke Ziffer von STATUS_H zeigt den Optimierungsstatus STATUS_H Ergebnis Default bzw. keine oder noch keine neuen Reglerparameter gefunden. 10000 Geeignete Regel-Parameter gefunden 2xxxx Regel-Parameter über Schätzwerte gefunden; Überprüfen Sie das Regelver- halten bzw.

  • Seite 242: Parallele Optimierung Von Reglerkanälen

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP 7.3.3.5 Parallele Optimierung von Reglerkanälen Nachbar-Zonen (starke Wärmekopplung) Regeln zwei oder mehrere Regler die Temperatur z. B. auf einer Platte (d. h. zwei Heizungen und zwei gemessene Istwerte mit starker Wärmekopplung), gehen Sie folgendermaßen vor: 1.

  • Seite 243: Fehlerbilder Und Abhilfemaßnahmen

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP 7.3.3.6 Fehlerbilder und Abhilfemaßnahmen Abfangen von Bedienfehlern Bedienfehler STATUS und Maßnahme Kommentar Gleichzeitiges Setzen von Übergang in Phase 1, je- Die Sollwertänderung wird zurück- TUN_ON und Sollwertsprung doch kein Optimierungsstart. genommen. Dadurch wird verhin- bzw. TUN_ST dert, dass der Regler auf den SP_INT = SP bzw.

  • Seite 244: Schätzfehler Bei Verzugszeit Oder Ordnung

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP Im folgenden Bild ist das Überschwingen des Istwertes bei zu starker Anregung (Streckentyp III) dargestellt: Bei typischen Temperaturstrecken ist ein Abbruch kurz vor Erreichen des Wendepunkts unkritisch bezüglich der Reglerparameter. Falls Sie den Versuch wiederholen, reduzieren Sie TUN_DLMN oder erhöhen Sie den Sollwertsprung.

  • Seite 245: Qualität Der Messsignale (Mess-Rauschen, Niederfrequente Störungen)

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP Qualität der Messsignale (Mess-Rauschen, niederfrequente Störungen) Das Optimierungsergebnis kann durch Messrauschen oder durch niederfrequente Störungen beeinträchtigt worden sein. Beachten Sie hierbei Folgendes: ● Wählen Sie bei Messrauschen die Abtastfrequenz eher höher als niedriger. Dabei sollte innerhalb einer Rauschperiode der Istwert mindestens zwei Mal abgetastet werden.

  • Seite 246: Erstoptimierung Durchführen

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP 7.3.3.7 Erstoptimierung durchführen Voraussetzungen ● Die Anweisung und das Technologieobjekt sind auf die CPU geladen. Vorgehen Um bei der ersten Inbetriebnahme die optimalen PID-Parameter zu ermitteln, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Klicken Sie auf das Symbol "Start". Wenn noch keine Online-Verbindung besteht, wird diese aufgebaut.

  • Seite 247: Abbruch Der Erst- Oder Nachoptimierung

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP 7.3.3.9 Abbruch der Erst- oder Nachoptimierung Um eine Erst- oder Nachoptimierung abzubrechen, klicken Sie auf das Symbol "Optimierung stoppen". Wenn die PID-Parameter noch nicht berechnet und gespeichert wurden, startet TCONT_CP im Automatikbetrieb mit LMN = LMN0 + TUN_DLMN. War der Regler vor der Optimierung im Handbetrieb, wird der alte Handstellwert ausgegeben.
  • Seite 248 PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP Passen Sie den voreingestellten Faktor (0.8) insbesondere in folgenden Fällen an: ● Streckentyp I mit PID (0.8 -> 0.6): Sollwertsprünge innerhalb der Regelzone führen mit PFAC_SP = 0.8 noch zu ca. 18 % Überschwingen. ● Streckentyp III mit PID (0.8 -> 0.96): Sollwertsprünge mit PFAC_SP = 0.8 werden zu stark gedämpft.

  • Seite 249: Manuelle Nachoptimierung Durchführen

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.3 TCONT_CP 7.3.3.11 Manuelle Nachoptimierung durchführen Voraussetzungen ● Die Anweisung und das Technologieobjekt sind auf die CPU geladen. Vorgehen Um manuell die optimalen PID-Parameter zu ermitteln, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Klicken Sie auf das Symbol "Start". Wenn noch keine Online-Verbindung besteht, wird diese aufgebaut.

  • Seite 250: Tcont_S

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.4 TCONT_S TCONT_S 7.4.1 Technologieobjekt TCONT_S Das Technologieobjekt TCONT_S stellt einen Schrittregler für Stellglieder mit integrierendem Verhalten zur Verfügung und dient zum Regeln von technischen Temperatur-Prozessen mit binären Stellwertausgangssignalen. Das Technologieobjekt entspricht dem Instanz-Datenbaustein der Anweisung TCONT_S. Die Arbeitsweise basiert auf dem PI-Regelalgorithmus des Abtastreglers.

  • Seite 251: Regeldifferenz Tcont_S Konfigurieren

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.4 TCONT_S 7.4.2 Regeldifferenz TCONT_S konfigurieren Istwert Peripherie verwenden Um den Eingangsparameter PV_PER zu verwenden gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Wählen Sie aus der Liste "Quelle" den Eintrag "Peripherie". 2. Wählen Sie den "Sensortyp". Je nach Sensortyp wird der Istwert nach unterschiedlichen Formeln normiert. –...

  • Seite 252: Regelalgorithmus Tcont_S Konfigurieren

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.4 TCONT_S 7.4.3 Regelalgorithmus TCONT_S konfigurieren Allgemein 1. Geben Sie die "Abtastzeit PID-Algorithmus" ein. Die Regler-Abtastzeit sollte 10 % der ermittelten Integrationszeit des Reglers (TI) nicht übersteigen. 2. Wenn die Reglerstruktur einen P-Anteil enthält, geben Sie die "Proportionalverstärkung" ein.

  • Seite 253: Stellwert Tcont_S Konfigurieren

    PID Basisfunktionen einsetzen 7.4 TCONT_S 7.4.4 Stellwert TCONT_S konfigurieren Pulsegenerator 1. Geben Sie die Mindestimpulsdauer und die Mindestpausendauer ein. Die Werte müssen größer oder gleich der Zykluszeit am Eingangsparameter CYCLE sein. Dadurch wird die Schalthäufigkeit reduziert. 2. Geben Sie die Motorstellzeit ein. Der Wert muss größer oder gleich der Zykluszeit am Eingangsparameter CYCLE sein.

  • Seite 254: Hilfsfunktionen

    Hilfsfunktionen Polyline Polyline Die Anweisung Polyline stellt eine Funktion mit der Kennlinie des Polygonzugs zur Verfügung, mit dessen Stützpunkten z. B. das Verhalten von nicht linearen Sensoren linearisiert werden kann. Die Anweisung Polyline ist mit S7-1500 CPU ab Firmware 2.0 und S7-1200 CPU ab Firmware 4.2 einsetzbar.

  • Seite 255: Rampfunction

    Hilfsfunktionen 8.3 RampFunction RampFunction RampFunction Die Anweisung RampFunction begrenzt die Änderungsgeschwindigkeit eines Signals. Ein Signalsprung am Eingang wird als Rampenfunktion des Ausgangswerts ausgegeben, um z. B. ein sanfteres Führungsverhalten zu erreichen, ohne Beeinflussung des Störverhaltens. Die Anweisung RampFunction ist mit S7-1500 CPU ab Firmware 2.0 und S7-1200 CPU ab Firmware 4.2 einsetzbar.

  • Seite 256: Anweisungen

    Anweisungen PID_Compact 9.1.1 Neuerungen PID_Compact PID_Compact V2.4 ● Initialisierung des Integral-Anteils PID_Compact initialisiert den Integral-Anteil nun korrekt, wenn Sie OverwriteInitialOutputValue zusammen mit invertiertem Regelsinn verwenden. Falls Sie bisher OverwriteInitialOutputValue zusammen mit invertiertem Regelsinn verwenden, beachten Sie, dass sich mit PID_Compact V2.4 das Vorzeichen des Ausgangswerts ändert.

  • Seite 257: Ersatzausgangswert

    Anweisungen 9.1 PID_Compact PID_Compact V2.0 ● Verhalten im Fehlerfall Das Verhalten im Fehlerfall wurde grundlegend überarbeitet. PID_Compact verhält sich in der Default-Einstellung Fehler toleranter. Dieses Verhalten wird beim Kopieren von PID_Compact V1.X von einer S7-1200 CPU auf eine S7-1500 CPU eingestellt. ACHTUNG Ihre Anlage kann beschädigt werden.
  • Seite 258 Anweisungen 9.1 PID_Compact ● Wertebereich für Ausgangswertgrenzen Der Wert 0.0 muss nicht mehr innerhalb der Ausgangswertgrenzen liegen. ● I-Anteil vorbelegen Mit den Variablen IntegralResetMode und OverwriteInitialOutputValue bestimmen Sie, wie der I-Anteil beim Wechsel von der Betriebsart "Inaktiv" in "Automatikbetrieb" vorbelegt wird. ●...
  • Seite 259 Anweisungen 9.1 PID_Compact PID_Compact V1.1 ● Handbetrieb beim Anlauf der CPU Beim Start der CPU schaltet PID_Compact nur bei einer steigenden Flanke an ManualEnable in den Handbetrieb. Ohne steigende Flanke startet PID_Compact in der letzten Betriebsart bei der ManualEnable FALSE war. ●...

  • Seite 260: Kompatibilität Mit Cpu Und Fw

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.2 Kompatibilität mit CPU und FW Die folgende Tabelle zeigt, auf welcher CPU Sie welche Version von PID_Compact einsetzen können. PID_Compact S7-1200 ab V4.2 V2.3 V2.2 V1.2 V4.0 bis V4.1 V2.2 V1.2 V3.x V1.2 V1.1 V2.x V1.2 V1.1 V1.x V1.0...

  • Seite 261: Cpu-Bearbeitungszeit Und Speicherbedarf Pid_Compact V2.X

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.3 CPU-Bearbeitungszeit und Speicherbedarf PID_Compact V2.x CPU-Bearbeitungszeit Typische CPU-Bearbeitungszeiten des Technologieobjekts PID_Compact ab der Version V2.0 in Abhängigkeit vom CPU-Typ. typ. CPU-Bearbeitungszeit PID_Compact V2.x CPU 1211C ≥ V4.0 300 µs CPU 1215C ≥ V4.0 300 µs CPU 1217C ≥ V4.0 300 µs CPU 1505S ≥...

  • Seite 262: Pid_Compact V2

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.4 PID_Compact V2 9.1.4.1 Beschreibung PID_Compact V2 Beschreibung Die Anweisung PID_Compact stellt einen PID-Regler mit integrierter Optimierung für proportional wirkende Stellglieder zur Verfügung. Folgende Betriebsarten sind möglich: ● Inaktiv ● Erstoptimierung ● Nachoptimierung ● Automatikbetrieb ● Handbetrieb ●...
  • Seite 263 Anweisungen 9.1 PID_Compact Blockschaltbild PID_Compact Blockschaltbild PIDT1 mit Anti-Windup PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 264: Verhalten Im Fehlerfall

    Anweisungen 9.1 PID_Compact Aufruf PID_Compact wird im konstanten Zeitraster eines Weckalarm-OBs aufgerufen. Wenn Sie PID_Compact als Multiinstanz-DB aufrufen, wird kein Technologieobjekt angelegt. Es steht Ihnen keine Parametrier- und Inbetriebnahmeoberfläche zur Verfügung. Sie müssen PID_Compact direkt im Multiinstanz-DB parametrieren und über eine Beobachtungstabelle in Betrieb nehmen.

  • Seite 265: Arbeitsweise Pid_Compact V2

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.4.2 Arbeitsweise PID_Compact V2 Istwertgrenzen überwachen In den Variablen Config.InputUpperLimit und Config.InputLowerLimit legen Sie eine Ober- und Untergrenze des Istwerts fest. Wenn der Istwert außerhalb dieser Grenzen liegt, tritt ein Fehler auf (ErrorBits = 0001h). In den Variablen Config.InputUpperWarning und Config.InputLowerWarning legen Sie eine obere und untere Warngrenze des Istwerts fest.

  • Seite 266: Gültigkeit Der Signale Überwachen

    Anweisungen 9.1 PID_Compact Ersatzausgangswert PID_Compact kann im Fehlerfall einen Ersatzausgangswert ausgeben, den Sie an der Variablen SubstituteOutput vorgeben. Der Ersatzausgangswert muss innerhalb der Ausgangswertgrenzen liegen. Gültigkeit der Signale überwachen Die Werte der folgenden Parameter werden bei Verwendung auf Gültigkeit überwacht: ●...
  • Seite 267 Anweisungen 9.1 PID_Compact Abtastzeit des PID-Algorithmus Da die Regelstrecke eine gewisse Zeit benötigt, um auf eine Änderung des Ausgangswerts zu reagieren, ist es sinnvoll, den Ausgangswert nicht in jedem Zyklus zu berechnen. Die Abtastzeit PID-Algorithmus ist die Zeit zwischen zwei Ausgangswertberechnungen. Sie wird während der Optimierung ermittelt und auf ein Vielfaches der Zykluszeit gerundet.

  • Seite 268: Eingangsparameter Pid_Compact V2

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.4.3 Eingangsparameter PID_Compact V2 Tabelle 9- 1 Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung Setpoint REAL Sollwert des PID-Reglers im Automatikbetrieb Input REAL Eine Variable des Anwenderprogramms wird als Quelle des Istwerts verwendet. Wenn Sie den Parameter Input verwenden, muss Config.InputPerOn = FALSE sein.

  • Seite 269: Ausgangsparameter Pid_Compact V2

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.4.4 Ausgangsparameter PID_Compact V2 Tabelle 9- 2 Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung ScaledInput REAL Skalierter Istwert Die Ausgänge "Output", "Output_PER" und "Output_PWM" können parallel genutzt werden. Output REAL Ausgangswert im REAL-Format Output_PER Analoger Ausgangswert Output_PWM BOOL FALSE Pulsweitenmodulierter Ausgangswert Der Ausgangswert wird über variable Ein- und Ausschalt- zeiten gebildet.

  • Seite 270: Durchgangsparameter Pid_Compact V2

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.4.5 Durchgangsparameter PID_Compact V2 Tabelle 9- 3 Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung Mode An Mode geben Sie die Betriebsart vor, in die PID_Compact wechseln soll. Möglich sind: Mode = 0: Inaktiv • Mode = 1: Erstoptimierung • Mode = 2: Nachoptimierung •...

  • Seite 271: Statische Variablen Pid_Compact V2

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.4.6 Statische Variablen PID_Compact V2 Hinweis Ändern Sie die mit gekennzeichneten Variablen nur in der Betriebsart "Inaktiv", um ein Fehlverhalten des PID-Reglers zu vermeiden. Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung IntegralResetMode bis V2.2: 1, Die Variable IntegralResetMode V2 (Seite 290) bestimmt, wie der I-Anteil PIDCtrl.IntegralSum beim Wechsel von der ab V2.3: 4 Betriebsart "Inaktiv"...
  • Seite 272 Anweisungen 9.1 PID_Compact Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung Warning DWORD Die Variable Warning V2 (Seite 289) zeigt die Warnungen seit Reset = TRUE oder ErrorAck =TRUE. Warning ist rema- nent. Progress REAL Fortschritt der Optimierung in Prozent (0.0 - 100.0) CurrentSetpoint REAL CurrentSetpoint zeigt immer den aktuellen Sollwert an.
  • Seite 273 Anweisungen 9.1 PID_Compact Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung Config.InputLowerLimit REAL Untergrenze des Istwerts Input und Input_PER werden auf die Einhaltung dieser Gren- ze überwacht. InputLowerLimit < InputUpperLimit Config.InputUpperWarning REAL 3.402822e+38 Obere Warngrenze des Istwerts Wenn Sie InputUpperWarning außerhalb der Istwertgrenzen konfigurieren, wird die konfigurierte absolute Obergrenze Istwert als obere Warngrenze verwendet.
  • Seite 274 Anweisungen 9.1 PID_Compact Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung Config.MinimumOnTime REAL Minimale Einschaltzeit der Pulsweitenmodulation in Sekun- den wird gerundet auf MinimumOnTime = n×CycleTime.Value Config.MinimumOffTime REAL Minimale Ausschaltzeit der Pulsweitenmodulation in Sekun- den wird gerundet auf MinimumOffTime = n×CycleTime.Value Config.InputScaling REAL 27648.0 Skalierung Input_PER Oben .UpperPointIn Anhand der zwei Wertepaare UpperPointOut, UpperPointIn...
  • Seite 275 Anweisungen 9.1 PID_Compact Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung CtrlParamsBackUp REAL gespeicherter Gewichtungsfaktor des D-Anteils .DWeighting CtrlParamsBackUp.Cycle REAL gespeicherte Abtastzeit PID-Algorithmus PIDSelfTune.SUT BOOL FALSE Die Eigenschaften der Regelstrecke werden bei der Optimie- .CalculateParams rung gespeichert. Wenn SUT.CalculateParams = TRUE, werden anhand dieser Eigenschaften die Parameter für die Erstoptimierung neu berechnet.
  • Seite 276 Anweisungen 9.1 PID_Compact Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung PIDSelfTune.TIR.RunIn BOOL FALSE Mit der Variable RunIn können Sie festlegen, dass eine Nachoptimierung auch ohne Erstoptimierung durchgeführt wird. RunIn = FALSE • Wenn die Nachoptimierung aus der Betriebsart Inaktiv oder Handbetrieb gestartet wird, wird eine Erstoptimie- rung gestartet.
  • Seite 277 Anweisungen 9.1 PID_Compact Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung PIDSelfTune.TIR.State Die Variable TIR.State zeigt die aktuelle Phase der "Nachop- timierung": State = -100 Die Nachoptimierung ist nicht möglich. Es • wird erst eine Erstoptimierung durchgeführt. State = 0: Nachoptimierung initialisieren • State = 200: Standardabweichung berechnen •...
  • Seite 278 Anweisungen 9.1 PID_Compact Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung Retain.CtrlParams REAL Aktiver Koeffizient Differenzierverzug .TdFiltRatio Die Wirkung des D-Anteils wird durch den Koeffizient Diffe- renzierverzug verzögert. Differenzierverzug = Differenzierzeit × Koeffizient Differen- zierverzug 0.0: D-Anteil wirkt nur für einen Zyklus und ist damit fast •...

  • Seite 279: Änderungen Der Schnittstelle Pid_Compact V2

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.4.7 Änderungen der Schnittstelle PID_Compact V2 Die folgende Tabelle zeigt, was sich an der Schnittstelle der Anweisung PID_Compact geändert hat. PID_Compact V1 PID_Compact V2 Änderung Input_PER Input_PER Datentyp von Word zu Int Disturbance ErrorAck ModeActivate Output_PER Output_PER Datentyp von Word zu Int Error ErrorBits...
  • Seite 280 Anweisungen 9.1 PID_Compact Die folgende Tabelle zeigt, welche Variablen umbenannt wurden. PID_Compact V1.x PID_Compact V2 sb_GetCycleTime CycleTime.StartEstimation sb_EnCyclEstimation CycleTime.EnEstimation sb_EnCyclMonitoring CycleTime.EnMonitoring sb_RunModeByStartup RunModeByStartup si_Unit PhysicalUnit si_Type PhysicalQuantity sd_Warning Warning sBackUp.r_Gain CtrlParamsBackUp.Gain sBackUp.r_Ti CtrlParamsBackUp.Ti sBackUp.r_Td CtrlParamsBackUp.Td sBackUp.r_A CtrlParamsBackUp.TdFiltRatio sBackUp.r_B CtrlParamsBackUp.PWeighting sBackUp.r_C CtrlParamsBackUp.DWeighting sBackUp.r_Cycle CtrlParamsBackUp.Cycle...
  • Seite 281 Anweisungen 9.1 PID_Compact PID_Compact V1.x PID_Compact V2 sRet.i_Mode sRet.i_Mode ist entfallen. Die Betriebsart wird durch Mode und ModeActivate gewechselt. sRet.r_Ctrl_Gain Retain.CtrlParams.Gain sRet.r_Ctrl_Ti Retain.CtrlParams.Ti sRet.r_Ctrl_Td Retain.CtrlParams.Td sRet.r_Ctrl_A Retain.CtrlParams.TdFiltRatio sRet.r_Ctrl_B Retain.CtrlParams.PWeighting sRet.r_Ctrl_C Retain.CtrlParams.DWeighting sRet.r_Ctrl_Cycle Retain.CtrlParams.Cycle PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 282: Parameter State Und Mode V2

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.4.8 Parameter State und Mode V2 Zusammenhang der Parameter Der Parameter State zeigt die aktuelle Betriebsart des PID-Reglers. Sie können den Parameter State nicht ändern. Mit einer steigenden Flanke an ModeActivate wechselt PID_Compact in die Betriebsart, die am Durchgangsparameter Mode gespeichert ist.
  • Seite 283 Anweisungen 9.1 PID_Compact State / Mode Beschreibung der Betriebsart Nachoptimierung Die Nachoptimierung generiert eine konstante, begrenzte Schwingung des Istwertes. Aus Amplitude und Frequenz dieser Schwingung werden die PID-Parameter neu berechnet. Die PID-Parameter aus der Nachoptimierung zeigen meist ein besseres Führungs- und Störverhalten als die PID-Parameter aus der Erstoptimierung.
  • Seite 284 Anweisungen 9.1 PID_Compact State / Mode Beschreibung der Betriebsart Automatikbetrieb Im Automatikbetrieb regelt PID_Compact die Regelstrecke entsprechend der vorgegebenen Parameter aus. Wenn eine der folgenden Voraussetzungen erfüllt ist, wird in den Automatikbetrieb gewechselt: Erstoptimierung erfolgreich abgeschlossen • Nachoptimierung erfolgreich abgeschlossen •...
  • Seite 285 Anweisungen 9.1 PID_Compact Automatische Betriebsartwechsel während der Inbetriebnahme Nach erfolgreicher Erst- oder Nachoptimierung wird der Automatikbetrieb aktiviert. Die folgende Tabelle zeigt, wie sich Mode und State während einer erfolgreichen Erstoptimierung ändern. Zyklus-Nr. Mode State Aktion Mode = 1 setzen ModeActivate = TRUE setzen Wert von State wird an Mode gespeichert Erstoptimierung wird gestartet Erstoptimierung erfolgreich beendet...

