|
Обзор
Обзор
- Построение регуляторов с произвольными структурами регулирования.
- Построение регуляторов средней и высокой производительности.
- Для использования в программируемых контроллерах SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400 и C7.
Область применения
Пакет Modular PID Control используется в тех случаях, когда стандартные ПИД регуляторы не позволяют решить поставленные задачи автоматического регулирования. На основе стандартных функциональных блоков, входящих в состав пакета, могут создаваться любые структуры систем автоматического регулирования.
Modular PID Control - это лучшее средство для реализации цифровых систем автоматического регулирования с минимальными объемами требуемой памяти и высокой скоростью обработки информации.
Пакет Modular PID Control может использоваться в системах автоматизации SIMATIC S7-300 с центральными процессорами CPU 313 или более мощными, SIMATIC S7-400, SIMATIC C7, а также SIMATIC WinAC.
Тех. данные
Дизайн
Пакет Modular PID Control включает в свой состав инструментальные средства конфигурирования и настройки параметров регуляторов, а также стандартные функциональные блоки, из которых формируются требуемая структура регулятора.
Инструментальные средства конфигурирования и настройки параметров регуляторов оснащены простым и понятным интерфейсом, поддерживающим все стандартные способы работы с Windows.
Набор стандартных функциональных блоков включает в свой состав 27 блоков различного назначения. 12 примеров иллюстрируют возможные варианты построения систем автоматического регулирования. Эти примеры могут быть включены в программы пользователей в виде готовых программных блоков.
Лицензирование функциональных блоков
Для стандартных функциональных блоков существует два вида лицензий:
- Лицензия для установки стандартных функциональных блоков на один центральный процессор контроллера. Комплект поставки: дискета с лицензионным ключом и компакт-диск с программным обеспечением и электронной документацией.
- Лицензия на копирование, позволяющая устанавливать приобретенные ранее функциональные блоки на один центральный процессор контроллера. Комплект поставки: дискета с лицензионным ключом.
Функции
Инструментальные средства настройки параметров
- Экранные формы:
инструментальные средства снабжены всеми необходимыми экранными формами, обеспечивающими работу с пакетом Modular PID Control.
- Тестовые функции для отображения цикла регулирования и трендов кривых:
отображение цикла может быть использовано для визуального контроля хода его выполнения и отладочных целей. До 4 характеристик различных сигналов может выводиться на плоттер. Это существенно упрощает процесс оптимизации системы и поиск отказов.
- Ассистент оптимизации процесса регулирования:
производит поэтапный вывод на экран необходимой информации и проводит оператора через все необходимые шаги оптимизации системы регулирования.
- Свойства регулятора:
ПИД-регулятор может быть настроен на статическую или астатическую характеристики. Статическая характеристика допускает наличие некоторого отклонения регулируемой величины от заданного значения. В динамике эти отклонения могут достигать 10%. Астатическая характеристика позволяет настраивать систему регулирования на работу без отклонений (в установившихся режимах).
- Удобная контекстно-зависимая помощь:
при необходимости из любой точки программы можно вызывать контекстно-зависимую помощь.
Стандартные функциональные блоки
FB / FC
|
Назначение
|
A_DEAD_B
|
Адаптивная зона нечувствительности. Обеспечивает фильтрацию сигналов.
|
CRP_IN
|
Преобразование входной аналоговой величины. Входная аналоговая величина преобразуется в числовое значение с плавающей запятой, которое используется ПИД-регулятором.
|
CRP_OUT
|
Преобразование выходной аналоговой величины. Числовое значение с плавающей запятой преобразуется в формат выходной величины контроллера.
|
DEAD_T
|
Время задержки. Вводит регулируемое время задержки прохождения входного сигнала.
|
DEADBAND
|
Зона нечувствительности. Дифференцирует входной сигнал и осуществляет сглаживание первого порядка.
|
DIF
|
Дифференциатор. Вычисляет сигнал рассогласования и контролирует его граничные значения.
