西門子6ES7 212-1HE40-0XB0

　1 FB58基本特性介紹

　　在標準庫（Libraries/Standard Library/PID Control Blocks）中的PID控制塊中提供了兩個用于溫度控制的功能塊FB58和FB59。其中，FB58用于具有連續或脈沖輸入信號的執行器的溫度控制器，而FB59用于類似于定位電機的執行器的步進溫度控制器。除了基本的功能之外，FB58還提供PID的參數自整定功能。

　　PID功能塊是純軟件控制器，相關運算數據存放在相應的背景數據塊中，對于不同的回路，應該使用不同的背景數據塊，否則會導致PID運算混亂的錯誤。

　　FB58可以用在僅加熱的溫度控制回路（例如控制蒸汽的供給量來控制溫度），也可以用在僅冷卻的溫度控制回路（例如控制冷卻風扇的頻率、或者冷媒的供給量來控制溫度）。如果用于冷卻，則回路工作在反作用狀態，則需要給比例增益參數GAIN分配一個負數，其他保持不變。

　　2 FB58基本使用

　　2.1 功能塊調用

　　在STEP 7中，提供了關于FB58和FB59的一個示例項目，其路徑如下圖所示：

　　圖1 FB58/59示例項目

　　該示例項目包含有如下幾個示例程序：

　　（1）連續控制器Continuous controller

　　輸出類型是連續數值的一類控制器，其中的FB100和DB100是一個模擬的控制對象；

　　（2）脈沖控制Pulse control OB35, OB1

　　輸出類型是單個脈沖信號的一類控制，在OB35和OB1中同時調用，其中的FB102和DB102是一個模擬的接收脈沖信號的控制對象；

　　（3）脈沖控制Pulse control OB35, OB32

　　輸出類型是單個脈沖信號的一類控制，在OB35和OB32中同時調用，其中的FB102和DB102是一個模擬的接收脈沖信號的控制對象。和上一個項目不同，這個項目要求運行的CPU能夠支持OB32定時中斷，例如S7-400 CPU；

　　（4）脈沖控制器 Pulse controller

　　輸出類型是單個脈沖信號的一類控制，只在OB35中調用，其中的FB102和DB102是一個模擬的接收脈沖信號的控制對象。和前面兩個項目不同，這個項目只在OB35中調用一次FB58即可；

　　（5）步進控制器 Step controller

　　輸出類型是兩個脈沖信號的一類控制，只在OB35中調用，其中的FB101和DB101是一個模擬的控制對象，例如步進電動閥門。這是一個FB59的應用示例。

　　通過示例項目可以測試FB58的各項功能。在具體的編程過程中，可以從示例項目中將相關功能塊、組織塊、背景數據塊拷貝過來，也可以直接編程調用。

　　在STEP 7中創建一個OB35，打開并在其中添加FB58：

　　圖2 調用FB58

　　如上圖所示，在左側的總覽列表中，依次進入“Libraries"?“Standard Library"?“PID Control Blocks"，在其中拖拽FB58到右側編程窗口中。填寫一個背景數據塊（例如DB58），由于是新建的一個DB塊，軟件會彈出如下窗口：

　　圖3 生成背景數據塊

　　點擊“Yes"即可生成一個用于FB58的背景數據塊。

　　在塊（“Blocks"）中找到剛生成的DB塊，雙擊打開：

　　圖4 背景數據塊

　　在背景數據塊中可以直接修改相關的控制參數，然后點擊工具欄上的按鈕

　　來下載參數。如果需要查看更加具體的參數信息，可以切換到數據視圖：

　　圖5 切換到數據視圖

　　在數據視圖中，可以點擊工具欄上的

　　來進行在線監控。

　　2.2 過程值的處理

　　在FB58中，對模擬量的處理遵照如下流程圖：

　　圖6 過程值處理流程

　　如圖中所示，FB58提供有兩個過程值的輸入通道：PV_IN和PV_PER，這兩個通道用PVPER_ON來選擇：

　　注：PVPER_ON的默認值為False。

　　對于PV_PER的輸入，根據溫度測量方式的不同，從模擬量輸入通道過來的數據格式也有所不同，因此，FB58提供過程值格式轉換的環節CRP_IN，其中涉及到參數PER_MODE：

　　注：PER_MODE的默認值為0。

　　從圖1中的處理流程中可以看到經過CRP_IN之后，還有一個規格化（Normalize）的環節PV_NORM。該環節可以對過程值進行修正，對于溫度值，可以規格化為百分比值，同樣地，百分比的值也可以規格化為溫度值。

　　其轉換公式是：

　　PV_NORM的輸出 = CPR_IN的輸出*PV_FAC+PV_OFFS

　　例如，通過溫度變送器將一個-200℃~1000℃范圍里的溫度值以4~20mA的信號送至模擬量輸入通道PIW256中。在FB58中設置

　　通過如上的參數設置，則在“PV"參數中得到一個溫度值。同樣地，此時的設定值SP_INT可以直接設置為溫度值。

　　設定值SP_INT的取值由過程值的處理過程所決定，如果過程值經過處理得到一個百分比的值，那么SP_INT就是一個量程的百分比；如果處理得到一個實際溫度值，那么設定值SP_INT也必須是一個溫度值。SP_INT必須要有和過程值一樣的基本單位