  • Seite 286: Parameter Errorbits V2

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.4.9 Parameter ErrorBits V2 Stehen gleichzeitig mehrere Fehler an, so werden die Werte der ErrorBits binär addiert angezeigt. Wird z. B. ErrorBits = 0003h angezeigt, so stehen gleichzeitig die Fehler 0001h und 0002h an. PID_Compact verwendet im Handbetrieb ManualValue als Ausgangswert. Ausnahme ist Errorbits = 10000h.
  • Seite 287 Anweisungen 9.1 PID_Compact ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0200 Ungültiger Wert am Parameter "Input": Wert hat kein gültiges Zahlenformat. Wenn vor Auftreten des Fehlers der Automatikbetrieb aktiv war und ActivateRecoverMode = TRUE ist, gibt PID_Compact den konfigurierten Ersatzausgangswert aus. Sobald der Fehler nicht mehr ansteht, wechselt PID_Compact wieder in den Automatikbetrieb.

  • Seite 288: Variable Activaterecovermode V2

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.4.10 Variable ActivateRecoverMode V2 Die Variable ActivateRecoverMode bestimmt das Verhalten im Fehlerfall. Der Parameter Error zeigt, ob aktuell ein Fehler ansteht. Wenn der Fehler nicht mehr ansteht, wird Error = FALSE. Der Parameter ErrorBits zeigt, welche Fehler aufgetreten sind. Automatikbetrieb ACHTUNG Ihre Anlage kann beschädigt werden.

  • Seite 289: Erstoptimierung Und Nachoptimierung

    Anweisungen 9.1 PID_Compact Erstoptimierung und Nachoptimierung ActivateRecover- Beschreibung Mode FALSE Im Fehlerfall wechselt PID_Compact in die Betriebsart "Inaktiv". Der Regler wird erst durch eine fal- lende Flanke an Reset oder eine steigende Flanke an ModeActivate aktiviert. TRUE Wenn der folgende Fehler auftritt, bleibt PID_Compact in der aktiven Betriebsart: 0020h: Die Erstoptimierung ist während der Nachoptimierung nicht erlaubt.

  • Seite 290: Variable Warning V2

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.4.11 Variable Warning V2 Stehen gleichzeitig mehrere Warnungen an, so werden die Werte der Variable Warning binär addiert angezeigt. Wenn z. B. die Warnung 0003h angezeigt, so stehen gleichzeitig die Warnungen 0001h und 0002h an. Warning Beschreibung (DW#16#..) 0000 Es liegt keine Warnung vor.

  • Seite 291: Variable Integralresetmode V2

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.4.12 Variable IntegralResetMode V2 Die Variable IntegralResetMode bestimmt, wie der I-Anteil PIDCtrl.IntegralSum vorbelegt wird: ● beim Wechsel von der Betriebsart "Inaktiv" in "Automatikbetrieb" ● bei Flanke TRUE -> FALSE an Parameter Reset und Parameter Mode = 3 Diese Einstellung wirkt nur für einen Zyklus und ist nur wirksam, falls der I-Anteil aktiviert ist (Variable Retain.CtrlParams.Ti >...
  • Seite 292 Anweisungen 9.1 PID_Compact IntegralReset- Beschreibung Mode Vorbelegen Der Wert von PIDCtrl.IntegralSum wird automatisch so vorbelegt, als ob im letzten Zyklus Output = OverwriteInitialOutputValue gewesen wäre. Wie Sollwertänderung (nur für PID_Compact mit Version ≥ 2.3) Der Wert von PIDCtrl.IntegralSum wird automatisch so vorbelegt, dass sich ein ähnlicher Ausgangs- wertsprung ergibt, wie für einen PI Regler im Automatikbetrieb bei einer Sollwertänderung vom aktuel- len Istwert zum aktuellen Sollwert.

  • Seite 293: Beispielprogramm Für Pid_Compact

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.4.13 Beispielprogramm für PID_Compact In dem folgenden Beispiel regeln Sie Temperaturwerte mit dem Technologieobjekt der Anweisung "PID_Compact". Die Temperaturwerte werden anhand eines Bausteins simuliert, der ein Verzögerungsglied dritter Ordnung (PT3-Glied) nachbildet. Die PID-Parameter des Technologieobjekts lassen Sie automatisch über die Erstoptimierung einstellen. Ablage der Daten Zur Ablage der Daten für die Verschaltung legen Sie in einem globalen Datenbaustein sieben Variablen an.

  • Seite 294: Verschaltung Der Parameter

    Anweisungen 9.1 PID_Compact Verschaltung der Parameter Die folgenden Verschaltungen rufen Sie in einem Weckalarm-OB auf. Netzwerk 1: Die Parameter der Anweisung "PID_Compact" verschalten Sie wie folgt. Netzwerk 2: Die Parameter des Temperaturwerte simulierenden Bausteins "SLI_PROC_C" verschalten Sie wie folgt. PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...
  • Seite 295 Anweisungen 9.1 PID_Compact Technologieobjekt Das Technologieobjekt lässt sich über die Eigenschaften der Anweisung "PID_Compact" oder über den Pfad Technologieobjekt > Konfiguration konfigurieren. Für das Beispiel sind die Regelungsart und die Ein- und Ausgangsparameter von Bedeutung. Über die Regelungsart wird eine Vorauswahl für die Einheit des zu regelnden Werts festgelegt. In diesem Beispiel wird als Regelungsart "Temperatur"...

  • Seite 296: Vorgehen Zum Starten Der Regelung

    Anweisungen 9.1 PID_Compact Vorgehen zum Starten der Regelung Nach dem Laden in die CPU befindet sich PID_Compact im Handbetrieb mit Handwert 0.0. Um die Regelung zu beginnen, gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Öffnen Sie die Inbetriebnahme des Technologieobjekts "SLI_Tech_PID_Compact". 2. Klicken Sie im Bereich "Messung" auf die Schaltfläche "Start". Die Messung startet und PID_Compact kann aktiviert werden.

  • Seite 297: Vorgehen Zum Stoppen Der Regelung

    Anweisungen 9.1 PID_Compact Vorgehen zum Stoppen der Regelung Um PID_Compact und das Programm zu stoppen und zu beenden gehen Sie folgendermaßen vor: 1. Klicken Sie im Technologieobjekt "SLI_Tech_PID_Compact", im Bereich "Online-Zustand des Reglers" auf die Schaltfläche "Stop PID_Compact". Die Anweisung "PID_Compact" beendet die Regelung und gibt als Stellwert den Wert "0.0"...
  • Seite 298 Anweisungen 9.1 PID_Compact Der Ausgangsparameter Error ("error") zeigt aktuell an, dass kein Fehler ansteht. Der Ausgangsparameter ErrorBits ("errorBits") stellt im Fehlerfall Informationen zur Fehlerart bereit. Wenn ein Fehler auftritt, kann dieser im Technologieobjekt, im Bereich Optimierungsstatus über die Schaltfläche "ErrorAck" quittiert werden. PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...
  • Seite 299 Anweisungen 9.1 PID_Compact Baustein "SLI_PROC_C" Der Baustein "SLI_PROC_C" simuliert den Istwert ("inputValue") der steigenden Temperatur einer Anlage. Der Baustein "SLI_PROC_C" erhält den Stellwert des Reglers ("outputValue) und simuliert das Temperaturverhalten der Regelstrecke. Diese Temperatur wird als Istwert ("inputValue") in den Regler eingespeist. Eine Änderung der Werte der Variable "resetAll"...
  • Seite 300 Anweisungen 9.1 PID_Compact Programmcode Weitere Informationen zum Programmcode zu oben genanntem Beispiel finden Sie unter dem Stichwort "Sample Library for Instructions". PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 301: Pid_Compact V1

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.5 PID_Compact V1 9.1.5.1 Beschreibung PID_Compact V1 Beschreibung Die Anweisung PID_Compact stellt einen PID-Regler mit integrierter Optimierung für Automatik- und Handbetrieb zur Verfügung. Aufruf PID_Compact wird im konstanten Zeitraster der Zykluszeit des aufrufenden OBs aufgerufen (vorzugsweise in einem Weckalarm-OB). Laden in Gerät Die Aktualwerte remanenter Variablen werden nur aktualisiert, wenn Sie PID_Compact vollständig laden.
  • Seite 302 Anweisungen 9.1 PID_Compact Folgende Bedingungen versetzen PID_Compact 1.0 während der Optimierung und bei Automatikbetrieb in die Betriebsart "Inaktiv": ● Neuer Mittelwert >= 1,1 x alter Mittelwert ● Neuer Mittelwert <= 0,9 x alter Mittelwert ● Aktuelle Abtastzeit >= 1,5 x aktueller Mittelwert ●...
  • Seite 303 Anweisungen 9.1 PID_Compact Blockschaltbild PID_Compact Blockschaltbild PIDT1 mit Anti-Windup PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 304: Siehe Auch

    Anweisungen 9.1 PID_Compact Verhalten im Fehlerfall Wenn Fehler auftreten, werden diese am Parameter Error ausgegeben und PID_Compact wechselt in die Betriebsart "Inaktiv". Mit dem Parameter Reset setzen Sie die Fehler wieder zurück. Regelsinn Meist soll mit einer Erhöhung des Ausgangswerts eine Erhöhung des Istwerts erreicht werden.

  • Seite 305: Eingangsparameter Pid_Compact V1

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.5.2 Eingangsparameter PID_Compact V1 Tabelle 9- 4 Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung Setpoint REAL Sollwert des PID-Reglers im Automatikbetrieb Input REAL Eine Variable des Anwenderprogramms wird als Quelle des Istwerts verwendet. Wenn Sie den Parameter Input verwenden, muss sPid_Cmpt.b_Input_PER_On = FALSE sein.

  • Seite 306: Ausgangsparameter Pid_Compact V1

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.5.3 Ausgangsparameter PID_Compact V1 Tabelle 9- 5 Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung ScaledInput REAL Ausgabe des skalierten Istwerts Die Ausgänge "Output", "Output_PER" und "Output_PWM" können parallel genutzt werden. Output REAL Ausgangswert im REAL-Format Output_PER WORD W#16#0 Analoger Ausgangswert Output_PWM BOOL FALSE...

  • Seite 307: Statische Variablen Pid_Compact V1

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.5.4 Statische Variablen PID_Compact V1 Hinweis Nicht aufgeführte Variablen dürfen Sie nicht verändern. Diese werden nur intern verwendet. Verändern Sie die mit gekennzeichneten Variablen nur in der Betriebsart "Inaktiv", um ein Fehlverhalten des PID-Reglers zu vermeiden. Die Betriebsart "Inaktiv" erzwingen Sie durch den Wert "0"...
  • Seite 308 Anweisungen 9.1 PID_Compact Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung sPid_Calc.r_Cycle REAL Abtastzeit der Anweisung PID_Compact r_Cycle wird automatisch ermittelt und entspricht normaler- weise der Zykluszeit des aufrufenden OB. sPid_Calc.b_RunIn BOOL FALSE b_RunIn = FALSE • Wenn die Nachoptimierung aus der Betriebsart Inaktiv oder Handbetrieb gestartet wird, wird eine Erstoptimie- rung gestartet.
  • Seite 309 Anweisungen 9.1 PID_Compact Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung sPid_Calc.i_CtrlTypeTIR Parameter während Nachoptimierung berechnen nach Methode: i_CtrlTypeTIR = 0: PID automatisch • i_CtrlTypeTIR = 1: PID schnell • i_CtrlTypeTIR = 2: PID langsam • i_CtrlTypeTIR = 3: Ziegler-Nichols PID • i_CtrlTypeTIR = 4: Ziegler-Nichols PI •...
  • Seite 310 Anweisungen 9.1 PID_Compact Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung sPid_Cmpt.b_Input_PER_On BOOL TRUE Wenn b_Input_PER_On = TRUE, wird der Parameter In- put_PER verwendet. Wenn b_Input_PER_On = FALSE, wird der Parameter Input verwendet. sPid_Cmpt.b_LoadBackUp BOOL FALSE Aktivieren des Backup Parametersatzes. Sollte eine Opti- mierung fehlgeschlagen sein, können Sie durch Setzen dieses Bits die vorigen PID Parameter wieder reaktivieren.
  • Seite 311 Anweisungen 9.1 PID_Compact Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung sRet.i_Mode Die Betriebsart wird flankengesteuert gewechselt. Folgende Betriebsart wird aktiviert beim Wechsel zu i_Mode = 0: Betriebsart "Inaktiv" (Stopp des Reglers) • i_Mode = 1: Betriebsart "Erstoptimierung" • i_Mode = 2: Betriebsart "Nachoptimierung" •...

  • Seite 312: Zusammenhang Der Parameter

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.5.5 Parameter State und sRet.i_Mode V1 Zusammenhang der Parameter Der Parameter State zeigt die aktuelle Betriebsart des PID-Reglers. Sie können den Parameter State nicht ändern. Um die Betriebsart zu wechseln, müssen Sie die Variable sRet.i_Mode ändern. Das gilt auch, wenn in sRet.i_Mode bereits der Wert für die neue Betriebsart steht.

  • Seite 313: Bedeutung Der Werte

    Anweisungen 9.1 PID_Compact Bedeutung der Werte State / Beschreibung der Betriebsart sRet.i_Mode Inaktiv Der Regler ist ausgeschaltet. Bevor eine Erstoptimierung durchgeführt wurde, befindet sich der Regler in der Betriebsart "Inaktiv". Im laufenden Betrieb wechselt der PID-Regler in die Betriebsart "Inaktiv", wenn ein Fehler eintritt oder wenn im Inbetriebnahmefenster das Symbol "Regler deaktivieren"...
  • Seite 314 Anweisungen 9.1 PID_Compact State / Beschreibung der Betriebsart sRet.i_Mode Nachoptimierung Die Nachoptimierung generiert eine konstante, begrenzte Schwingung des Istwertes. Aus Amplitude und Frequenz dieser Schwingung werden die PID-Parameter optimiert. Die Unterschiede zwischen der Prozessantwort während der Erst- und Nachoptimierung werden analysiert. Aus den Ergebnissen werden alle PID-Parameter neu berechnet.
  • Seite 315 Anweisungen 9.1 PID_Compact State / Beschreibung der Betriebsart sRet.i_Mode Automatikbetrieb Im Automatikbetrieb regelt PID_Compact die Regelstrecke entsprechend der vorgegebenen Parameter aus. Wenn eine der folgenden Voraussetzungen erfüllt ist, wird in den Automatikbetrieb gewechselt: Erstoptimierung erfolgreich abgeschlossen • Nachoptimierung erfolgreich abgeschlossen •...

  • Seite 316: Parameter Error V1

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.5.6 Parameter Error V1 Stehen gleichzeitig mehrere Fehler an, so werden die Werte der Errorcodes binär addiert angezeigt. Wird z. B. der Errorcode 0003 angezeigt, so stehen gleichzeitig die Fehler 0001 und 0002 an. Error Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0000 Es steht kein Fehler an.

  • Seite 317: Parameter Reset V1

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.5.7 Parameter Reset V1 Das Verhalten bei Reset = TRUE ist abhängig von der Version der Anweisung PID_Compact. Reset-Verhalten PID_Compact ab V.1.1 Durch eine steigende Flanke an Reset wird in die Betriebsart "Inaktiv" gewechselt, Fehler und Warnungen werden zurückgesetzt und der I-Anteil wird gelöscht. Durch eine fallende Flanke an Reset wird in die zuletzt aktive Betriebsart gewechselt.
  • Seite 318 Anweisungen 9.1 PID_Compact Reset-Verhalten PID_Compact V.1.0 Durch eine steigende Flanke an Reset wird in die Betriebsart "Inaktiv" gewechselt, Fehler und Warnungen werden zurückgesetzt und der I-Anteil wird gelöscht. Erst durch eine Flanke an i_Mode wird der Regler wieder eingeschaltet. ① Einschalten ②...

  • Seite 319: Variable Sd_Warning V1

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.5.8 Variable sd_warning V1 Stehen gleichzeitig mehrere Warnungen an, so werden die Werte der Variable sd_warning binär addiert angezeigt. Wenn z. B. die Warnung 0003 angezeigt, so stehen gleichzeitig die Warnungen 0001 und 0002 an. sd_warning Beschreibung (DW#16#..) 0000 Es liegt keine Warnung vor.

  • Seite 320: Variable I_Event_Tir V1

    Anweisungen 9.1 PID_Compact 9.1.5.10 Variable i_Event_TIR V1 i_Event_TIR Name Beschreibung -100 TIR_FIRST_SUT Die Nachoptimierung ist nicht möglich. Es wird erst eine Erstoptimierung durchge- führt. 0 TIR_INIT Nachoptimierung initialisieren 200 TIR_STDABW Standardabweichung berechnen 300 TIR_RUN_IN Versuchen Sollwert zu erreichen 400 TIR_CTRLN Versuchen Sollwert mit vorhandenen PID-Parametern zu erreichen (wenn Erstoptimierung erfolgreich war) 500 TIR_OSZIL...

  • Seite 321: 9.2 Pid_3Step

    Anweisungen 9.2 PID_3Step PID_3Step 9.2.1 Neuerungen PID_3Step PID_3Step V2.3 ● Ab PID_3Step Version 2.3 kann die Überwachung und Begrenzung der Verfahrzeit mit Config.VirtualActuatorLimit = 0.0 deaktiviert werden. PID_3Step V2.2 ● Einsatz mit S7-1200 Ab PID_3Step V2.2 ist die Anweisung mit V2-Funktionalität auch auf einer S7-1200 ab der Firmware-Version 4.0 einsetzbar.
  • Seite 322 Anweisungen 9.2 PID_3Step ● Multiinstanzfähigkeit Sie können PID_3Step als Multiinstanz-DB aufrufen. Dann wird kein Technologieobjekt angelegt und es steht Ihnen keine Parametrier- und Inbetriebnahmeoberfläche zur Verfügung. Sie müssen PID_3Step direkt im Multiinstanz-DB parametrieren und über eine Beobachtungstabelle in Betrieb nehmen. ●...

  • Seite 323: Kompatibilität Mit Cpu Und Fw

    Anweisungen 9.2 PID_3Step PID_3Step V1.1 ● Handbetrieb beim Anlauf der CPU Wenn beim Start der CPU ManualEnable = TRUE, startet PID_3Step im Handbetrieb. Eine steigende Flanke an ManualEnable ist nicht notwendig. ● Verhalten im Fehlerfall Die Variable ActivateRecoverMode wirkt im Handbetrieb nicht mehr. ●...

  • Seite 324: Cpu-Bearbeitungszeit Und Speicherbedarf Pid_3Step V2.X

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.3 CPU-Bearbeitungszeit und Speicherbedarf PID_3Step V2.x CPU-Bearbeitungszeit Typische CPU-Bearbeitungszeiten des Technologieobjekts PID_3Step ab der Version V2.0 in Abhängigkeit vom CPU-Typ. Typ. CPU-Bearbeitungszeit PID_3Step V2.x CPU 1211C ≥ V4.0 410 µs CPU 1215C ≥ V4.0 410 µs CPU 1217C ≥ V4.0 410 µs CPU 1505S ≥...