|
ERR_MON
|
Контроль сигнала рассогласования. Вычисляет сигнал рассогласования и контролирует его граничные значения.
|
INTEG
|
Интегратор. Интегрирует входной сигнал по времени и контролирует граничные значения выходного сигнала.
|
LAG1ST
|
Задержка 1 порядка. Реализует задержку первого порядка.
|
LAG2ND
|
Задержка 2 порядка. Реализует задержку второго порядка.
|
LIMALARM
|
Контроль граничных условий. Проверяет заданные граничные значения входного сигнала.
|
LIMITER
|
Ограничитель. Ограничивает входную величину заданными значениями.
|
LMNGEN_C
|
ПИД-регулятор непрерывного действия (аналоговый). Содержит компоненты ПИД-регулятора непрерывного действия. Он должен использоваться совместно с функциональным блоком ПИД алгоритма.
|
LMNGEN_S
|
Шаговый ПИД-регулятор. Содержит компоненты для построения шагового регулятора. Он должен использоваться совместно с функциональным блоком ПИД алгоритма.
|
LP_SCHED
|
Распределитель вызовов. Управляет включением индивидуальных управляющих циклов в случае возникновения аварийных ситуаций.
|
NONLIN
|
Нелинейность. Имитирует нелинейные характеристики.
|
NORM
|
Нормализатор. Масштабирует входную величину. Масштаб задается указанием двух крайних значений.
|
OVERRIDE
|
Контроль переполнения. Необходим для предотвращения ошибок переполнения.
|
PARA_CTL
|
Параметры регулирования. Передает два или большее количество блоков параметров в ПИД-регулятор.
|
PULSEGEN
|
Генератор импульсов. Формирует импульсы для ПИД-регуляторов с интегрирующими исполнительными механизмами.
|
RMP_SOAK
|
Датчик временных отметок. Снабжает сконфигурированные или запрограммированные кривые отметками времени.
|
ROC_LIM
|
Генератор пилообразных сигналов. Ограничивает значение входного сигнала. Обеспечивает автоматическое изменение шага.
|
SCALE
|
Элемент масштабирования. Масштабирует входную величину. Масштаб задается углом наклона линейной характеристики.
|
SP_GEN
|
Генератор заданий. Обеспечивает возможность ввода заданных значений аналоговых величин в функции времени удержания кнопки.
|
SPLT_RAN
|
Переключатель диапазонов. Выполняет автоматическое переключение пределов измерений.
|
SWITCH
|
Аналоговый коммутатор. Осуществляет переключения между одним или двумя входами и одним или двумя выходами.
|
A_DEAD_B
|
Адаптивная зона нечувствительности. Обеспечивает фильтрацию сигналов.
|
Примеры
Номер
|
Назначение
|
EXAMPL01
|
Стабилизатор с дискретным выходом и интегрирующим исполнительным механизмом.
|
EXAMPL02
|
Стабилизатор с аналоговым выходом.
|
EXAMPL03
|
Стабилизатор с дискретным выходом и исполнительными механизмами пропорционального действия.
|
EXAMPL04
|
Одноконтурный регулятор.
|
EXAMPL05
|
Многоконтурный регулятор.
|
EXAMPL06
|
Гибридный регулятор.
|
EXAMPL07
|
Каскадный регулятор.
|
EXAMPL08
|
Регулятор с предварительной обработкой.
|
EXAMPL09
|
Регулятор с обратными связями.
|
EXAMPL10
|
Переключатель пределов.
|
EXAMPL11
|
Контроллер переполнения.
|
EXAMPL12
|
Многорежимный регулятор.