  • Seite 325: Pid_3Step V2

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.4 PID_3Step V2 9.2.4.1 Beschreibung PID_3Step V2 Beschreibung Mit der Anweisung PID_3Step konfigurieren Sie einen PID-Regler mit Selbstoptimierung für Ventile oder Stellglieder mit integrierendem Verhalten. Folgende Betriebsarten sind möglich: ● Inaktiv ● Erstoptimierung ● Nachoptimierung ● Automatikbetrieb ●...
  • Seite 326 Anweisungen 9.2 PID_3Step Blockschaltbild ohne Stellungsrückmeldung PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...
  • Seite 327 Anweisungen 9.2 PID_3Step Blockschaltbild mit Stellungsrückmeldung PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 328: Blockschaltbild Pidt1 Mit Anti-Windup

    Anweisungen 9.2 PID_3Step Blockschaltbild PIDT1 mit Anti-Windup Aufruf PID_3Step wird im konstanten Zeitraster eines Weckalarm-OBs aufgerufen. Wenn Sie PID_3Step als Multiinstanz-DB aufrufen, wird kein Technologieobjekt angelegt. Es steht Ihnen keine Parametrier- und Inbetriebnahmeoberfläche zur Verfügung. Sie müssen PID_3Step direkt im Multiinstanz-DB parametrieren und über eine Beobachtungstabelle in Betrieb nehmen.

  • Seite 329: Verhalten Im Fehlerfall

    Anweisungen 9.2 PID_3Step Verhalten im Fehlerfall Im Automatikbetrieb und während der Inbetriebnahme hängt das Verhalten im Fehlerfall von den Variablen ErrorBehaviour und ActivateRecoverMode ab. Im Handbetrieb ist das Verhalten unabhängig von ErrorBehaviour und ActivateRecoverMode. Wenn ActivateRecoverMode = TRUE ist, hängt das Verhalten zusätzlich vom aufgetretenen Fehler ErrorBe- ActivateRe- Konfigurationseditor >...

  • Seite 330: Arbeitsweise Pid_3Step V2

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.4.2 Arbeitsweise PID_3Step V2 Istwertgrenzen überwachen In den Variablen Config.InputUpperLimit und Config.InputLowerLimit legen Sie eine Ober- und Untergrenze des Istwerts fest. Wenn der Istwert außerhalb dieser Grenzen liegt, tritt ein Fehler auf (ErrorBits = 0001h). In den Variablen Config.InputUpperWarning und Config.InputLowerWarning legen Sie eine obere und untere Warngrenze des Istwerts fest.
  • Seite 331 Anweisungen 9.2 PID_3Step Die gültigen Werte für "Oberer Anschlag" und "Unterer Anschlag" hängen ab von: ● FeedbackOn ● FeedbackPerOn ● OutputPerOn OutputPerOn FeedbackOn FeedbackPerOn LowerPointOut UpperPointOut FALSE FALSE FALSE nicht einstellbar (0.0 %) nicht einstellbar (100.0 FALSE TRUE FALSE -100.0 % oder 0.0 % 0.0 % oder +100.0 % FALSE TRUE...

  • Seite 332: Gültigkeit Der Signale Überwachen

    Anweisungen 9.2 PID_3Step Gültigkeit der Signale überwachen Die Werte der folgenden Parameter werden bei Verwendung auf Gültigkeit überwacht: ● Setpoint ● Input ● Input_PER ● Input_PER ● Feedback ● Feedback_PER ● Disturbance ● ManualValue ● SavePosition ● Output_PER Abtastzeit PID_3Step überwachen Die Abtastzeit entspricht im Idealfall der Zykluszeit des aufrufenden OB.
  • Seite 333 Anweisungen 9.2 PID_3Step Motorstellzeit messen Die Motorstellzeit ist die Zeit in Sekunden, die der Motor benötigt, um das Stellglied vom geschlossenen in den geöffneten Zustand zu bewegen. Das Stellglied wird maximal für Config.VirtualActuatorLimit × Retain.TransitTime/100 in eine Richtung bewegt. PID_3Step benötigt die Motorstellzeit so genau wie möglich, um ein gutes Regelergebnis zu erreichen.

  • Seite 334: Änderungen Der Schnittstelle Pid_3Step V2

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.4.3 Änderungen der Schnittstelle PID_3Step V2 Die folgende Tabelle zeigt, was sich an der Schnittstelle der Anweisung PID_3Step geändert hat. PID_3Step V1 PID_3Step V2 Änderung Input_PER Input_PER Datentyp von Word zu Int Feedback_PER Feedback_PER Datentyp von Word zu Int Disturbance Manual_UP Manual_UP...

  • Seite 335: Eingangsparameter Pid_3Step V2

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.4.4 Eingangsparameter PID_3Step V2 Tabelle 9- 7 Eingangsparameter PID_3Step V2 Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung Setpoint REAL Sollwert des PID-Reglers im Automatikbetrieb Input REAL Eine Variable des Anwenderprogramms wird als Quelle des Istwerts ver- wendet. Wenn Sie den Parameter Input verwenden, muss Config.InputPerOn = FALSE sein.
  • Seite 336 Anweisungen 9.2 PID_3Step Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung Manual_UP BOOL FALSE Manual_UP = TRUE • Das Ventil wird geöffnet, auch wenn Sie Output_PER oder eine Stel- lungsrückmeldung verwenden. Das Ventil wird nicht mehr bewegt, wenn der obere Anschlag erreicht ist. Siehe auch Config.VirtualActuatorLimit Manual_UP = FALSE •...

  • Seite 337: Ausgangsparameter Pid_3Step V2

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.4.5 Ausgangsparameter PID_3Step V2 Tabelle 9- 8 Ausgangsparameter PID_3Step V2 Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung ScaledInput REAL Skalierter Istwert ScaledFeedback REAL Skalierte Stellungsrückmeldung Bei einem Stellglied ohne Stellungsrückmeldung zeigt ScaledFeedback die Position des Stellglieds sehr ungenau an. Dann darf ScaledFeedback nur zur groben Abschätzung der aktuellen Position genutzt werden.
  • Seite 338 Anweisungen 9.2 PID_3Step Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung Error BOOL FALSE Wenn Error = TRUE, liegt in diesem Takt mindestens eine Fehlermel- dungen vor. ErrorBits DWORD DW#16#0 Der Parameter ErrorBits (Seite 354) zeigt, welche Fehlermeldungen vorliegen. ErrorBits ist remanent und wird bei einer steigenden Flanke an Reset oder ErrorAck zurückgesetzt.

  • Seite 339: Durchgangsparameter Pid_3Step V2

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.4.6 Durchgangsparameter PID_3Step V2 Tabelle 9- 9 Durchgangsparameter PID_3Step V2 Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung Mode An Mode geben Sie die Betriebsart vor, in die PID_3Step wechseln soll. Möglich sind: Mode = 0: Inaktiv • Mode = 1: Erstoptimierung •...

  • Seite 340: Statische Variablen Pid_3Step V2

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.4.7 Statische Variablen PID_3Step V2 Hinweis Ändern Sie die mit gekennzeichneten Variablen nur in der Betriebsart "Inaktiv", um ein Fehlverhalten des PID-Reglers zu vermeiden. Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung ManualUpInternal BOOL FALSE Im Handbetrieb öffnet jede steigende Flanke das Ventil um 5 % des gesamten Stellbereichs oder für die Mindeststellzeit des Motors.
  • Seite 341 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung Warning DWORD DW#16#0 Die Variable Warning (Seite 349) zeigt die Warnungen seit Reset = TRUE oder ErrorAck =TRUE. Warning ist remanent. Zyklische Warnungen (z. B. Istwertwarnung) werden solange angezeigt wie die Ursache der Warnung anliegt. Entfällt der Grund, werden sie automatisch gelöscht.
  • Seite 342 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung Config.InputUpperLimit REAL 120.0 Obergrenze des Istwerts Input und Input_PER werden auf die Einhaltung dieser Grenze überwacht. Am Peripherie-Eingang kann der Istwert maximal 18 % über dem Normbereich (Übersteuerungsbereich) liegen. Wegen einer Überschreitung der "Obergrenze Istwert" wird kein Feh- ler mehr gemeldet.
  • Seite 343 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung Config.SetpointUpperLimit REAL +3.402822e+38 Obergrenze des Sollwerts Wenn Sie SetpointUpperLimit außerhalb der Istwertgrenzen konfigurieren, wird die konfigurierte absolute Istwertobergren- ze als Obergrenze Sollwert vorbelegt. Wenn Sie SetpointUpperLimit innerhalb der Istwertgrenzen konfigurieren, wird dieser Wert als Obergrenze Sollwert ver- wendet.
  • Seite 344 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung Config.InputScaling REAL Skalierung Input_PER Unten .LowerPointIn Anhand der zwei Wertepaare UpperPointOut, UpperPointIn und LowerPointOut, LowerPointIn der Struktur InputScaling wird Input_PER in Prozent umgerechnet. Config.InputScaling REAL 100.0 Skalierter oberer Istwert .UpperPointOut Anhand der zwei Wertepaare UpperPointOut, UpperPointIn und LowerPointOut, LowerPointIn der Struktur InputScaling wird Input_PER in Prozent umgerechnet.
  • Seite 345 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung GetTransitTime BOOL FALSE Wenn InvertDirection = FALSE, wird das Ventil zum Ermitteln .InvertDirection der Stellzeit vollständig geöffnet, geschlossen und wieder geöffnet. Wenn InvertDirection = TRUE, wird das Ventil vollständig geschlossen, geöffnet und wieder geschlossen. GetTransitTime BOOL FALSE...
  • Seite 346 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung CtrlParamsBackUp.Td REAL Gespeicherte Differenzierzeit in Sekunden CtrlParamsBackUp REAL Gespeicherter Koeffizient für den Differenzierverzug .TdFiltRatio CtrlParamsBackUp REAL Gespeicherte Gewichtung des P-Anteils .PWeighting CtrlParamsBackUp REAL Gespeicherte Gewichtung des D-Anteils .DWeighting CtrlParamsBackUp.Cycle REAL Gespeicherte Abtastzeit PID-Algorithmus in Sekunden CtrlParams- REAL Gespeicherte Totzonenbreite der Regeldifferenz...
  • Seite 347 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung PIDSelfTune.TIR.RunIn BOOL FALSE Mit der Variable RunIn können Sie festlegen, dass eine Nachoptimierung auch ohne Erstoptimierung durchgeführt wird. RunIn = FALSE • Wenn die Nachoptimierung aus der Betriebsart Inaktiv oder Handbetrieb gestartet wird, wird eine Erstoptimierung gestartet.
  • Seite 348 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung PIDSelfTune.TIR.State Die Variable TIR.State zeigt die aktuelle Phase der "Nachop- timierung": State = -100 Die Nachoptimierung ist nicht möglich. Es • wird erst eine Erstoptimierung durchgeführt. State = 0: Nachoptimierung initialisieren • State = 200: Standardabweichung berechnen •...
  • Seite 349 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung Retain.CtrlParams REAL Aktiver Koeffizient für den Differenzierverzug .TdFiltRatio Die Wirkung des D-Anteils wird durch den Koeffizient Diffe- renzierverzug verzögert. Differenzierverzug = Differenzierzeit × Koeffizient Differenzier- verzug 0.0: D-Anteil wirkt nur für einen Zyklus und ist damit fast •...

  • Seite 350: Parameter State Und Mode V2

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.4.8 Parameter State und Mode V2 Zusammenhang der Parameter Der Parameter State zeigt die aktuelle Betriebsart des PID-Reglers. Sie können den Parameter State nicht ändern. Mit einer steigenden Flanke an ModeActivate wechselt PID_3Step in die Betriebsart, die am Durchgangsparameter Mode gespeichert ist.
  • Seite 351 Anweisungen 9.2 PID_3Step State Beschreibung der Betriebsart Nachoptimierung Die Nachoptimierung generiert eine konstante, begrenzte Schwingung des Istwertes. Aus Amplitude und Frequenz dieser Schwingung werden die PID-Parameter neu berechnet. Die PID-Parameter aus der Nachoptimierung zeigen meist ein besseres Führungs- und Störverhalten als die PID-Parameter aus der Erstoptimierung.
  • Seite 352 Anweisungen 9.2 PID_3Step State Beschreibung der Betriebsart Handbetrieb Im Handbetrieb geben Sie manuelle Ausgangswerte an den Parametern Manual_UP und Manual_DN oder ManualValue vor. Ob das Stellglied im Fehlerfall auf den Ausgangswert verfahren werden kann, ist beim Parameter ErrorBits beschrieben. Diese Betriebsart können Sie zusätzlich über ManualEnable = TRUE aktivieren. Es wird empfohlen, die Betriebsarten nur über Mode und ModeActivate zu wechseln.

  • Seite 353: Automatischer Betriebsartwechsel Nach Der Stellzeitmessung

    Anweisungen 9.2 PID_3Step ENO-Verhalten Wenn State = 0 ist, dann ist ENO = FALSE. Wenn State ≠ 0 ist, dann ist ENO = TRUE. Automatische Betriebsartwechsel während der Inbetriebnahme Nach erfolgreicher Erst- oder Nachoptimierung wird der Automatikbetrieb aktiviert. Die folgende Tabelle zeigt, wie sich Mode und State während einer erfolgreichen Erstoptimierung ändern.

  • Seite 354: Automatische Betriebsartwechsel Im Automatikbetrieb

    Anweisungen 9.2 PID_3Step Automatische Betriebsartwechsel im Automatikbetrieb Im Fehlerfall wechselt PID_3Step automatisch die Betriebsart. Das folgende Diagramm zeigt den Einfluss von ErrorBehaviour und ActivateRecoverMode auf diesen Betriebsartwechsel. Automatischer Betriebsartwechsel im Fehlerfall Automatischer Betriebsartwechsel, wenn der aktuelle Betrieb abgeschlossen ist. Automatischer Betriebsartwechsel, wenn Fehler nicht mehr ansteht. Siehe auch Variable ActivateRecoverMode V2 (Seite 357) Parameter ErrorBits V2 (Seite 354)

  • Seite 355: Parameter Errorbits V2

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.4.9 Parameter ErrorBits V2 Stehen gleichzeitig mehrere Fehler an, so werden die Werte der ErrorBits binär addiert angezeigt. Wird z. B. ErrorBits = 0003h angezeigt, so stehen gleichzeitig die Fehler 0001h und 0002h an. Wenn eine Stellungsrückmeldung vorhanden ist, verwendet PID_3Step im Handbetrieb ManualValue als Ausgangswert.
  • Seite 356 Anweisungen 9.2 PID_3Step ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0200 Ungültiger Wert am Parameter "Input": Wert hat kein gültiges Zahlenformat. Wenn vor Auftreten des Fehlers der Automatikbetrieb aktiv war und ActivateRecoverMode = TRUE ist, wechselt PID_3Step in die Betriebsart "Ersatzausgangswert anfahren mit Fehlerüberwachung" oder "Fehlerüberwachung".
  • Seite 357 Anweisungen 9.2 PID_3Step ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 4000 Ungültiger Wert am Parameter Feedback. Wert hat kein gültiges Zahlenformat. Das Stellglied kann nicht auf den Ersatzausgangswert verfahren werden und bleibt in der aktuellen Position stehen. Im Handbetrieb können Sie die Position des Stellglieds nur mit Manual_UP und Manual_DN verändern, nicht mit ManualValue.

  • Seite 358: Variable Activaterecovermode V2

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.4.10 Variable ActivateRecoverMode V2 Die Variable ActivateRecoverMode bestimmt das Verhalten im Fehlerfall. Der Parameter Error zeigt, ob aktuell ein Fehler ansteht. Wenn der Fehler nicht mehr ansteht, wird Error = FALSE. Der Parameter ErrorBits zeigt, welche Fehler aufgetreten sind. ACHTUNG Ihre Anlage kann beschädigt werden.

  • Seite 359: Erstoptimierung, Nachoptimierung Und Stellzeitmessung

    Anweisungen 9.2 PID_3Step Erstoptimierung, Nachoptimierung und Stellzeitmessung ActivateRe- Beschreibung coverMode FALSE Im Fehlerfall wechselt PID_3Step in die Betriebsart "Inaktiv" oder "Ersatzausgangswert anfahren". Der Regler wird erst durch eine fallende Flanke an Reset oder eine steigende Flanke an ModeActivate akti- viert. Nach erfolgreicher Stellzeitmessung wechselt der Regler in die Betriebsart Inaktiv.

  • Seite 360: Variable Warning V2

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.4.11 Variable Warning V2 Stehen gleichzeitig mehrere Warnungen an, so werden die Werte der Warnungen binär addiert angezeigt. Wird z. B. die Warnung 0005h angezeigt, so stehen gleichzeitig die Warnungen 0001h und 0004h an. Warning Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0000 Es steht keine Warnung an.

  • Seite 361: Pid_3Step V1

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.5 PID_3Step V1 9.2.5.1 Beschreibung PID_3Step V1 Beschreibung Mit der Anweisung PID_3Step konfigurieren Sie einen PID-Regler mit Selbstoptimierung für Ventile oder Stellglieder mit integrierendem Verhalten. Folgende Betriebsarten sind möglich: ● Inaktiv ● Erstoptimierung ● Nachoptimierung ● Automatikbetrieb ●...
  • Seite 362 Anweisungen 9.2 PID_3Step Blockschaltbild ohne Stellungsrückmeldung PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...
  • Seite 363 Anweisungen 9.2 PID_3Step Blockschaltbild mit Stellungsrückmeldung PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 364: Blockschaltbild Pidt1 Mit Anti-Windup

    Anweisungen 9.2 PID_3Step Blockschaltbild PIDT1 mit Anti-Windup Aufruf PID_3Step wird im konstanten Zeitraster der Zykluszeit des aufrufenden OBs aufgerufen (vorzugsweise in einem Weckalarm-OB). Laden in Gerät Die Aktualwerte remanenter Variablen werden nur aktualisiert, wenn Sie PID_3Step vollständig laden. Technologieobjekte in Gerät laden (Seite 45) Anlauf Bei Anlauf der CPU startet PID_3Step in der zuletzt aktiven Betriebsart.

  • Seite 365: Verhalten Im Fehlerfall

    Anweisungen 9.2 PID_3Step Verhalten im Fehlerfall Wenn Fehler auftreten, werden diese am Parameter Error ausgegeben. Das Verhalten von PID_3Step konfigurieren Sie über die Variablen ErrorBehaviour und ActivateRecoverMode. ErrorBe- ActivateRe- Konfiguration Stellgliedein- Verhalten haviour coverMode stellung Output setzen auf FALSE Aktuellen Ausgangswert Wechsel in Betriebsart "Inaktiv"...

  • Seite 366: Arbeitsweise Pid_3Step V1

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.5.2 Arbeitsweise PID_3Step V1 Istwertgrenzen überwachen In den Variablen Config.InputUpperLimit und Config.InputLowerLimit legen Sie eine Ober- und Untergrenze des Istwerts fest. Wenn der Istwert außerhalb dieser Grenzen liegt, tritt ein Fehler auf (ErrorBits = 0001hex). In den Variablen Config.InputUpperWarning und Config.InputLowerWarning legen Sie eine obere und untere Warngrenze des Istwerts fest.
  • Seite 367 Anweisungen 9.2 PID_3Step Die gültigen Werte für "Oberer Anschlag" und "Unterer Anschlag" hängen ab von: ● FeedbackOn ● FeedbackPerOn ● OutputPerOn OutputPerOn FeedbackOn FeedbackPerOn LowerPointOut UpperPointOut FALSE FALSE FALSE nicht einstellbar (0.0 %) nicht einstellbar (100.0 FALSE TRUE FALSE -100.0 % oder 0.0 % 0.0 % oder +100.0 % FALSE TRUE...
  • Seite 368 Anweisungen 9.2 PID_3Step Abtastzeit PID_3Step überwachen Die Abtastzeit entspricht im Idealfall der Zykluszeit des aufrufenden OB. Die Anweisung PID_3Step misst jeweils den Zeitabstand zwischen zwei Aufrufen. Das ist die aktuelle Abtastzeit. Bei jedem Wechsel der Betriebsart und bei Erstanlauf wird der Mittelwert der ersten 10 Abtastzeiten gebildet.
  • Seite 369 Anweisungen 9.2 PID_3Step Regelsinn Meist soll mit einer Erhöhung des Ausgangswerts eine Erhöhung des Istwerts erreicht werden. In diesem Fall spricht man von einem normalen Regelsinn. Für Kühlungen und Abflussregelungen kann es notwendig sein, den Regelsinn zu invertieren. PID_3Step arbeitet nicht mit negativer Proportionalverstärkung. Wenn InvertControl = TRUE, bewirkt eine steigende Regeldifferenz eine Verringerung des Ausgangswerts.

  • Seite 370: Eingangsparameter Pid_3Step V1

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.5.3 Eingangsparameter PID_3Step V1 Tabelle 9- 10 Eingangsparameter PID_3Step V1 Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung Setpoint REAL Sollwert des PID-Reglers im Automatikbetrieb Input REAL Eine Variable des Anwenderprogramms wird als Quelle des Istwerts verwendet. Wenn Sie den Parameter Input verwenden, muss Config.InputPerOn = FALSE sein.
  • Seite 371 Anweisungen 9.2 PID_3Step Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung ManualEnable BOOL FALSE Flanke FALSE -> TRUE wählt die Betriebsart "Handbe- • trieb", State = 4, Retain.Mode bleibt unverändert. Flanke TRUE -> FALSE wählt die zuletzt aktive Betriebsart • Während ManualEnable = TRUE wirkt sich eine Änderung von Retain.Mode nicht aus.

  • Seite 372: Ausgangsparameter Pid_3Step V1

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.5.4 Ausgangsparameter PID_3Step V1 Tabelle 9- 11 Ausgangsparameter PID_3Step V1 Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung ScaledInput REAL Skalierter Istwert ScaledFeedback REAL Skalierte Stellungsrückmeldung Bei einem Stellglied ohne Stellungsrückmeldung zeigt ScaledFeedback die Position des Stellglieds sehr ungenau an. Dann darf ScaledFeedback nur zur groben Abschätzung der aktuellen Position genutzt werden.
  • Seite 373 Anweisungen 9.2 PID_3Step Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung State Der Parameter State (Seite 381) zeigt die aktuelle Betriebsart des PID-Reglers. Sie ändern die Betriebsart mit der Variable Retain.Mode. State = 0: Inaktiv • State = 1: Erstoptimierung • State = 2: Nachoptimierung •...

  • Seite 374: Statische Variablen Pid_3Step V1

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.5.5 Statische Variablen PID_3Step V1 Hinweis Nicht aufgeführte Variablen dürfen Sie nicht verändern. Diese werden nur intern verwendet. Verändern Sie die mit gekennzeichneten Variablen nur in der Betriebsart "Inaktiv", um ein Fehlverhalten des PID-Reglers zu vermeiden. Die Betriebsart "Inaktiv" erzwingen Sie durch den Wert "0"...

  • Seite 375: Untergrenze Des Istwerts

    Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Daten- Vorbelegung Beschreibung Progress REAL Fortschritt der Optimierung in Prozent (0.0 - 100.0) Config.InputPerOn BOOL TRUE Wenn InputPerOn = TRUE, wird der Parameter Input_PER ver- wendet. Wenn InputPerOn = FALSE, wird der Parameter Input verwendet. Config.OutputPerOn BOOL FALSE Wenn OutputPerOn = TRUE, wird der Parameter Output_PER...
  • Seite 376 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Daten- Vorbelegung Beschreibung Config REAL -3.402822e+38 Untere Warngrenze des Istwerts .InputLowerWarning Wenn Sie InputLowerWarning außerhalb der Istwertgrenzen konfigurieren, wird die konfigurierte absolute Untergrenze Istwert als Untere Warngrenze verwendet. Wenn Sie InputLowerWarning innerhalb der Istwertgrenzen kon- figurieren, wird dieser Wert als Untere Warngrenze verwendet. InputLowerWarning <...
  • Seite 377 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Daten- Vorbelegung Beschreibung Config.TransitTime REAL 30.0 Motorstellzeit Zeit in Sekunden, die der Stellantrieb benötigt, um das Ventil vom geschlossenen in den geöffneten Zustand zu bewegen. Config.InputScaling REAL 27648.0 Skalierung Input_PER Oben .UpperPointIn Anhand der zwei Wertepaare UpperPointOut, UpperPointIn und LowerPointOut, LowerPointIn der Struktur InputScaling wird Input_PER in Prozent umgerechnet.
  • Seite 378 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Daten- Vorbelegung Beschreibung Config.FeedbackScaling REAL Unterer Anschlag .LowerPointOut Anhand der zwei Wertepaare UpperPointOut, UpperPointIn und LowerPointOut, LowerPointIn der Struktur FeedbackScaling wird Feedback_PER in Prozent umgerechnet. Der zulässige Wertebereich ist abhängig von der Konfiguration. FeedbackOn = FALSE: •...
  • Seite 379 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Daten- Vorbelegung Beschreibung CycleTime.Value REAL Abtastzeit PID_3Step in Sekunden CycleTime.Value wird automatisch ermittelt und entspricht nor- malerweise der Zykluszeit des aufrufenden OB. CtrlParamsBackUp.SetByUser BOOL FALSE Gespeicherter Wert von Retain.CtrlParams.SetByUser Werte aus der Struktur CtrlParamsBackUp können mit Con- fig.LoadBackUp = TRUE wieder geladen werden.
  • Seite 380 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Daten- Vorbelegung Beschreibung PIDSelfTune.TIR BOOL FALSE Die Eigenschaften der Regelstrecke werden bei der Optimierung .CalculateTIRParams gespeichert. Wenn CalculateTIRParams = TRUE, werden an- hand dieser Eigenschaften die PID-Parameter neu berechnet. Die PID-Parameter werden nach der Methode berechnet, die in TuneRuleTIR eingestellt ist.
  • Seite 381 Anweisungen 9.2 PID_3Step Variable Daten- Vorbelegung Beschreibung Retain.CtrlParams.Td REAL Td > 0.0: Aktive Differenzierzeit • Td = 0.0: D-Anteil ist ausgeschaltet • Td ist remanent. Retain.CtrlParams.TdFiltRatio REAL Aktiver Koeffizient für den Differenzierverzug TdFiltRatio ist remanent. Retain.CtrlParams REAL Aktive Gewichtung des P-Anteils .PWeighting PWeighting ist remanent.

  • Seite 382: Zusammenhang Der Parameter

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.5.6 Parameter State und Retain.Mode V1 Zusammenhang der Parameter Der Parameter State zeigt die aktuelle Betriebsart des PID-Reglers. Sie können den Parameter State nicht ändern. Um die Betriebsart zu wechseln, müssen Sie die Variable Retain.Mode ändern. Das gilt auch, wenn in Retain.Mode bereits der Wert für die neue Betriebsart steht.

  • Seite 383: Bedeutung Der Werte

    Anweisungen 9.2 PID_3Step Bedeutung der Werte State / Beschreibung Retain.Mode Inaktiv Der Regler ist ausgeschaltet und verändert die Position des Ventils nicht mehr. Erstoptimierung Die Erstoptimierung ermittelt die Prozessantwort auf einen Impuls des Ausgangswerts und sucht den Wen- depunkt. Aus der maximalen Steigung und der Totzeit der Regelstrecke werden die optimalen PID-Parameter berechnet.
  • Seite 384 Anweisungen 9.2 PID_3Step State / Beschreibung Retain.Mode Nachoptimierung Die Nachoptimierung generiert eine konstante, begrenzte Schwingung des Istwertes. Aus Amplitude und Frequenz dieser Schwingung werden die PID-Parameter optimiert. Die Unterschiede zwischen der Prozes- santwort während Erst- und Nachoptimierung werden analysiert. Aus den Ergebnissen werden alle PID-Parameter neu berechnet.
  • Seite 385 Anweisungen 9.2 PID_3Step State / Beschreibung Retain.Mode Handbetrieb Im Handbetrieb geben Sie manuelle Ausgangswerte an den Parametern Manual_UP und Manual_DN oder ManualValue vor. Ob das Stellglied im Fehlerfall auf den Ausgangswert verfahren werden kann, ist beim Parameter ErrorBits beschrieben. Diese Betriebsart wird aktiviert, wenn Retain.Mode = 4 oder bei steigender Flanke an ManualEnable. Wenn ManualEnable TRUE wird, ändert sich nur State.
  • Seite 386 Anweisungen 9.2 PID_3Step State / Beschreibung Retain.Mode Fehlerüberwachung Der Regelalgorithmus ist ausgeschaltet und verändert die Position des Ventils nicht mehr. Diese Betriebsart wird im Fehlerfall statt der Betriebsart "Inaktiv" aktiviert. Alle folgenden Bedingungen müssen erfüllt sein: Mode = 3 (Automatikbetrieb) •...
  • Seite 387 Anweisungen 9.2 PID_3Step Automatische Betriebsartwechsel während der Inbetriebnahme Im Fehlerfall wechselt PID_3Step automatisch die Betriebsart. Das folgende Diagramm zeigt den Einfluss von ErrorBehaviour auf den Betriebsartwechsel aus den Betriebsarten Stellzeitmessung, Erstoptimierung und Nachoptimierung. Automatischer Betriebsartwechsel im Fehlerfall Automatischer Betriebsartwechsel, wenn der aktuelle Betrieb abgeschlossen ist. PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...
  • Seite 388 Anweisungen 9.2 PID_3Step Automatische Betriebsartwechsel im Automatikbetrieb (PID_3Step V1.1) Im Fehlerfall wechselt PID_3Step automatisch die Betriebsart. Das folgende Diagramm zeigt den Einfluss von ErrorBehaviour und ActivateRecoverMode auf diesen Betriebsartwechsel. Automatischer Betriebsartwechsel im Fehlerfall Automatischer Betriebsartwechsel, wenn der aktuelle Betrieb abgeschlossen ist. PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...
  • Seite 389 Anweisungen 9.2 PID_3Step Automatische Betriebsartwechsel im Automatik- und Handbetrieb (PID_3Step V1.0) Im Fehlerfall wechselt PID_3Step automatisch die Betriebsart. Das folgende Diagramm zeigt den Einfluss von ErrorBehaviour und ActivateRecoverMode auf diesen Betriebsartwechsel. Automatischer Betriebsartwechsel im Fehlerfall Automatischer Betriebsartwechsel, wenn der aktuelle Betrieb abgeschlossen ist. Automatischer Betriebsartwechsel, wenn Fehler nicht mehr ansteht.

  • Seite 390: Parameter Errorbits V1

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.5.7 Parameter ErrorBits V1 Stehen gleichzeitig mehrere Fehler an, so werden die Werte der Errorcodes binär addiert angezeigt. Wird z. B. der Errorcode 0003 angezeigt, so stehen gleichzeitig die Fehler 0001 und 0002 an. ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0000 Es steht kein Fehler an.
  • Seite 391 Anweisungen 9.2 PID_3Step ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 2000 Ungültiger Wert am Parameter Feedback_PER. Überprüfen Sie, ob am Analogeingang ein Fehler ansteht. Das Stellglied kann nicht auf den Ersatzausgangswert verfahren werden und bleibt in der aktuellen Position stehen. Handbetrieb ist in diesem Zustand nicht möglich. Um das Stellglied aus diesem Zu- stand verfahren zu können, müssen Sie die Stellungsrückmeldung deaktivieren (Config.

  • Seite 392: Parameter Reset V1

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.5.8 Parameter Reset V1 Durch eine steigende Flanke an Reset wird in die Betriebsart "Inaktiv" gewechselt und Fehler und Warnungen werden zurückgesetzt. Durch eine fallende Flanke an Reset wird in die zuletzt aktive Betriebsart gewechselt. Falls zuvor Automatikbetrieb aktiv war, erfolgt die Umschaltung in den Automatikbetrieb stoßfrei.

  • Seite 393: Variable Activaterecovermode V1

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.5.9 Variable ActivateRecoverMode V1 Der Einfluss der Variablen ActivateRecoverMode ist abhängig von der Version der Anweisung PID_3Step. Verhalten in Version 1.1 Die Variable ActivateRecoverMode bestimmt im Automatikbetrieb das Verhalten im Fehlerfall. Während der Erstoptimierung, Nachoptimierung und Stellzeitmessung wirkt ActivateRecoverMode nicht.
  • Seite 394 Anweisungen 9.2 PID_3Step Verhalten in Version 1.0 Die Variable ActivateRecoverMode bestimmt im Automatik- und Handbetrieb das Verhalten im Fehlerfall. Während der Erstoptimierung, Nachoptimierung und Stellzeitmessung wirkt ActivateRecoverMode nicht. ActivateRe- Beschreibung coverMode FALSE Im Fehlerfall wechselt PID_3Step in die Betriebsart "Inaktiv" oder "Ersatzausgangswert anfahren". Der Regler wird erst durch Reset oder eine Änderung an Retain.Mode aktiviert.

  • Seite 395: Variable Warning V1

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.5.10 Variable Warning V1 Stehen gleichzeitig mehrere Warnungen an, so werden die Werte der Warnungen binär addiert angezeigt. Wird z. B. die Warnung 0003 angezeigt, so stehen gleichzeitig die Warnungen 0001 und 0002 an. Warning Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0000 Es steht keine Warnung an.

  • Seite 396: Variable Sut.state V1

    Anweisungen 9.2 PID_3Step 9.2.5.11 Variable SUT.State V1 SUT.State Name Beschreibung 0 SUT_INIT Erstoptimierung initialisieren 50 SUT_TPDN Startposition ohne Stellungsrückmeldung ermitteln 100 SUT_STDABW Standardabweichung berechnen 200 SUT_GET_POI Wendepunkt ermitteln 300 SUT_GET_RISETM Anregelzeit ermitteln 9900 SUT_IO Erstoptimierung erfolgreich 1 SUT_NIO Erstoptimierung nicht erfolgreich 9.2.5.12 Variable TIR.State V1 TIR.State Name...

  • Seite 397: 9.3 Pid_Temp

    Anweisungen 9.3 PID_Temp PID_Temp 9.3.1 Neuerungen PID_Temp PID_Temp V1.1 ● Reaktion des Ausgangswerts beim Wechsel von der Betriebsart “Inaktiv” in "Automatikbetrieb" Die neue Option IntegralResetMode = 4 wurde hinzugefügt und als Vorbelegung festgelegt. Mit IntegralResetMode = 4 wird der I-Anteil, beim Wechsel von der Betriebsart "Inaktiv"...

  • Seite 398: Cpu-Bearbeitungszeit Und Speicherbedarf Pid_Temp V1

    Anweisungen 9.3 PID_Temp 9.3.3 CPU-Bearbeitungszeit und Speicherbedarf PID_Temp V1 CPU-Bearbeitungszeit Typische CPU-Bearbeitungszeiten des Technologieobjekts PID_Temp ab der Version V1.0 in Abhängigkeit vom CPU-Typ. Typ. CPU-Bearbeitungszeit PID_Temp V1 CPU 1211C ≥ V4.1 580 µs CPU 1215C ≥ V4.1 580 µs CPU 1217C ≥ V4.1 580 µs CPU 1505S ≥...

  • Seite 399: 9.3 Pid_Temp

    Anweisungen 9.3 PID_Temp 9.3.4 PID_Temp 9.3.4.1 Beschreibung PID_Temp Beschreibung Die Anweisung PID_Temp stellt einen PID-Regler mit integrierter Optimierung für Temperaturprozesse zur Verfügung. PID_Temp eignet sich für reine Heizen- oder Heizen/Kühlen-Anwendungen. Folgende Betriebsarten sind möglich: ● Inaktiv ● Erstoptimierung ● Nachoptimierung ●...
  • Seite 400 Anweisungen 9.3 PID_Temp PID-Algorithmus PID_Temp ist ein PIDT1-Regler mit Anti-Windup und Gewichtung des P- und D-Anteils. Der PID-Algorithmus arbeitet nach folgender Formel (Regelzone und Totzone deaktiviert): Die folgende Tabelle zeigt die Bedeutung der in der Formel und in den nachfolgenden Bildern verwendeten Symbole.
  • Seite 401 Anweisungen 9.3 PID_Temp Blockschaltbild PID_Temp PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...
  • Seite 402 Anweisungen 9.3 PID_Temp Blockschaltbild PIDT1 mit Anti-Windup Aufruf PID_Temp wird im konstanten Zeitraster eines Weckalarm-OBs aufgerufen. Wenn Sie PID_Temp als Multiinstanz-DB aufrufen, wird kein Technologieobjekt angelegt. Es steht Ihnen keine Parametrier- und Inbetriebnahmeoberfläche zur Verfügung. Sie müssen PID_Temp direkt im Multiinstanz-DB parametrieren und über eine Beobachtungstabelle in Betrieb nehmen.

  • Seite 403: Verhalten Im Fehlerfall

    Anweisungen 9.3 PID_Temp Verhalten im Fehlerfall Das Verhalten im Fehlerfall hängt von den Variablen SetSubstituteOutput und ActivateRecoverMode ab. Falls ActivateRecoverMode = TRUE, ist das Verhalten zudem abhängig vom aufgetretenen Fehler. SetSubstitute- ActivateRe- Konfigurationseditor Verhalten Output coverMode > Grundeinstellungen Ausgang > PidOutputSum setzen auf nicht relevant FALSE Null (Inaktiv)

  • Seite 404: Arbeitsweise Pid_Temp

    Anweisungen 9.3 PID_Temp 9.3.4.2 Arbeitsweise PID_Temp Istwertgrenzen überwachen In den Variablen Config.InputUpperLimit und Config.InputLowerLimit legen Sie eine Ober- und Untergrenze des Istwerts fest. Wenn der Istwert außerhalb dieser Grenzen liegt, tritt ein Fehler auf (ErrorBits = 0000001h). In den Variablen Config.InputUpperWarning und Config.InputLowerWarning legen Sie eine obere und untere Warngrenze des Istwerts fest.
  • Seite 405 Anweisungen 9.3 PID_Temp Für die Berechnung des PID Ausgangswerts bei aktivierter Kühlung stehen zwei Methoden zur Verfügung: ● Kühlfaktor (Config.AdvancedCooling = FALSE): Die Ausgangswertberechnung für Kühlen erfolgt mit den PID-Parametern für Heizen unter Berücksichtigung des konfigurierbaren Kühlfaktors Config.CoolFactor. Diese Methode ist geeignet, falls Heiz- und Kühlstellglied ähnliches Zeitverhalten aber unterschiedliche Verstärkungen aufweisen.
  • Seite 406 Anweisungen 9.3 PID_Temp Ausgang Wertepaar Parameter OutputHeat_PWM Wertepaar 1 Obergrenze PID Ausgangswert (Heizen) Config.Output.Heat.PidUpperLimit, Skalierter oberer PWM Ausgangswert (Heizen) Config.Output.Heat.PwmUpperScaling Wertepaar 2 Untergrenze PID Ausgangswert (Heizen) Config.Output.Heat.PidLowerLimit, Skalierter unterer PWM Ausgangswert (Heizen) Config.Output.Heat.PwmLowerScaling OutputHeat_PER Wertepaar 1 Obergrenze PID Ausgangswert (Heizen) Config.Output.Heat.PidUpperLimit, Skalierter oberer analoger Ausgangswert (Heizen) Config.Output.Heat.PerUpperScaling...

  • Seite 407: Kaskadierung

    Anweisungen 9.3 PID_Temp Beispiel: Ausgangsskalierung bei Verwendung von Ausgang OutputHeat (Kühlung deaktiviert; Config.Output.Heat.PidLowerLimit darf ungleich 0.0 sein): Beispiel: Ausgangsskalierung bei Verwendung von Ausgang OutputHeat_PWM und OutputCool_PER (Kühlung aktiviert; Config.Output.Heat.PidLowerLimit muss 0.0 sein): Mit Ausnahme der Betriebsart "Inaktiv", liegt der Wert an einem Ausgang immer zwischen seinem skalierten oberen Ausgangswert und skalierten unteren Ausgangswert z.
  • Seite 408 Anweisungen 9.3 PID_Temp Gültigkeit der Signale überwachen Die Werte der folgenden Parameter werden bei Verwendung auf Gültigkeit überwacht: ● Setpoint ● SubstituteSetpoint ● Input ● Input_PER ● Disturbance ● ManualValue ● SubstituteOutput ● PID-Parameter in den Strukturen Retain.CtrlParams.Heat und Retain.CtrlParams.Cool. Überwachung der Abtastzeit PID_Temp Die Abtastzeit entspricht im Idealfall der Zykluszeit des aufrufenden Weckalarm-OB.
  • Seite 409 Anweisungen 9.3 PID_Temp Falls Sie OutputHeat_PWM bzw. OutputCool_PWM verwenden, wird die Abtastzeit des PID- Algorithmus als Periodendauer der Pulsweitenmodulation verwendet. Die Genauigkeit des Ausgangssignals wird bestimmt durch das Verhältnis von Abtastzeit des PID-Algorithmus zu Zykluszeit des OB. Die Zykluszeit sollte höchstens ein Zehntel der Abtastzeit des PID- Algorithmus betragen.

  • Seite 410: Eingangsparameter Pid_Temp

    Anweisungen 9.3 PID_Temp 9.3.4.3 Eingangsparameter PID_Temp Parameter Daten- Vor- Beschreibung belegung Setpoint REAL Sollwert des PID-Reglers im Automatikbetrieb Zulässiger Wertebereich: Config.SetpointUpperLimit ≥ Setpoint ≥ Config.SetpointLowerLimit Config.InputUpperLimit ≥ Setpoint ≥ Config.InputLowerLimit Input REAL Eine Variable des Anwenderprogramms wird als Quelle des Istwerts ver- wendet.
  • Seite 411 Anweisungen 9.3 PID_Temp Parameter Daten- Vor- Beschreibung belegung Reset BOOL FALSE Führt einen Neustart des Reglers durch. Flanke FALSE -> TRUE • – Wechsel in Betriebsart "Inaktiv" – ErrorBits und Warning werden zurückgesetzt. Solange Reset = TRUE ist, • – bleibt PID_Temp in der Betriebsart "Inaktiv"...

  • Seite 412: Ausgangsparameter Pid_Temp

    Anweisungen 9.3 PID_Temp 9.3.4.4 Ausgangsparameter PID_Temp Parameter Daten- Vor- Beschreibung belegung ScaledInput REAL Skalierter Istwert OutputHeat REAL Ausgangswert Heizen im REAL-Format Der PID Ausgangswert (PidOutputSum) wird über die beiden Wertepaare Config.Output.Heat.PidUpperLimit, Config.Output.Heat.UpperScaling und Config.Output.Heat.PidLowerLimit, Config.Output.Heat.LowerScaling skaliert und im REAL-Format an OutputHeat ausgegeben. OutputHeat wird immer berechnet.
  • Seite 413 Anweisungen 9.3 PID_Temp Parameter Daten- Vor- Beschreibung belegung SetpointLimit_H BOOL FALSE Falls SetpointLimit_H = TRUE, ist die absolute Obergrenze des Sollwerts erreicht (Setpoint ≥ Config.SetpointUpperLimit oder Setpoint ≥ Config.InputUpperLimit). Der Sollwert wird nach oben auf das Minimum aus Config.SetpointUpperLimit und Config.InputUpperLimit begrenzt. SetpointLimit_L BOOL FALSE...

  • Seite 414: Durchgangsparameter Pid_Temp

    Anweisungen 9.3 PID_Temp 9.3.4.5 Durchgangsparameter PID_Temp Parameter Datentyp Vor- Beschreibung belegung Mode An Mode geben Sie die Betriebsart vor, in die PID_Temp wechseln soll. Möglich sind: Mode = 0: Inaktiv • Mode = 1: Erstoptimierung • Mode = 2: Nachoptimierung •...

  • Seite 415: Siehe Auch

    Anweisungen 9.3 PID_Temp Parameter Datentyp Vor- Beschreibung belegung Master DWORD DW#16#0 Schnittstelle für Kaskadenregelung Falls diese PID_Temp Instanz als Slave-Regler in einer Kaskade verwendet wird (Config.Cascade.IsSlave = TRUE), belegen Sie den Parameter Master am Anweisungsaufruf mit dem Parameter Slave des Master-Reglers. Beispiel: Aufruf eines Slave-Reglers "PID_Temp_2"...

  • Seite 416: Statische Variablen Pid_Temp

    Anweisungen 9.3 PID_Temp 9.3.4.6 Statische Variablen PID_Temp Nicht aufgeführte Variablen dürfen Sie nicht verändern. Diese werden nur intern verwendet. Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung IntegralResetMode V1.0: 1, Die Variable IntegralResetMode (Seite 469) bestimmt, wie der I-Anteil PIDCtrl.IOutputOld beim Wechsel der Betriebsart ab V1.1: 4 von "Inaktiv"...
  • Seite 417 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung SetSubstituteOutput BOOL TRUE Auswahl des Ausgangswerts, solange ein Fehler ansteht (State = 5): Falls SetSubstituteOutput = TRUE und ActivateRecover- • Mode = TRUE sind, wird der konfigurierte Ersatzaus- gangswert SubstituteOutput als PID Ausgangswert ausgegeben, solange ein Fehler ansteht.

  • Seite 418: Pid Ausgangswert

    Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung SubstituteOutput REAL Der Ersatzausgangswert wird als PID Ausgangswert verwen- det, solange folgende Bedingungen erfüllt sind: im Automatikbetrieb stehen ein oder mehrere Fehler an, • bei denen ActivateRecoverMode wirkt SetSubstituteOutput = TRUE • ActivateRecoverMode = TRUE •...
  • Seite 419 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung PidOutputOffsetHeat REAL Offset des PID Ausgangswerts Heizen PidOutputOffsetHeat wird zum Wert, der sich aus PidOutputSum für den Heizzweig ergibt, addiert. Geben Sie einen positiven Wert für PidOutputOffsetHeat vor, um einen positiven Offset an den Ausgängen für Heizen zu erhalten. Die resultierenden Werte an den Ausgängen für Heizen er- geben sich aus der konfigurierten Ausgangsskalierung (Struktur Config.Output.Heat).
  • Seite 420 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung DisableCooling BOOL FALSE DisableCooling = TRUE deaktiviert für Heizkühlregler (Config.ActivateCooling = TRUE) im Automatikbetrieb den Kühlzweig, indem PidOutputSum auf 0.0 als Untergrenze begrenzt wird. PidOutputOffsetCool und die Ausgangsskalierung für die Ausgänge für Kühlen bleiben aktiv. DisableCooling kann für die Optimierung von Mehrzonenan- wendungen genutzt werden, um den Kühlzweig vorüberge- hend zu deaktivieren, solange noch nicht alle Regler ihre...
  • Seite 421 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Cool.EnableTuning BOOL FALSE Freigabe der Optimierung für Kühlen Cool.EnableTuning muss für folgende Optimierungen gesetzt werden (gleichzeitig mit oder vor dem Start mit Mode und ModeActivate): Erstoptimierung Kühlen • Erstoptimierung Heizen und Kühlen • Nachoptimierung Kühlen •...
  • Seite 422 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Config.InputLowerWarning REAL -3.402822e+38 Untere Warngrenze des Istwerts Input und Input_PER werden auf die Einhaltung dieser Gren- ze überwacht. Wird die Grenze unterschritten, wird eine War- nung an Parameter Warning ausgegeben. Falls Sie InputLowerWarning außerhalb der Istwertgren- •...
  • Seite 423 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Config.AdvancedCooling BOOL TRUE Methode für Heizen/Kühlen Kühlfaktor (Config.AdvancedCooling = FALSE) • Die Ausgangswertberechnung für Kühlen erfolgt mit dem PID-Parameter für Heizen (Struktur Retain.CtrlParams.Heat) unter Berücksichtigung des kon- figurierbaren Kühlfaktors Config.CoolFactor. Diese Methode ist geeignet, falls Heiz- und Kühlstellglied ähnliches Zeitverhalten aber unterschiedliche Verstärkun- gen aufweisen.
  • Seite 424 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Config.InputScaling REAL 27648.0 Skalierung Input_PER Oben .UpperPointIn Anhand der zwei Wertepaare UpperPointOut, UpperPointIn und LowerPointOut, LowerPointIn wird Input_PER skaliert. Nur wirksam, falls Input_PER für die Istwerterfasung verwen- det wird (Config.InputPerOn = TRUE). UpperPointIn > LowerPointIn Config.InputScaling REAL Skalierung Input_PER Unten...

  • Seite 425: Periodendauer Der Pulsweitenmodulation (Pwm) Für Heizen

    Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Config.Output.Heat REAL Periodendauer der Pulsweitenmodulation (PWM) für Heizen .PwmPeriode (Ausgang OutputHeat_PWM) in Sekunden: Heat.PwmPeriode = 0.0 • Die Abtastzeit des PID-Algorithmus für Heizen (Retain.CtrlParams.Heat.Cycle) wird als Periodendauer der PWM verwendet. Heat.PwmPeriode > 0.0 •...
  • Seite 426 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Config.Output.Heat REAL Untergrenze des PID Ausgangswerts für Heizen .PidLowerLimit Bei Reglern mit deaktiviertem Kühlausgang (Config.ActivateCooling = FALSE) wird der PID Ausgangs- wert (PidOutputSum) auf diese Untergrenze begrenzt. Bei Reglern mit aktiviertem Kühlausgang (Config.ActivateCooling = TRUE) muss der Wert 0.0 sein. Heat.PidLowerLimit bildet zusammen mit folgenden Parame- tern ein Wertepaar für die Skalierung des PID Ausgangswerts (PidOutputSum) auf die Ausgänge für Heizen:...
  • Seite 427 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Config.Output.Heat REAL 100.0 Skalierter oberer PWM Ausgangswert für Heizen .PwmUpperScaling Heat.PwmUpperScaling und Heat.PidUpperLimit bilden ein Wertepaar für die Skalierung des PID Ausgangswerts (PidOutputSum) auf den pulsweitenmodulierten Ausgangs- wert für Heizen (OutputHeat_PWM). Der Wert von OutputHeat_PWM liegt immer zwischen Heat.PwmUpperScaling und Heat.PWMLowerScaling.
  • Seite 428 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Config.Output.Heat REAL Minimale Einschaltzeit der Pulsweitenmodulation für Heizen .MinimumOnTime (Ausgang OutputHeat_PWM) Ein PWM-Impuls ist nie kürzer als dieser Wert. Der Wert wird gerundet auf: Heat.MinimumOnTime = n × CycleTime.Value Heat.MinimumOnTime ist nur wirksam, falls als Ausgang für Heizen OutputHeat_PWM gewählt ist (Heat.Select = 1)".

  • Seite 429: Obergrenze Des Pid Ausgangswerts Für Kühlen

    Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Config.Output.Cool REAL Periodendauer der Pulsweitenmodulation für Kühlen (Aus- .PwmPeriode gang OutputCool_PWM) in Sekunden: Cool.PwmPeriode = 0.0 und • Config.AdvancedCooling = FALSE: Die Abtastzeit des PID-Algorithmus für Heizen (Retain.CtrlParams.Heat.Cycle) wird als Periodendauer der PWM verwendet. Cool.PwmPeriode = 0.0 und •...
  • Seite 430 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Config.Output.Cool REAL -100.0 Untergrenze des PID Ausgangswerts für Kühlen .PidLowerLimit Bei Reglern mit aktiviertem Kühlausgang (Config.ActivateCooling = TRUE) wird der PID Ausgangswert (PidOutputSum) auf diese Untergrenze begrenzt. Cool.PidLowerLimit bildet zusammen mit folgenden Parame- tern ein Wertepaar für die Skalierung des PID Ausgangswerts (PidOutputSum) auf die Ausgänge für Kühlen: Cool.UpperScaling für OutputCool...
  • Seite 431 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Config.Output.Cool REAL Skalierter unterer PWM Ausgangswert für Kühlen .PwmLowerScaling Cool.PwmLowerScaling und Cool.PidUpperLimit bilden ein Wertepaar für die Skalierung des PID Ausgangswerts (PidOutputSum) auf den pulsweitenmodulierten Ausgangs- wert Kühlen (OutputCool_PWM). Der Wert von OutputCool_PWM liegt immer zwischen Cool.PwmUpperScaling und CoolPwm.LowerScaling.
  • Seite 432 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Config.Output.Cool REAL Minimale Einschaltzeit der Pulsweitenmodulation für Kühlen .MinimumOnTime (Ausgang OutputCool_PWM) Ein PWM-Impuls ist nie kürzer als dieser Wert. Der Wert wird gerundet auf: Cool.MinimumOnTime = n × CycleTime.Value Cool.MinimumOnTime ist nur wirksam, falls als Ausgang für Kühlen OutputCool_PWM gewählt ist (Cool.Select = 1).
  • Seite 433 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Config.Cascade Anti-Wind-Up-Verhalten in der Kaskade .AntiWindUpMode Möglich sind: Anti-Windup = 0 • Die AntiWindUp Funktionalität ist deaktiviert. Der Master- Regler reagiert nicht auf die Begrenzung seiner Slave- Regler. Anti-Windup = 1 • Der I-Anteil des Master-Reglers wird im Verhältnis "Slaves in Begrenzung"...
  • Seite 434 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Werte aus der Struktur CtrlParamsBackUp können mit LoadBackUp = TRUE wieder geladen werden. CtrlParamsBackUp BOOL FALSE Gespeicherter Wert von Retain.CtrlParams.SetByUser .SetByUser CtrlParamsBackUp.Heat.Gain REAL Gespeicherte Proportionalverstärkung für Heizen CtrlParamsBackUp.Heat.Ti REAL 20.0 Gespeicherte Integrationszeit für Heizen in Sekunden CtrlParamsBackUp.Heat.Td REAL Gespeicherte Differenzierzeit für Heizen in Sekunden...
  • Seite 435 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung PIDSelfTune.SUT BOOL FALSE Die Eigenschaften des Kühlzweigs der Regelstrecke werden .CalculateParamsCool bei der Optimierung Kühlen gespeichert. Falls SUT.CalculateParamsCool = TRUE, werden anhand dieser Eigenschaften die PID Parameter für Kühlen (Struktur Retain.CtrlParams.Cool) neu berechnet. Dadurch kann die Methode für die Parameterberechnung (Parameter PIDSelfTune.SUT.TuneRuleCool) geändert wer- den, ohne die Optimierung zu wiederholen.
  • Seite 436 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung PIDSelfTune.SUT.State Die Variable SUT.State zeigt die aktuelle Phase der Erstop- timierung: State = 0: Erstoptimierung initialisieren • State = 100: Standardabweichung Heizen berechnen • State = 200: Standardabweichung Kühlen berechnen • State = 300: Wendepunkt Heizen ermitteln •...
  • Seite 437 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung PIDSelfTune.SUT Die Variable AdaptDelayTime bestimmt die Anpassung der .AdaptDelayTime Verzugszeit für Heizen am Arbeitspunkt (für "Erstoptimierung Heizen" und "Erstoptimierung Heizen und Kühlen"). Möglich sind: SUT.AdaptDelayTime = 0: • Keine Anpassung der Verzugszeit. Die Phase SUT.State = 1000 wird übersprungen.
  • Seite 438 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung PIDSelfTune.SUT Die Variable CoolingMode bestimmt die Stellwertausgabe zur .CoolingMode Ermittlung der Kühlparameter (bei Erstoptimierung Heizen und Kühlen). Möglich sind: SUT.CoolingMode = 0: • Heizen ausschalten und Kühlen einschalten nach Errei- chen des Sollwerts. Phase SUT.State = 700 wird übersprungen.
  • Seite 439 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung PIDSelfTune.TIR.RunIn BOOL FALSE Mit der Variable RunIn können Sie den Ablauf der Nachopti- mierung beim Start aus dem Automatikbetrieb festlegen. RunIn = FALSE • Falls die Nachoptimierung aus dem Automatikbetrieb ge- startet wird, wird mit den vorhandenen PID-Parametern auf den Sollwert geregelt (TIR.State = 500 oder 600).
  • Seite 440 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung PIDSelfTune.TIR Methode für die Parameterberechnung während Nachopti- .TuneRuleHeat mierung Heizen Möglich sind: TIR.TuneRuleHeat = 0: PID automatisch • TIR.TuneRuleHeat = 1: PID schnell (schnelleres Regel- • verhalten mit höheren Amplituden des Ausgangswerts als mit TIR.TuneRuleHeat = 2) TIR.TuneRuleHeat = 2: PID langsam (langsameres Re- •...
  • Seite 441 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung PIDSelfTune.TIR Methode für die Parameterberechnung während Nachopti- .TuneRuleCool mierung Kühlen Möglich sind: TIR.TuneRuleCool = 0: PID automatisch • TIR.TuneRuleCool = 1: PID schnell (schnelleres Regel- • verhalten mit höheren Amplituden des Ausgangswerts als mit TIR.TuneRuleCool = 2) TIR.TuneRuleCool = 2: PID langsam (langsameres Re- •...
  • Seite 442 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung PIDSelfTune.TIR.State Die Variable TIR.State zeigt die aktuelle Phase der "Nachop- timierung": State = 0: Nachoptimierung initialisieren • State = 100: Standardabweichung Heizen berechnen • State = 200: Standardabweichung Kühlen berechnen • State = 300: Versuchen Sollwert Heizen mit 2-Punkt- •...

  • Seite 443: Optimierungsoffset Heizen Des Pid Ausgangswerts

    Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung PIDSelfTune.TIR REAL Optimierungsoffset Heizen des PID Ausgangswerts .OutputOffsetHeat TIR.OutputOffsetHeat wird zum Wert addiert, der sich aus PidOutputSum für den Heizzweig ergibt. Geben Sie, um einen positiven Offset an den Ausgängen für Heizen zu erhalten, einen positiven Wert für TIR.OutputOffsetHeat vor.
  • Seite 444 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung PIDSelfTune.TIR REAL Optimierungsoffset Kühlen des PID Ausgangswerts .OutputOffsetCool TIR.OutputOffsetCool wird zum Wert addiert, der sich aus PidOutputSum für den Kühlzweig ergibt. Geben Sie, um einen positiven Offset an den Ausgängen für Kühlen zu erhalten, einen negativen Wert für TIR.OutputOffsetCool vor.
  • Seite 445 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung PIDSelfTune.TIR BOOL FALSE Falls TIR.ControlInReady = TRUE, beendet eine Flanke .FinishControlIn FALSE -> TRUE an TIR.FinishControlIn das Warten und die Nachoptimierung wird fortgeführt. PIDCtrl.IOutputOld REAL I-Anteil im letzten Zyklus PIDCtrl.PIDInit BOOL FALSE PIDCtrl.PIDInit ist ab PID_Temp Version 1.1 verfügbar. Falls im "Automatikbetrieb"...
  • Seite 446 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Retain.CtrlParams.Heat REAL Aktive Gewichtung des P-Anteils für Heizen .PWeighting Sie können bei Sollwertänderungen den P-Anteil abschwä- chen. Sinnvoll sind Werte von 0.0 bis 1.0. 1.0: P-Anteil bei Sollwertänderung voll wirksam • 0.0: P-Anteil bei Sollwertänderung nicht wirksam •...
  • Seite 447 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Retain.CtrlParams.Heat REAL 3.402822e+38 Aktive Regelzonenbreite für Heizen .ControlZone Mit Heat.ControlZone = 3.402822e+38 ist die Regelzone für Heizen ausgeschaltet. Heat.ControlZone wird nur während Erstoptimierung Heizen oder Erstoptimierung Heizen und Kühlen automatisch einge- stellt, falls als Methode der Parameterberechnung PIDSelfTune.SUT.TuneRuleHeat = 2 gewählt ist.
  • Seite 448 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Retain.CtrlParams.Cool.Gain REAL Aktive Proportionalverstärkung für Kühlen Cool.Gain ist remanent. Nur wirksam, falls der Kühlausgang und die PID-Parameterumschaltung aktiviert sind (Con- fig.ActivateCooling = TRUE, Config.AdvancedCooling = TRUE). Cool.Gain ≥ 0.0 Retain.CtrlParams.Cool.Ti REAL 20.0 Aktive Integrationszeit für Kühlen in Sekunden Mit Cool.CtrlParams.Ti = 0.0 ist der I-Anteil für Kühlen ausge- schaltet.
  • Seite 449 Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Retain.CtrlParams.Cool REAL Aktive Gewichtung des P-Anteils für Kühlen .PWeighting Sie können bei Sollwertänderungen den P-Anteil abschwä- chen. Sinnvoll sind Werte von 0.0 bis 1.0. 1.0: P-Anteil bei Sollwertänderung voll wirksam • 0.0: P-Anteil bei Sollwertänderung nicht wirksam •...

  • Seite 450: Siehe Auch

    Anweisungen 9.3 PID_Temp Variable Daten- Vor-belegung Beschreibung Retain.CtrlParams.Cool REAL 3.402822e+38 Aktive Regelzonenbreite für Kühlen .ControlZone Mit Cool.ControlZone = 3.402822e+38 ist die Regelzone für Kühlen ausgeschaltet. Cool.ControlZone wird nur während Erstoptimierung Kühlen oder Erstoptimierung Heizen und Kühlen automatisch einge- stellt, falls als Methode der Parameterberechnung PIDSelfTune.SUT.TuneRuleCool = 2 gewählt ist.

  • Seite 451: Parameter State Und Mode Pid_Temp

    Anweisungen 9.3 PID_Temp 9.3.4.7 Parameter State und Mode PID_Temp Zusammenhang der Parameter Der Parameter State zeigt die aktuelle Betriebsart des PID-Reglers. Sie können den Parameter State nicht ändern. Mit einer steigenden Flanke an ModeActivate wechselt PID_Temp in die Betriebsart, die am Durchgangsparameter Mode gespeichert ist.
  • Seite 452 Anweisungen 9.3 PID_Temp State / Mode Beschreibung der Betriebsart Erstoptimierung Die Erstoptimierung ermittelt die Prozessantwort auf einen Sprung des Ausgangswerts und sucht den Wendepunkt. Aus der maximalen Steigung und der Totzeit der Regelstrecke werden die PID-Parameter berechnet. Die besten PID-Parameter erhalten Sie, wenn Sie Erst- und Nachoptimierung durchführen. PID_Temp bietet abhängig von der Konfiguration verschiedene Erstoptimierungsarten: Erstoptimierung Heizen: •...
  • Seite 453 Anweisungen 9.3 PID_Temp State / Mode Beschreibung der Betriebsart Allgemeine Voraussetzungen für die Erstoptimierung: Die Anweisung PID_Temp wird in einem Weckalarm-OB aufgerufen. • Betriebsart Inaktiv (State = 0), Handbetrieb (State = 4) oder Automatikbetrieb (State = 3) • ManualEnable = FALSE •...
  • Seite 454 Anweisungen 9.3 PID_Temp State / Mode Beschreibung der Betriebsart Je stabiler der Istwert ist, desto leichter und genauer können die PID-Parameter ermittelt werden. Ein Rau- schen des Istwerts ist solange akzeptabel, wie der Anstieg des Istwerts signifikant größer ist als das Rau- schen.
  • Seite 455 Anweisungen 9.3 PID_Temp State / Mode Beschreibung der Betriebsart Der vorgegebene Offset wird dann vom PID-Algorithmus ausgeglichen, sodass der Istwert am Sollwert verbleibt. Durch die Höhe des Offsets kann somit der PID Ausgangswert entsprechend angepasst werden, damit er oben genannte Voraussetzung erfüllt. Um größere Überschwinger des Istwerts bei Vorgabe des Offsets zu vermeiden, kann dieser auch in meh- reren Schritten erhöht werden.
  • Seite 456 Anweisungen 9.3 PID_Temp State / Mode Beschreibung der Betriebsart Voraussetzungen für Nachoptimierung Kühlen: Heat.EnableTuning = FALSE • Cool.EnableTuning = TRUE • Der Kühlausgang ist aktiviert (Config.ActivateCooling = TRUE). • Die PID-Parameterumschaltung ist aktiviert (Config.AdvancedCooling = TRUE) • Der Kühlausgang muss am Arbeitspunkt, an dem die Optimierung durchgeführt werden soll, aktiv sein •...
  • Seite 457 Anweisungen 9.3 PID_Temp State / Mode Beschreibung der Betriebsart Handbetrieb Im Handbetrieb geben Sie einen manuellen PID Ausgangswert am Parameter ManualValue vor. Die aus diesem Handwert resultierenden Werte an den Ausgängen für Heizen und Kühlen ergeben sich aus der konfigurierten Ausgangsskalierung. Diese Betriebsart können Sie zusätzlich über ManualEnable = TRUE aktivieren.
  • Seite 458 Anweisungen 9.3 PID_Temp Die folgende Tabelle zeigt, wie sich Mode und State während einer fehlerhaften Erstoptimierung ändern. Zyklus-Nr. Mode State Aktion Mode = 1 setzen ModeActivate = TRUE setzen Wert von State wird an Mode gespeichert Erstoptimierung wird gestartet Erstoptimierung abgebrochen Handbetrieb wird gestartet Falls ActivateRecoverMode = TRUE ist, wird die Betriebsart aktiviert, die an Mode gespeichert ist.

  • Seite 459: Parameter Errorbits Pid_Temp

    Anweisungen 9.3 PID_Temp 9.3.4.8 Parameter ErrorBits PID_Temp Stehen gleichzeitig mehrere Fehler an, so werden die Werte der ErrorBits binär addiert angezeigt. Wird z. B. ErrorBits = 0000003h angezeigt, so stehen gleichzeitig die Fehler 0000001h und 0000002h an. ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0000000 Es steht kein Fehler an.
  • Seite 460 Anweisungen 9.3 PID_Temp ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0000020 Die Erstoptimierung ist während der Nachoptimierung nicht erlaubt. Falls vor Auftreten des Fehlers ActivateRecoverMode = TRUE war, bleibt PID_Temp in der Betriebsart Nachoptimierung. 0000040 Fehler während der Erstoptimierung. Die Kühlung konnte den Istwert nicht verringern. Falls vor Auftreten des Fehlers ActivateRecoverMode = TRUE war, bricht PID_Temp die Optimierung ab und wechselt in die Betriebsart, die an Mode gespeichert ist.
  • Seite 461 Anweisungen 9.3 PID_Temp ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0010000 Ungültiger Wert am Parameter ManualValue. Wert hat kein gültiges Zahlenformat. Falls vor Auftreten des Fehlers ActivateRecoverMode = TRUE war, bleibt PID_Temp im Handbetrieb und verwendet SubstituteOutput als PID Ausgangswert. Sobald Sie einen gültigen Wert an ManualValue vorgeben, verwendet PID_Temp diesen als PID Ausgangswert.
  • Seite 462 Anweisungen 9.3 PID_Temp ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 4000000 Fehler beim Starten der Nachoptimierung: Heat.EnableTuning und Cool.EnableTuning dürfen nicht gleichzeitig gesetzt sein. Falls vor Auftreten des Fehlers ActivateRecoverMode = TRUE war, bricht PID_Temp die Optimierung ab und wechselt in die Betriebsart, die an Mode gespeichert ist. 8000000 Fehler während der Berechnung der PID Parameter führte zu ungültigen Parametern.

  • Seite 463: Variable Activaterecovermode Pid_Temp

    Anweisungen 9.3 PID_Temp 9.3.4.9 Variable ActivateRecoverMode PID_Temp Die Variable ActivateRecoverMode bestimmt das Verhalten im Fehlerfall. Der Parameter Error zeigt, ob aktuell ein Fehler ansteht. Falls der Fehler nicht mehr ansteht, wird Error = FALSE. Der Parameter ErrorBits zeigt, welche Fehler aufgetreten sind. Automatikbetrieb und Handbetrieb ACHTUNG Ihre Anlage kann beschädigt werden.
  • Seite 464 Anweisungen 9.3 PID_Temp ActivateRe- Beschreibung coverMode FALSE Im Fehlerfall wechselt PID_Temp in die Betriebsart "Inaktiv". Der Regler wird erst durch eine fallende Flanke an Reset oder eine steigende Flanke an ModeActivate aktiviert. TRUE Automatikbetrieb Falls im Automatikbetrieb häufig Fehler auftreten, wird durch diese Einstellung das Regelverhalten verschlechtert, da PID_Temp bei jedem Fehlerfall zwischen berechnetem PID Ausgangswert und dem Ersatzausgangswert wechselt.
  • Seite 465 Anweisungen 9.3 PID_Temp Erstoptimierung und Nachoptimierung ActivateRe- Beschreibung coverMode FALSE Im Fehlerfall wechselt PID_Temp in die Betriebsart "Inaktiv". Der Regler wird erst durch eine fallende Flanke an Reset oder eine steigende Flanke an ModeActivate aktiviert. TRUE Falls der folgende Fehler auftritt, bleibt PID_Temp in der aktiven Betriebsart: 0000020h: Die Erstoptimierung ist während der Nachoptimierung nicht erlaubt.

  • Seite 466: Variable Warning Pid_Temp

    Anweisungen 9.3 PID_Temp 9.3.4.10 Variable Warning PID_Temp Stehen gleichzeitig mehrere Warnungen an, so werden die Werte der Variable Warning binär addiert angezeigt. Wird z. B. die Warnung 0000003h angezeigt, so stehen gleichzeitig die Warnungen 0000001h und 0000002h an. Warning Beschreibung (DW#16#..) 0000000 Es liegt keine Warnung vor.

  • Seite 467: Variable Pwmperiode

    Anweisungen 9.3 PID_Temp 9.3.4.11 Variable PwmPeriode Ist bei Verwendung von OutputHeat_PWM bzw. OutputCool_PWM die Abtastzeit PID-Algorithmus (Retain.CtrlParams.Heat.Cycle bzw. Retain.CtrlParams.Heat.Cycle) und damit die Periodendauer der Pulsweitenmodulation sehr groß, können Sie, um die Glattheit des Istwerts zu verbessern, an den Parametern Config.Output.Heat.PwmPeriode bzw. Config.Output.Cool.PwmPeriode eine abweichende kürzere Periodendauer vorgeben.
  • Seite 468 Anweisungen 9.3 PID_Temp ● Cool.PwmPeriode > 0.0: Der Wert wird auf ein ganzzahliges Vielfaches der Abtastzeit PID_Temp (CycleTime.Value) gerundet und als Periodendauer der PWM verwendet. Der Wert muss folgende Bedingungen erfüllen: – Cool.PwmPeriode ≤ Retain.CtrlParams.Cool.Cycle bzw. Retain.CtrlParams.Heat.Cycle – Cool.PwmPeriode > Config.Output.Cool.MinimumOnTime –...
  • Seite 469 Anweisungen 9.3 PID_Temp Beispiel für OutputHeat_PWM ① Abtastzeit PID_Temp = 100.0 ms (Zykluszeit des aufrufenden Weckalarm-OB, Variable CycleTime.Value) ② Abtastzeit PID-Algorithmus = 2000.0 ms (Variable Retain.CtrlParams.Heat.Cycle) ③ Periodendauer der PWM für Heizen = 600.0 ms (Variable Config.Output.Heat.PwmPeriode) PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 470: Variable Integralresetmode

    Anweisungen 9.3 PID_Temp 9.3.4.12 Variable IntegralResetMode Die Variable IntegralResetMode bestimmt, wie der I-Anteil PIDCtrl.IOutputOld vorbelegt wird: ● beim Wechsel von der Betriebsart "Inaktiv" in "Automatikbetrieb" ● bei Flanke TRUE -> FALSE an Parameter Reset und Parameter Mode = 3 Diese Einstellung wirkt nur für einen Zyklus und ist nur wirksam, wenn der I-Anteil aktiviert ist (Variablen Retain.CtrlParams.Heat.Ti und Retain.CtrlParams.Cool.Ti >...
  • Seite 471 Anweisungen 9.3 PID_Temp IntegralReset- Beschreibung Mode Vorbelegen Der Wert von PIDCtrl.IOutputOld wird automatisch so vorbelegt, als ob im letzten Zyklus PidOutputSum = OverwriteInitialOutputValue gewesen wäre. Wie Sollwertänderung (nur für PID_Temp mit Version ≥ 1.1) Der Wert von PIDCtrl.IOutputOld wird automatisch so vorbelegt, dass sich ein ähnlicher Sprung des PID Ausgangswerts ergibt, wie für einen PI Regler im Automatikbetrieb bei einer Sollwertänderung vom aktuellen Istwert zum aktuellen Sollwert.

  • Seite 472: Pid Basisfunktionen

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen PID Basisfunktionen 9.4.1 CONT_C 9.4.1.1 Beschreibung CONT_C Die Anweisung CONT_C dient zum Regeln von technischen Prozessen mit kontinuierlichen Ein- und Ausgangsgrößen auf den Automatisierungssystemen SIMATIC S7. Über die Parametrierung können Sie Teilfunktionen des PID-Reglers zu- oder abschalten und damit diesen an die Regelstrecke anpassen.

  • Seite 473: Arbeitsweise Cont_C

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.1.2 Arbeitsweise CONT_C Sollwertzweig Der Sollwert wird am Eingang SP_INT im Gleitpunktformat eingegeben. Istwertzweig Der Istwert kann im Peripherie- und im Gleitpunktformat eingelesen werden. Die Funktion CRP_IN wandelt den Peripheriewert PV_PER in ein Gleitpunktformat von -100 ..+100 % nach folgender Vorschrift um: Ausgang von CRP_IN = PV_PER * 100 / 27648 Die Funktion PV_NORM normiert den Ausgang von CRP_IN nach folgender Vorschrift:...

  • Seite 474: Blockschaltbild Cont_C

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.1.3 Blockschaltbild CONT_C PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 475: Eingangsparameter Cont_C

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.1.4 Eingangsparameter CONT_C Parameter Daten- Vorbele- Beschreibung gung COM_RST BOOL FALSE Die Anweisung hat eine Initialisierungsroutine, die bearbeitet wird, wenn der Ein- gang "Neustart" gesetzt ist. MAN_ON BOOL TRUE Ist der Eingang "Handbetrieb einschalten" gesetzt, ist der Regelkreis unterbrochen. Als Stellwert wird ein Handwert vorgegeben.
  • Seite 476 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Parameter Daten- Vorbele- Beschreibung gung LMN_HLM REAL 100.0 Der Stellwert wird immer auf eine obere und untere Grenze begrenzt. Der Eingang "Stellwert obere Begrenzung" gibt die obere Begrenzung an. Zulässig sind Real-Werte ab LMN_LLM (%) oder eine physikalische Größe 2). LMN_LLM REAL Der Stellwert wird immer auf eine obere und untere Grenze begrenzt.

  • Seite 477: Ausgangsparameter Cont_C

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.1.5 Ausgangsparameter CONT_C Parameter Daten- Vorbelegung Beschreibung REAL Am Ausgang "Stellwert" wird der effektiv wirkende Stellwert in Gleitpunktformat ausgegeben. LMN_PER WORD W#16#0000 Der Stellwert in Peripherieformat wird am Ausgang "Stellwert Peripherie" mit dem Regler verschaltet. QLMN_HLM BOOL FALSE Der Stellwert wird immer auf eine obere und untere Grenze begrenzt.

  • Seite 478: Cont_S

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.2 CONT_S 9.4.2.1 Beschreibung CONT_S Die Anweisung CONT_S dient zum Regeln von technischen Prozessen mit binären Stellwertausgangssignalen für integrierende Stellglieder auf den Automatisierungssystemen SIMATIC S7. Über die Parametrierung lassen sich Teilfunktionen des PI-Schrittreglers zu- oder abschalten und damit an die Regelstrecke anpassen. Neben den Funktionen im Istwertzweig realisiert die Anweisung einen fertigen PI-Regler mit binärem Stellwertausgang und Beeinflussungsmöglichkeit des Stellwertes von Hand.

  • Seite 479: Arbeitsweise Cont_S

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.2.2 Arbeitsweise CONT_S Sollwertzweig Der Sollwert wird am Eingang SP_INT im Gleitpunktformat eingegeben. Istwertzweig Der Istwert kann im Peripherie- und im Gleitpunktformat eingelesen werden. Die Funktion CRP_IN wandelt den Peripheriewert PV_PER in ein Gleitpunktformat von -100 ..+100 % nach folgender Vorschrift um: Ausgang von CRP_IN = PV_PER * 100 / 27648 Die Funktion PV_NORM normiert den Ausgang von CRP_IN nach folgender Vorschrift:...

  • Seite 480: Blockschaltbild Cont_S

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.2.3 Blockschaltbild CONT_S PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 481: Eingangsparameter Cont_S

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.2.4 Eingangsparameter CONT_S Parameter Daten- Vorbelegung Beschreibung COM_RST BOOL FALSE Die Anweisung hat eine Initialisierungsroutine, die bearbeitet wird, wenn der Ein- gang "Neustart" gesetzt ist. LMNR_HS BOOL FALSE Das Signal "Stellventil am oberen Anschlag" wird am Eingang "Oberes An- schlagsignal der Stellungsrückmeldung"...

  • Seite 482: Ausgangsparameter Cont_S

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Parameter Daten- Vorbelegung Beschreibung BREAK_TM TIME T#3s Am Parameter "Mindestpausendauer" kann eine minimale Pausenlänge parame- triert werden. BREAK_TM >= CYCLE MTR_TM TIME T#30s Am Parameter "Motorstellzeit" wird die Laufzeit des Stellventils vom Anschlag zu Anschlag eingetragen. MTR_TM >= CYCLE DISV REAL...

  • Seite 483: Pulsegen

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.3 PULSEGEN 9.4.3.1 Beschreibung PULSEGEN Die Anweisung PULSEGEN dient zum Aufbau eines PID-Reglers mit Impulsausgang für proportionale Stellglieder. PULSEGEN transformiert die Eingangsgröße INV (= LMN des PID-Reglers) durch Modulation der Impulsbreite in eine Impulsfolge mit konstanter Periodendauer, welche der Zykluszeit entspricht, mit der die Eingangsgröße aktualisiert wird.

  • Seite 484: Arbeitsweise Pulsegen

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.3.2 Arbeitsweise PULSEGEN Impulsweitenmodulation Die Dauer eines Impulses pro Periodendauer ist proportional der Eingangsgröße. Dabei ist der durch PER_TM parametrierte Zyklus nicht identisch mit dem Bearbeitungszyklus der Anweisung PULSEGEN. Vielmehr setzt sich ein Zyklus PER_TM aus mehreren Bearbeitungszyklen der Anweisung PULSEGEN zusammen, wobei die Anzahl der PULSEGEN-Aufrufe pro PER_TM-Zyklus ein Maß...

  • Seite 485: Blockschaltbild

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Blockschaltbild Stellwertgenauigkeit Durch ein "Abtastverhältnis" von 1:10 (CONT_C-Aufrufe zu PULSEGEN-Aufrufe) ist die Stellwertgenauigkeit in diesem Beispiel auf 10% beschränkt, d.h. vorgegebene Eingangswerte INV können nur im Raster von 10% auf eine Impulslänge am Ausgang QPOS_P abgebildet werden. Entsprechend erhöht sich die Genauigkeit mit der Anzahl der PULSEGEN-Aufrufe pro CONT_C-Aufruf.
  • Seite 486 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Hat sich INV geändert und befindet sich der Bausteinaufruf nicht im ersten oder in den letzten zwei Aufrufzyklen einer Periode, so wird eine Synchronisation durchgeführt. Die Impulsdauer wird neu berechnet und beim nächsten Zyklus mit einer neuen Periode wird mit der Ausgabe begonnen.

  • Seite 487: Betriebsarten Pulsegen

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.3.3 Betriebsarten PULSEGEN Betriebsarten Je nach Parametrierung des Impulsformers können PID-Regler mit Dreipunktverhalten oder mit bipolarem bzw. unipolarem Zweipunktausgang konfiguriert werden. Nachstehende Tabelle zeigt die Einstellung der Schalterkombinationen für die möglichen Betriebsarten. Betriebsart MAN_ON STEP3_ON ST2BI_ON Dreipunktregelung FALSE TRUE...

  • Seite 488: Dreipunktregelung

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.3.4 Dreipunktregelung Dreipunktregelung In der Betriebsart "Dreipunktregelung" können drei Zustände des Stellsignals erzeugt werden. Dazu werden die Zustandswerte der binären Ausgangssignale QPOS_P und QNEG_P den jeweiligen Betriebszuständen des Stellgliedes zugeordnet. Die Tabelle zeigt das Beispiel einer Temperaturregelung: Ausgangssignale heizen kühlen...
  • Seite 489 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Das folgende Bild zeigt eine symmetrische Kennlinie des Dreipunktreglers (Verhältnisfaktor = 1) PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 490: Dreipunktregelung Unsymmetrisch

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Dreipunktregelung unsymmetrisch Über den Verhältnisfaktor RATIOFAC kann das Verhältnis der Dauer von positiven zu negativen Impulsen verändert werden. Bei einem thermischen Prozess lassen sich damit z. B. unterschiedliche Streckenzeitkonstanten für Heizen und Kühlen berücksichtigen. Verhältnisfaktor < 1 Die aus Eingangsgröße mal Periodendauer berechnete Impulsdauer am negativen Impulsausgang wird mit dem Verhältnisfaktor multipliziert.

  • Seite 491: Zweipunktregelung

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.3.5 Zweipunktregelung Bei der Zweipunktregelung wird nur der positive Impulsausgang QPOS_P von PULSEGEN mit dem betreffenden Ein/Aus-Stellglied verbunden. Je nach genutztem Stellwertbereich hat der Zweipunktregler einen bipolaren oder einen unipolaren Stellwertbereich. Zweipunktregelung mit bipolarem Stellwertbereich (-100%...100%) Zweipunktregelung mit unipolarem Stellwertbereich (0%...100%) An QNEG_P steht das negierte Ausgangssignal zur Verfügung, falls die Verschaltung des Zweipunktreglers im Regelkreis ein logisch invertiertes Binärsignal für die Stellimpulse...

  • Seite 492: Eingangsparameter Pulsegen

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.3.6 Eingangsparameter PULSEGEN Die Werte der Eingangsparameter werden im Baustein nicht begrenzt; eine Prüfung der Parameter findet nicht statt. Parameter Daten- Vorbele- Beschreibung gung REAL Am Eingangsparameter "Eingangsvariable" wird eine analoge Stellwertgröße auf- geschaltet. Zulässig sind Werte von -100 bis 100 %. PER_TM TIME T#1s...

  • Seite 493: Ausgangsparameter Pulsegen

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.3.7 Ausgangsparameter PULSEGEN Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung QPOS_P BOOL FALSE Der Ausgangsparameter "Ausgangssignal positiver Impuls" ist gesetzt, wenn ein Impuls ausgegeben werden soll. Bei Drei- punktregelung ist es der positive Impuls. Bei Zweipunktrege- lung wird QNEG_P immer invertiert zu QPOS_P gesetzt QNEG_P BOOL FALSE...

  • Seite 494: Tcont_Cp

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.4 TCONT_CP 9.4.4.1 Beschreibung TCONT_CP Die Anweisung TCONT_CP dient zum Regeln von Temperaturprozessen mit kontinuierlicher oder impulsförmiger Ansteuerung. Die Arbeitsweise basiert auf dem PID-Regelalgorithmus, der mit zusätzlichen Funktionen für Temperaturprozesse ausgestattet ist. Zur Verbesserung des Regelverhaltens bei Temperaturstrecken hat der Baustein eine Regelzone und eine Reduzierung des P-Anteils bei Sollwertsprüngen.

  • Seite 495: Arbeitsweise Tcont_Cp

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.4.2 Arbeitsweise TCONT_CP Sollwertzweig Der Sollwert wird am Eingang SP_INT im Gleitpunktformat physikalisch oder in Prozent eingegeben. Sollwert und Istwert müssen an der Regeldifferenzbildung die gleiche Einheit besitzen. Istwertauswahl (PVPER_ON) Der Istwert kann abhängig von PVPER_ON im Peripherie- oder im Gleitpunktformat eingelesen werden.

  • Seite 496: Beispiel Zur Istwertnormierung

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Berechnung der Parameter: ● PV_FAC = Bereich von PV_NORM/Bereich von CRP_IN; ● PV_OFFS = UG(PV_NORM) - PV_FAC * UG(CRP_IN); mit UG: Untergrenze Mit den Defaultwerten (PV_FAC = 1.0 und PV_OFFS = 0.0) ist die Normierung abgeschaltet. Der effektiv wirksame Istwert wird am Ausgang PV ausgegeben.
  • Seite 497 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Totzone (DEADB_W) Zur Unterdrückung einer kleinen Dauerschwingung aufgrund der Stellgrößen-Quantisierung (z. B. bei einer Pulsweitenmodulation mit PULSEGEN) wird die Regeldifferenz über eine Totzone (DEADBAND) geleitet. Bei DEADB_W = 0.0 ist die Totzone ausgeschaltet. Die wirksame Regeldifferenz wird am Parameter ER angezeigt. PID-Algorithmus In folgendem Bild ist das Blockschaltbild des PID-Algorithmus dargestellt.
  • Seite 498 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen PID-Algorithmus (GAIN, TI, TD, D_F) Der PID-Algorithmus arbeitet im Stellungsalgorithmus. Der Proportional-, Integral (INT) und Differentialanteil (DIF) sind parallel geschaltet und lassen sich einzeln zu- und abschalten. Damit können Sie P-, PI-, PD- und PID-Regler parametrieren. Die Regleroptimierung unterstützt PI- und PID-Regler.

  • Seite 499: Parametrierung Eines P- Oder Pd-Reglers Mit Arbeitspunkt

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Integrierer (TI, I_ITL_ON, I_ITLVAL) Bei Handbetrieb wird er wie folgt nachgeführt: LMN_I = LMN - LMN_P - DISV. Bei Begrenzung des Stellwerts wird der I-Anteil angehalten. Bei einer Regeldifferenz, die den I-Anteil in Richtung innerer Stellbereich bewegt, wird der I-Anteil wieder freigegeben. Weitere Modifikationen des I-Anteils ergeben sich durch folgende Maßnahmen: ●...

  • Seite 500: Stellwertberechnung

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Stellwertberechnung In folgendem Bild ist das Blockschaltbild der Stellwertberechnung dargestellt: Parametrieroberfläche Aufrufschnittstellle Anweisung Parametrieroberfläche, Aufrufschnittstellle Anweisung PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 501: Vorteil Der Regelzone

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Regelzone (CONZ_ON, CON_ZONE) Wenn CONZ_ON = TRUE arbeitet der Regler mit einer Regelzone. Das bedeutet, dass der Regler nach folgendem Algorithmus angesteuert wird: ● Übersteigt der Istwert PV den Sollwert SP_INT um mehr als CON_ZONE, wird als Stellgröße der Wert LMN_LLM ausgegeben.
  • Seite 502 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Handwertverarbeitung (MAN_ON, MAN) Sie können zwischen Hand- und Automatikbetrieb umschalten. Bei Handbetrieb wird die Stellgröße einem Handwert nachgeführt. Der Integrierer (INT) wird intern auf LMN - LMN_P - DISV und der Differenzierer (DIF) auf 0 gesetzt und intern abgeglichen. Das Umschalten in den Automatikbetrieb ist damit stoßfrei. Hinweis Während einer Optimierung ist der Parameter MAN_ON nicht wirksam.
  • Seite 503 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Gespeicherte Reglerparameter zurückladen UNDO_PAR Die zuletzt gespeicherten Reglerparameter können mit dieser Funktion wieder für den Regler aktiviert werden (nur im Handbetrieb). Wechsel zwischen PI- und PID-Parametern LOAD_PID (PID_ON) Nach einer Optimierung werden die PI- und PID-Parameter in den Strukturen PI_CON und PID_CON hinterlegt.

  • Seite 504: Arbeitsweise Pulsgenerator

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.4.3 Arbeitsweise Pulsgenerator Die Funktion PULSEGEN wandelt den analogen Stellwert LmnN durch Pulsweitenmodulation in eine Impulsfolge mit der Periodendauer PER_TM um. PULSEGEN wird mit PULSE_ON = TRUE eingeschaltet und wird im Zyklus CYCLE_P bearbeitet. Ein Stellwert LmnN = 30 % und 10 PULSEGEN-Aufrufe pro PER_TM bedeuten also: ●...
  • Seite 505 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Die Dauer eines Impulses pro Periodendauer ist proportional der Stellgröße und errechnet sich aus: Impulsdauer = PER_TM * LmnN /100 Durch die Unterdrückung von Mindestimpuls- bzw. -Pausendauer erhält die Umformkennlinie Knickpunkte im Anfangs- und Endbereich. Im folgenden Bild ist die Zweipunktregelung mit unipolarem Stellwertbereich (0 % bis 100 %) dargestellt: Mindestimpuls- bzw.
  • Seite 506 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Im folgenden Bild ist das Schaltverhalten des Impulsausgangs dargestellt: Genauigkeit der Impulsformung Je kleiner die Impulsrasterbreite CYCLE_P gegenüber der Periodendauer PER_TM ist, desto genauer ist die Pulsweitenmodulation. Für eine hinreichend genaue Regelung sollte folgende Beziehung gelten: CYCLE_P ≤...

  • Seite 507: Blockschaltbild Tcont_Cp

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.4.4 Blockschaltbild TCONT_CP PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...
  • Seite 508 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Siehe auch Beschreibung TCONT_CP (Seite 493) Arbeitsweise TCONT_CP (Seite 494) Arbeitsweise Pulsgenerator (Seite 503) Eingangsparameter TCONT_CP (Seite 508) Ausgangsparameter TCONT_CP (Seite 509) Durchgangsparameter TCONT_CP (Seite 510) Statische Variablen TCONT_CP (Seite 511) Parameter STATUS_H (Seite 516) Parameter STATUS_D (Seite 517) PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 509: Eingangsparameter Tcont_Cp

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.4.5 Eingangsparameter TCONT_CP Parameter Adres Daten- Vor- Beschreibung belegung PV_IN REAL Am Eingang "Istwert Eingang" kann ein Inbetriebsetzungswert parametriert oder ein externer Istwert im Gleitpunktformat verschaltet werden. Die gültigen Werte sind abhängig von den eingesetzten Sensoren. PV_PER Der Istwert in Peripherieformat wird am Eingang "Istwert Peripherie"...

  • Seite 510: Ausgangsparameter Tcont_Cp

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.4.6 Ausgangsparameter TCONT_CP Parameter Adres- Daten- Vorbe- Beschreibung gungt 14.0 REAL Am Ausgang "Istwert" wird der effektiv wirkende Istwert ausgegeben. Die gültigen Werte sind abhängig von den eingesetzten Sensoren. 18.0 REAL Am Ausgang "Stellwert" wird der effektiv wirkende Stellwert in Gleitpunktformat ausgegeben.

  • Seite 511: Durchgangsparameter Tcont_Cp

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.4.7 Durchgangsparameter TCONT_CP Parameter Adres- Daten- Vorbe- Beschreibung legung CYCLE 26.0 REAL 0.1 s Vorgabe der Abtastzeit für den PID-Algorithmus. Der Optimierer berechnet in Phase 1 die Abtastzeit und trägt sie in CYCLE ein. CYCLE > 0.001 s CYCLE_P 30.0 REAL...

  • Seite 512: Statische Variablen Tcont_Cp

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.4.8 Statische Variablen TCONT_CP Tabelle 9- 13 Parameter Adresse Datentyp Vorbe- Beschreibung legung DEADB_W 44.0 REAL Die Regeldifferenz wird über eine Totzone geführt. Der Eingang "Totzo- nenbreite" bestimmt die Größe der Totzone. Die gültigen Werte sind abhängig von den eingesetzten Sensoren. I_ITLVAL 48.0 REAL...
  • Seite 513 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Parameter Adresse Datentyp Vorbe- Beschreibung legung PER_MODE 88.0 An diesem Schalter können Sie den Typ der AE-Baugruppe eingeben. Der Istwert am Eingang PV_PER wird dadurch am Ausgang PV folgenderma- ßen normiert. PER_MODE = 0: Thermoelemente; PT100/NI100; Standard •...
  • Seite 514 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Parameter Adresse Datentyp Vorbe- Beschreibung legung QTUN_RUN 114.0 BOOL Die Optimierung wurde durch Aufschalten der Optimierungsstellgröße begonnen und befindet sich noch in Phase 2 (Wendepunktsuche). PI_CON 116.0 STRUCT PI Reglerparameter GAIN +0.0 REAL PI Reglerverstärkung %/phys. Einheit +4.0 REAL 0.0 s...
  • Seite 515 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Parameter Adresse Datentyp Vorbe- Beschreibung legung CON_ZONE 182.0 REAL 100.0 Ist die Regeldifferenz größer als die Regelzonenbreite, so wird die obere Stellwertbegrenzung als Stellwert ausgegeben. Ist die Regeldifferenz kleiner als die negative Regelzonenbreite, so wird die untere Stellwertbegrenzung als Stellwert ausgegeben. Die gültigen Werte sind abhängig von den eingesetzten Sensoren.
  • Seite 516 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Parameter Adresse Datentyp Vorbe- Beschreibung legung PVDT0 228.0 REAL Istwertsteigung zu Beginn der Optimierung [1/s] Vorzeichen angepasst. PVDT 232.0 REAL Momentane Istwertsteigung [1/s] Vorzeichen angepasst. PVDT_MAX 236.0 REAL Max. Änderung des Istwertes pro Sekunde [1/s] Maximale Ableitung des Istwertes am Wendepunkt (Vorzeichen ange- passt, immer >...

  • Seite 517: Parameter Status_H

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.4.9 Parameter STATUS_H STATUS_H Beschreibung Abhilfe Default bzw. keine oder noch keine neuen Reglerparameter 10000 Optimierung beendet + geeignete Reglerparameter gefunden 2xxxx Optimierung beendet + Reglerpara- meter unsicher 2xx2x Wendepunkt nicht erreicht (nur bei Falls Regler schwingt, Reglerparameter ab- Anregung über Sollwertsprung) schwächen oder Versuch wiederholen mit kleinerer Stellwertdifferenz TUN_DLMN.

  • Seite 518: Parameter Status_D

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.4.10 Parameter STATUS_D STATUS_D Beschreibung Es wurden keine Reglerparameter berechnet N_PTN <= 1.5 Streckentyp I schnell N_PTN > 1.5 Streckentyp I N_PTN > 1.9 Streckentyp II (Übergangsbereich) N_PTN >= 2.1 Streckentyp III schnell N_PTN > 2.6 Streckentyp III 111, 122, 201, 311, 321 Parameter wurden von Phase 7 korrigiert.

  • Seite 519: Tcont_S

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.5 TCONT_S 9.4.5.1 Beschreibung TCONT_S Die Anweisung TCONT_S dient zum Regeln von technischen Temperatur-Prozessen mit binären Stellwertausgangssignalen für integrierende Stellglieder auf den Automatisierungssystemen SIMATIC S7. Die Arbeitsweise basiert auf dem PI-Regelalgorithmus des Abtastreglers. Der Schrittregler arbeitet ohne Stellungsrückmeldung.
  • Seite 520 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Anlauf Die Anweisung TCONT_S hat eine Initialisierungsroutine, die durchlaufen wird, wenn der Eingangsparameter COM_RST = TRUE gesetzt ist. Der Baustein setzt nach dem Bearbeiten der Initialisierungsroutine COM_RST wieder auf FALSE zurück. Alle Ausgänge werden auf ihre Anfangswerte gesetzt. Wenn Sie eine Initialisierung bei Neustart der CPU wünschen, rufen Sie den Baustein im OB100 mit COM_RST = TRUE auf.

  • Seite 521: Arbeitsweise Tcont_S

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.5.2 Arbeitsweise TCONT_S Sollwertzweig Der Sollwert wird am Eingang SP_INT im Gleitpunktformat physikalisch oder in Prozent eingegeben. Sollwert und Istwert müssen an der Regeldifferenzbildung die gleiche Einheit besitzen. Istwertauswahl (PVPER_ON) Der Istwert kann abhängig von PVPER_ON im Peripherie- oder im Gleitpunktformat eingelesen werden.
  • Seite 522 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Berechnung der Parameter: ● PV_FAC = Bereich von PV_NORM/Bereich von CRP_IN; ● PV_OFFS = UG(PV_NORM) - PV_FAC * UG(CRP_IN); mit UG: Untergrenze Mit den Defaultwerten (PV_FAC = 1.0 und PV_OFFS = 0.0) ist die Normierung abgeschaltet. Der effektiv wirksame Istwert wird am Ausgang PV ausgegeben.
  • Seite 523 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Totzone (DEADB_W) Zur Unterdrückung einer kleinen Dauerschwingung aufgrund der Stellgrößen-Quantisierung (z. B. bei einer Pulsweitenmodulation mit PULSEGEN) wird die Regeldifferenz über eine Totzone (DEADBAND) geleitet. Bei DEADB_W = 0.0 ist die Totzone ausgeschaltet. PI-Schrittregler-Algorithmus Die Anweisung TCONT_S arbeitet ohne Stellungsrückmeldung. Der I-Anteil des PI-Algorithmus und die gedachte Stellungsrückmeldung werden in einem Integrator (INT) berechnet und als Rückführungswert mit dem verbliebenen P-Anteil verglichen.

  • Seite 524: Handwertverarbeitung (Lmns_On, Lmnup, Lmndn)

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Handwertverarbeitung (LMNS_ON, LMNUP, LMNDN) Mit LMNS_ON kann zwischen Hand- und Automatikbetrieb umgeschaltet werden. Bei Handbetrieb wird das Stellglied angehalten und der Integrierer (INT) wird intern auf 0 gesetzt. Über LMNUP und LMNDN kann das Stellglied AUF und ZU gefahren werden. Das Umschalten in den Automatikbetrieb erfolgt stoßbehaftet.

  • Seite 525: Blockschaltbild Tcont_S

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.5.3 Blockschaltbild TCONT_S Parametrieroberfläche Aufrufschnittstellle Anweisung Parametrieroberfläche, Aufrufschnittstellle Anweisung Siehe auch Beschreibung TCONT_S (Seite 518) Arbeitsweise TCONT_S (Seite 520) Eingangsparameter TCONT_S (Seite 525) Ausgangsparameter TCONT_S (Seite 526) Durchgangsparameter TCONT_S (Seite 526) Statische Variablen TCONT_S (Seite 527) PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...

  • Seite 526: Eingangsparameter Tcont_S

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.5.4 Eingangsparameter TCONT_S Tabelle 9- 14 Parameter Daten- Vor- Beschreibung resse belegung CYCLE REAL 0.1 s An diesem Eingang geben Sie die Abtastzeit für den Regler ein. CYCLE ≥ 0.001 SP_INT REAL Der Eingang "Interner Sollwert" dient zur Vorgabe eines Sollwertes.

  • Seite 527: Ausgangsparameter Tcont_S

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.5.5 Ausgangsparameter TCONT_S Tabelle 9- 15 Para- Daten- Vor- Beschreibung meter resse belegung QLMNUP 20.0 BOOL FALSE Ist der Ausgang "Stellwertsignal Hoch" gesetzt, soll das Stellventil geöffnet werden. QLMNDN 20.1 BOOL FALSE Ist der Ausgang "Stellwertsignal Tief" gesetzt, soll das Stellventil geschlossen werden.

  • Seite 528: Statische Variablen Tcont_S

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.5.7 Statische Variablen TCONT_S Tabelle 9- 17 Parameter Adres Daten- Vor- Beschreibung belegung PV_FAC 32.0 REAL Der Eingang "Istwertfaktor" wird mit dem Istwert multipliziert. Der Eingang dient zur Anpassung des Istwertbereiches. PV_OFFS 36.0 REAL Der Eingang "Istwertoffset" wird mit dem Istwert addiert. Der Eingang dient zur Anpassung des Istwertbereiches.
  • Seite 529 Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen Parameter Adres Daten- Vor- Beschreibung belegung PER_MODE 68.0 An diesem Schalter können Sie den Typ der AE-Baugruppe eingeben. Der Istwert am Eingang PV_PER wird dadurch am Ausgang PV folgendermaßen normiert. PER_MODE = 0: Thermoelemente; PT100/NI100; Standard •...

  • Seite 530: Integrierte Systemfunktionen

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.6 Integrierte Systemfunktionen 9.4.6.1 CONT_C_SF CONT_C_SF Die Anweisung CONT_C_SF ist in den S7-300 Compact-CPUs integriert. Die Anweisung muss beim Laden in die S7-300 CPU nicht übertragen werden. Der Funktionsumfang entspricht der Anweisung CONT_C. Siehe auch Beschreibung CONT_C (Seite 471) Arbeitsweise CONT_C (Seite 472) Blockschaltbild CONT_C (Seite 473) Eingangsparameter CONT_C (Seite 474)

  • Seite 531: Pulsegen_Sf

    Anweisungen 9.4 PID Basisfunktionen 9.4.6.3 PULSEGEN_SF PULSEGEN_SF Die Anweisung PULSEGEN_SF ist in den S7-300 Compact-CPUs integriert. Die Anweisung muss beim Laden in die S7-300 CPU nicht übertragen werden. Der Funktionsumfang entspricht der Anweisung PULSEGEN. Siehe auch Beschreibung PULSEGEN (Seite 482) Arbeitsweise PULSEGEN (Seite 483) Betriebsarten PULSEGEN (Seite 486) Dreipunktregelung (Seite 487)

  • Seite 532: Polyline

    Anweisungen 9.5 Polyline Polyline 9.5.1 Kompatibilität mit CPU und FW Die folgende Tabelle zeigt, auf welcher CPU Sie welche Version von Polyline einsetzen können: Polyline S7-1200 ab V4.2 V1.0 S7-1500 ab V2.0 V1.0 9.5.2 Beschreibung Polyline Beschreibung Die Anweisung Polyline bildet den Eingangswert Input über eine Kennline auf den Ausgangswert Output ab.

  • Seite 533: Polygonzug-Daten

    Anweisungen 9.5 Polyline Polygonzug-Daten Die Wertepaare für den Polygonzug sind in dem Bereich Static der Anweisung enthalten. Hinweis • Die minimale Anzahl der zu konfigurierenden Wertepaare beträgt 2. • Die maximale Anzahl der zu konfigurierenden Wertepaare beträgt 50. • Für eine gültige Konfiguration müssen die x-Werte in aufsteigender Reihenfolge vorgegeben werden.
  • Seite 534 Anweisungen 9.5 Polyline Das folgende Bild zeigt ein Polygonzug mit vier Stützpunkten: Aufruf In einem OB wird Polyline als Einzelinstanz-DB aufgerufen. In einem FB kann Polyline sowohl als Einzelinstanz-DB, als auch als ein Multiinstanz-DB und als ein Parameterinstanz-DB aufgerufen werden. Bei dem Aufruf der Anweisung wird kein Technologieobjekt angelegt.

  • Seite 535: Verhalten Im Fehlerfall

    Anweisungen 9.5 Polyline Verhalten im Fehlerfall Die Anweisung Polyline erkennt unterschiedliche Fehler, die bei Interpolationsberechnung auftreten können. Das Ergebnis der Interpolationsberechnung kann trotz eines anstehenden Fehlers am Ausgang ausgegeben werden. Wenn keine korrekte Berechnung des Interpolationsergebnisses wegen eines Fehlers möglich ist, dann wird ein Ersatzausgangswert am Ausgang ausgegeben.

  • Seite 536: Arbeitsweise Polyline

    Anweisungen 9.5 Polyline 9.5.3 Arbeitsweise Polyline Polygonzug-Daten Um die Polygonzug-Daten zu ändern, editieren Sie die Werte in der Struktur UserData. Anschließend werden die Werte auf Gültigkeit überprüft und an die Struktur WorkingData übergeben. Erst in der Stuktur WorkingData werden die Werte für die Interpolationsberechnung verwendet.

  • Seite 537: Ausgangswert Berechnen

    Anweisungen 9.5 Polyline Wenn eine oder mehrere Bedingungen während der Überprüfung nicht erfüllt sind, dann werden die Werte in der Struktur UserData nicht in die Struktur WorkingData übernommen. Eine entsprechende Fehlermeldung wird am Parameter ErrorBits (Seite 541) ausgegeben. Die Vorbelegung der Werte in der Struktur UserData stellt keine gültige Konfiguration dar. Ändern Sie die Variablen auf gültige Werte, damit die Variablen für die Interpolationsberechnung verwendet werden können.
  • Seite 538 Anweisungen 9.5 Polyline ● OutOfRangeMode = 1 Der Ausgangswert wird auf den y-Wert des ersten oder letzten Stützpunkts begrenzt. Der Parameter Output hat einen zulässigen Wertebereich eines REAL-Datentyps von - 3.402823e+38 bis 3.402823e+38. Der Ausgangswert am Parameter Output wird bei jeder Ausführung der Anweisung Polyline auf Gültigkeit überprüft.

  • Seite 539: Aktuell Verwendete Stützpunkte

    Anweisungen 9.5 Polyline Aktuell verwendete Stützpunkte Die Variable NextXIndex gibt den Index des nächsthöheren x-Werts für den aktuellen Eingangswert aus. Damit können Sie die für die aktuelle Interpolationsberechnung verwendeten Stützpunkte ermitteln. WorkingData.Point[NextXIndex-1].x < Input ≤ WorkingData.Point[NextXIndex].x Beispiel: ● Wenn der Wert des Parameters Input zwischen WorkingData.Point[3].x und WorkingData.Point[4].x liegt, dann hat die Variable NextXIndex den Wert 4.

  • Seite 540: Ausgangsparameter Polyline

    Anweisungen 9.5 Polyline 9.5.5 Ausgangsparameter Polyline Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung Output REAL Ausgangswert Error BOOL FALSE Wenn Error auf TRUE gesetzt ist, steht aktuell mindestens ein Fehler an. ErrorBits DWORD DW#16#0 Der Parameter ErrorBits (Seite 541) zeigt, welche Fehlermeldungen vorlie- gen.
  • Seite 541 Anweisungen 9.5 Polyline Variable Datentyp Vor- Beschreibung belegung WorkingData.Point Array[1..50] of Stützpunkte für die Interpolationsberechnung AuxFct_Point Das Array mit 50 Elementen vom Typ AuxFct_Point enthält die Wertepaare der Stütz- punkte. WorkingData.Point[i] AuxFct_Point Stützpunkt für die Interpolationsberechnung Ein Element mit dem Index "i" aus dem Array "Point".

  • Seite 542: Parameter Errorbits

    Anweisungen 9.5 Polyline 9.5.7 Parameter ErrorBits Wenn gleichzeitig mehrere Fehler anstehen, dann werden die Werte der ErrorBits binär addiert angezeigt. Wenn z. B. ErrorBits = 16#0000_0003 angezeigt wird, dann stehen gleichzeitig die Fehler 16#0000_0001 und 16#0000_0002 an. Bei Polyline werden die Fehler, die am Parameter ErrorBits ausgegeben werden, in zwei Kategorien unterschieden: ●...
  • Seite 543 Anweisungen 9.5 Polyline ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0000_0000 Kein Fehler steht an. 0000_0001 Der Parameter Output wurde begrenzt auf -3.402823e+38 oder +3.402823e+38. Wenn am Ausgang der Interpolationswert ausgegeben wird (Reset = FALSE und ErrorBits < 16#0001_0000), dann überprüfen Sie folgende, in der Interpolationsberechnung verwendete Variablen: Input •...
  • Seite 544 Anweisungen 9.5 Polyline Fehler mit Fehlermeldungen ErrorBits ≥ 16#0001_0000 Wenn ein oder mehrere Fehler mit Fehlermeldungen ErrorBits ≥ 16#0001_0000 anstehen, dann kann der Ausgangswert nicht wie erwartet ermittelt werden. Stattdessen wird der Ersatzausgangswert ausgegeben. Der Freigabeausgang ENO wird auf FALSE gesetzt. ErrorBits Beschreibung 
...
  • Seite 545 Anweisungen 9.5 Polyline ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0004_0000 Die Interpolationsberechnung ergibt einen ungültigen REAL-Wert für Parameter Output. Überprüfen Sie die REAL-Werte in der Struktur WorkingData auf Gültigkeit. Der Parameter Output wird mit dem Ersatzausgangswert belegt, den Sie an der Variable ErrorMode konfigurieren.
  • Seite 546 Anweisungen 9.5 Polyline ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0008_0000 Eine oder mehrere Variablen in der Struktur UserData haben ungültige Werte, während keine gültigen Polygonzug-Daten in der Struktur WorkingData verfügbar sind. Die Polygonzug-Daten in der Struktur UserData wurden geprüft, da der Parameter Validate auf TRUE gesetzt ist, während der Parameter Reset auf FALSE gesetzt ist. •...

  • Seite 547: Splitrange

    Anweisungen 9.6 SplitRange SplitRange 9.6.1 Kompatibilität mit CPU und FW Die folgende Tabelle zeigt, auf welcher CPU Sie welche Version von SplitRange einsetzen können: SplitRange S7-1200 ab V4.2 V1.0 S7-1500 ab V2.0 V1.0 9.6.2 Beschreibung SplitRange Beschreibung Die Anweisung SplitRange konvertiert den Eingangswert in einen Ausgangswert. Der Eingangswert liegt dabei in dem Wertebereich, der durch Points.x1 und Points.x2 begrenzt ist.

  • Seite 548: Gültigkeit Der Splitrange-Daten

    Anweisungen 9.6 SplitRange Das folgende Bild zeigt beispielhaft ein Regelkreis mit zwei SplitRange-Instanzen und zwei Aktoren: Gültigkeit der SplitRange-Daten Die Wertepaare in der Struktur Points definieren den Eingangs- und Ausgangswertebereich von SplitRange. Die beiden Wertepaare liegen im statischen Bereich des Bausteins SplitRange.

  • Seite 549: Verhalten Im Fehlerfall

    Anweisungen 9.6 SplitRange Aufruf In einem OB wird SplitRange als Einzelinstanz-DB aufgerufen. In einem FB kann SplitRange sowohl als Einzelinstanz-DB, als auch als ein Multiinstanz-DB und als ein Parameterinstanz-DB aufgerufen werden. Bei dem Aufruf der Anweisung wird kein Technologieobjekt angelegt. Parametrier- und Inbetriebnahmeoberfläche steht Ihnen nicht zur Verfügung.

  • Seite 550: Eingangsparameter Splitrange

    Anweisungen 9.6 SplitRange 9.6.3 Eingangsparameter SplitRange Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung Input REAL Eingangswert Substitute- REAL SubstituteOutput wird als Ersatzausgangswert verwendet, wenn Output Reset = TRUE • oder keine korrekte Berechnung des Ausgangswerts wegen eines Fehlers mit • Fehlermeldung ErrorBits ≥ 16#0001_0000 möglich ist und ErrorMode auf den Wert 1 konfiguriert ist.

  • Seite 551: Statische Variablen Splitrange

    Anweisungen 9.6 SplitRange 9.6.5 Statische Variablen SplitRange Variable Datentyp Vor- Beschreibung belegung Points AuxFct_SplitRange Stützpunktdaten _Points Points.x1 REAL x-Wert des Stützpunkts 1 Zulässiger Wertebereich: Points.x1 < Points.x2 Points.y1 REAL y-Wert des Stützpunkts 1 Points.x2 REAL x-Wert des Stützpunkts 2 Zulässiger Wertebereich: Points.x1 < Points.x2 Points.y2 REAL y-Wert des Stützpunkts 2...

  • Seite 552: Parameter Errorbits

    Anweisungen 9.6 SplitRange 9.6.6 Parameter ErrorBits Wenn gleichzeitig mehrere Fehler anstehen, dann werden die Werte der ErrorBits binär addiert angezeigt. Wenn z. B. ErrorBits = 16#0000_0003 angezeigt wird, dann stehen gleichzeitig die Fehler 16#0000_0001 und 16#0000_0002 an. Bei SplitRange werden die Fehler, die am Parameter ErrorBits ausgegeben werden, in zwei Kategorien unterschieden: ●...
  • Seite 553 Anweisungen 9.6 SplitRange Fehler mit Fehlermeldungen ErrorBits ≥ 16#0001_0000 Wenn ein oder mehrere Fehler mit Fehlermeldungen ErrorBits ≥ 16#0001_0000 anstehen, dann kann der Ausgangswert nicht wie erwartet ermittelt werden. Stattdessen wird der Ersatzausgangswert ausgegeben. Der Freigabeausgang ENO wird auf FALSE gesetzt. ErrorBits Beschreibung 
...
  • Seite 554 Anweisungen 9.6 SplitRange ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0004_0000 Eine oder mehrere Variablen in der Struktur Points haben ungültige Werte. Oder die Berechnung des Ausgangswerts ergibt einen ungültigen REAL-Wert für Parameter Output. Der Parameter Output wird mit dem Ersatzausgangswert belegt, den Sie an der Variable ErrorMode konfigurieren.

  • Seite 555: Rampfunction

    Anweisungen 9.7 RampFunction RampFunction 9.7.1 Kompatibilität mit CPU und FW Die folgende Tabelle zeigt, auf welcher CPU Sie welche Version von RampFunction einsetzen können: RampFunction S7-1200 ab V4.2 V1.0 S7-1500 ab V2.0 V1.0 9.7.2 Beschreibung RampFunction Beschreibung Die Anweisung RampFunction begrenzt die Änderungsgeschwindigkeit eines Signals. RampFunction gibt einen Signalsprung am Eingang als Rampenfunktion des Ausgangswerts aus.
  • Seite 556 Anweisungen 9.7 RampFunction Funktionsdiagramm Das folgende Bild zeigt die Anweisung RampFunction und beispielhaft ein Funktionsdiagramm: PID-Regelung Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC...
  • Seite 557 Anweisungen 9.7 RampFunction Aufruf In einem OB wird RampFunction als Einzelinstanz-DB aufgerufen. In einem FB kann RampFunction sowohl als Einzelinstanz-DB, als auch als ein Multiinstanz-DB und als ein Parameterinstanz-DB aufgerufen werden. Bei dem Aufruf der Anweisung wird kein Technologieobjekt angelegt. Parametrier- und Inbetriebnahmeoberfläche steht Ihnen nicht zur Verfügung.
  • Seite 558 Anweisungen 9.7 RampFunction Die folgende Tabelle zeigt die Abhängigkeit zwischen der Variable StartMode und dem Parameter Output. Die Werte in der Spalte Output werden nach dem Betriebszustandswechsel der CPU am Parameter Output ausgegeben: StartMode Output Beispiel Wert des Parameters Input Wert des Parameters SubstituteOutput Bleibt unverändert.
  • Seite 559 Anweisungen 9.7 RampFunction Folgendes gilt zusätzlich für alle Werte der Variable StartMode: ● Wenn die Werte der Variablen UpperLimit und LowerLimit gültig sind, wird der Initialisierungswert auf den Wertebereich dieser Variablen begrenzt. Erst dann wird der Initialisierungswert am Parameter Output ausgegeben. ●...

  • Seite 560: Arbeitsweise Rampfunction

    Anweisungen 9.7 RampFunction 9.7.3 Arbeitsweise RampFunction Änderungsgeschwindigkeit begrenzen Vier Grenzwerte für die Änderungsgeschwindigkeit des Eingangssignals sind konfigurierbar. Welcher Grenzwert momentan wirksam ist, hängt von den folgenden Faktoren ab: ● Vorzeichen des Ausgangswerts am Parameter Output ● Änderungsrichtung des Betrags des Ausgangswerts am Parameter Output Die folgende Tabelle zeigt die wirksamen Variablen für den Grenzwert der Änderungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit des Parameters Output: Output...
  • Seite 561 Anweisungen 9.7 RampFunction Wenn der Parameter Reset auf TRUE gesetzt ist, dann sind die Grenzwerte der Änderungsgeschwindigkeit nicht wirksam. Dadurch führen Sprünge am Parameter SubstituteOutput zu Sprüngen am Parameter Output. RampFunction prüft bei jedem Aufruf, ob folgende Bedingungen für die Variablen PositiveRisingSlewRate, PositiveFallingSlewRate, NegativeRisingSlewRate und NegativeFallingSlewRate erfüllt sind: ●...

  • Seite 562: Zykluszeit Automatisch Messen

    Anweisungen 9.7 RampFunction Freigabeverhalten EN/ENO Wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist, dann wird der Freigabeausgang ENO auf FALSE gesetzt: ● Freigabeeingang EN ist auf TRUE gesetzt und der Parameter Output ist durch einen Ersatzausgangswert festgelegt bei Fehlermeldungen ErrorBits ≥ 16#0001_0000. ●...

  • Seite 563: Eingangsparameter Rampfunction

    Anweisungen 9.7 RampFunction Beispiel: Folgendes Szenario gilt für das Beispiel: ● PositiveRisingSlewRate = 10.0 ● Aufrufzeit von RampFunction = 0.1 s ● Input > Output ≥ 0.0 Ergebnis ohne Haltepunkte: Der Ausgangswert Output steigt um 1.0 pro Aufruf, bis der Wert am Parameter Input erreicht ist.

  • Seite 564: Ausgangsparameter Rampfunction

    Anweisungen 9.7 RampFunction 9.7.5 Ausgangsparameter RampFunction Parameter Datentyp Vorbelegung Beschreibung Output REAL Ausgangswert PositiveRising BOOL FALSE Wenn PositiveRisingSlewRate_Active = TRUE, dann ist der Aus- SlewRate_Active gangswert aktuell durch PositiveRisingSlewRate begrenzt. PositiveFalling BOOL FALSE Wenn PositiveFallingSlewRate_Active TRUE, dann ist der Ausgangs- SlewRate_Active wert aktuell durch PositiveFallingSlewRate begrenzt.

  • Seite 565: Statische Variablen Rampfunction

    Anweisungen 9.7 RampFunction 9.7.6 Statische Variablen RampFunction Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung PositiveRising REAL 10.0 Grenzwert für die Änderungsgeschwindigkeit des Aus- SlewRate gangswerts pro Sekunde im positiven Bereich bei steigen- dem Betrag Mit PositiveRisingSlewRate = 3.402823e+38 ist diese Be- grenzung der Änderungsgeschwindigkeit deaktiviert. Zulässiger Wertebereich: >...
  • Seite 566 Anweisungen 9.7 RampFunction Variable Datentyp Vorbelegung Beschreibung StartMode Auswahl des Ausgangswerts für den ersten Aufruf der An- weisung 0 = Input • 1 = SubstituteOutput • 2 = letzter Ausgangswert • 3 = 0.0 • 4 = LowerLimit • 5 = UpperLimit •...

  • Seite 567: Parameter Errorbits

    Anweisungen 9.7 RampFunction 9.7.7 Parameter ErrorBits Wenn gleichzeitig mehrere Fehler anstehen, dann werden die Werte der ErrorBits binär addiert angezeigt. Wenn z. B. ErrorBits = 16#0000_0003 angezeigt wird, dann stehen gleichzeitig die Fehler 16#0000_0001 und 16#0000_0002 an. Die Anweisung RampFunction unterscheidet Fehler, die am Parameter ErrorBits ausgegeben werden, in zwei Kategorien: ●...
  • Seite 568 Anweisungen 9.7 RampFunction Die Begrenzung der Änderungsgeschwindigkeit ist nicht mehr wirksam. In einem der folgenden Szenarios können Sprünge am Ausgangswert auftreten: ● In dem Moment, in dem der Fehler erkannt wird, schaltet RampFunction von dem berechneten Ausgangswert auf den Ersatzausgangswert um. Ob dabei ein Sprung auftritt, ist abhängig von dem Wert der Variable ErrorMode.
  • Seite 569 Anweisungen 9.7 RampFunction ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0004_0000 Die Berechnung des Ausgangswerts ergibt einen ungültigen REAL-Wert am Parameter Output. Am Parameter Output wird der Ersatzausgangswert ausgegeben, der an der Variable ErrorMode konfi- guriert ist und durch die Variablen UpperLimit und LowerLimit begrenzt ist. Das Fehlerbit am Parameter Error wird gelöscht und der Freigabeausgang ENO wieder auf TRUE ge- setzt, wenn die Berechnung des Ausgangswerts wieder gültige Werte am Parameter Output ausgibt...
  • Seite 570 Anweisungen 9.7 RampFunction ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0010_0000 Mindestens einer der folgenden Parameter hat ungültige Werte, während die Berechnung des Aus- gangswerts ausgeführt wird (Reset = FALSE): 1. PositiveRisingSlewRate 2. PositiveFallingSlewRate 3. NegativeRisingSlewRate 4. NegativeFallingSlewRate Am Parameter Output wird der Ersatzausgangswert ausgegeben, der an der Variable ErrorMode konfi- guriert ist und durch die Variablen UpperLimit und LowerLimit begrenzt ist.
  • Seite 571 Anweisungen 9.7 RampFunction ErrorBits Beschreibung 
 ( DW#16#...) 0040_0000 Die Variable CycleTime.Value hat einen ungültigen Wert, während die Berechnung des Ausgangswerts ausgeführt wird (Reset = FALSE). Am Parameter Output wird der Ersatzausgangswert ausgegeben, der an der Variable ErrorMode konfi- guriert ist und durch die Variablen UpperLimit und LowerLimit begrenzt ist. Stellen Sie sicher, dass folgende Bedingungen erfüllt sind: 0.0 <...

  • Seite 572: Service & Support

    Instandhaltung und Modernisierung. Unser Service & Support begleitet Sie weltweit in allen Belangen rund um die Automatisierungs- und Antriebstechnik von Siemens. In mehr als 100 Ländern direkt vor Ort und über alle Phasen des Lebenszyklus Ihrer Maschinen und Anlagen hinweg.

  • Seite 573: Ersatzteile

    Service & Support Technical Consulting Unterstützung bei der Planung und Konzeption Ihres Projektes: Von der detaillierten Ist- Analyse und Zieldefinition über die Beratung zu Produkt- und Systemfragen bis zur Ausarbeitung der Automatisierungslösung. Technical Support Die kompetente Beratung bei technischen Fragen mit einem breiten Spektrum an bedarfsgerechten Leistungen rund um unsere Produkte und Systeme.

  • Seite 574: Serviceprogramme

    Service & Support Serviceprogramme Unsere Service Programme sind ausgesuchte Dienstleistungspakete für eine System- oder Produktgruppe der Automatisierungs- und Antriebstechnik. Die einzelnen Services sind entlang des Lebenszyklus nahtlos aufeinander abgestimmt und unterstützen den optimalen Einsatz Ihrer Produkte und Systeme. Dabei können die Dienstleistungen eines Service Programms jederzeit flexibel angepasst und unabhängig voneinander eingesetzt werden.

  • Seite 575: Index

    Index PULSEGEN Anweisung, 482 Arbeitsweise, 483 CONT_C Arbeitsweise, 472 Ausgangsparameter, 476 Blockschaltbild, 473 Software-Regler Eingangsparameter, 474 Projektieren, 39 CONT_S Symbol Anweisung, 477 für Wertevergleich, 48 Arbeitsweise, 478 Ausgangsparameter, 481 Blockschaltbild, 479 Eingangsparameter, 480 TCONT_CP Anweisung, 493 Arbeitsweise, 494 Ausgangsparameter, 509 PID_3Step Durchgangsparameter, 510 Anweisung, 324, 360...

Diese Anleitung auch für:

Simatic s7-1200

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