|
Технические данные
Инструментальные средства
|
Требуемое программное обеспечение
|
От STEP 7 V3.1
|
Объем оперативной памяти компьютера/ программатора
|
16 Мбайт
|
Микропроцессор, не менее
|
486
|
Пространство на жестком диске программатора/ компьютера
|
20 Мбайт
|
Стандартный функциональный блок
|
A_DEAD_B
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
898 Байт
|
692 Байт
|
|
186 Байт
|
44 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,13 ... 0,17 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,01 ... 0,03 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
CRP_IN
|
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
182 Байт
|
70 Байт
|
|
122 Байт
|
20 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,06 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,01 ... 0,02 m
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
CRP_OUT
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
206 Байт
|
96 Байт
|
|
114 Байт
|
14 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,18 ... 0,22 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,01 ... 0,04 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
DEAD_T
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
532 Байт
|
394 Байт
|
|
142 Байт
|
22 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,26 ... 0,33 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0 02 ... 0,06 m
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
DEAD_BAND
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
232 Байт
|
120 Байт
|
|
114 Байт
|
16 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,16 ... 0,21 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,01 ... 0,03 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
DIF
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
410 Байт
|
268 Байт
|
|
158 Байт
|
30 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,55 ... 0,71 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,03 ... 0,09 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
ERR_MON
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
558 Байт
|
360 Байт
|
|
206 Байт
|
52 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,27 ... 0,35 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,01 ... 0,05 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
INTEG
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
488 Байт
|
314 Байт
|
|
168 Байт
|
36 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,40 ... 0,51 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,02 ... 0,07 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
LAG1ST
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
534 Байт
|
368 Байт
|
|
156 Байт
|
30 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,52 ... 0,67 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,03 ... 0,09 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
LAG2ND
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
690 Байт
|
516 Байт
|
|
190 Байт
|
46 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,88 ... 1,14 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,04 ... 0,16 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
LIMALARM
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
390 Байт
|
240 Байт
|
|
152 Байт
|
28 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,47 ... 0,61 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,02 ... 0,07 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
LIMITER
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
262 Байт
|
140 Байт
|
|
124 Байт
|
20 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,14 ... 0,17 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,03 ... 0,01 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
LMNGEN_C
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
1576 Байт
|
1280 Байт
|
|
276 Байт
|
80 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,32 ... 0,41 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,02 ... 0,06 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
LMNGEN_S
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
2578 Байт
|
2152 Байт
|
|
360 Байт
|
110 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
1,16 ... 1,47 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,06 ... 0,18 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
NONLIN
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
826 Байт
|
672 Байт
|
|
138 Байт
|
18 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,32 ... 0,41 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,02 ... 0,07 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
NORM
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
234 Байт
|
122 Байт
|
|
130 Байт
|
24 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,33 ... 0,43 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,02 ... 0,07 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
OVERRIDE
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
362 Байт
|
214 Байт
|
|
146 Байт
|
28 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,15 ... 0,18 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,01 ... 0,04 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
PARA_CTL
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
406 Байт
|
232 Байт
|
|
234 Байт
|
82 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,12 ... 0,15 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,01 ... 0,03 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
PID
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
1560 Байт
|
1242 Байт
|
|
340 Байт
|
98 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
1,15 ... 1,46 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,06 ... 0,18 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
PULSEGEN
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
1110 Байт
|
872 Байт
|
|
190 Байт
|
34 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,17 ... 0,20 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,01 ... 0,05 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
RMP_SOAK
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
1706 Байт
|
1500 Байт
|
|
212 Байт
|
62 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,16 ... 0,20 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,01 ... 0,04 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
1242 Байт
|
980 Байт
|
|
222 Байт
|
50 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,53 ... 0,68 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,02 ... 0,09 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
SCALE
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
136 Байт
|
32 Байт
|
|
114 Байт
|
16 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,10 ... 0,13 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,01 ... 0,02 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
SP_GEN
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
658 Байт
|
484 Байт
|
|
164 Байт
|
40 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,27 ... 0,35 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,02 ... 0,06 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
SPLT_RAN
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
304 Байт
|
180 Байт
|
|
138 Байт
|
28 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,09 ... 0,11 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,01 ... 0,02 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
SWITCH
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
238 Байт
|
116 Байт
|
|
118 Байт
|
18 Байт
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,07 ... 0,09 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,01 ... 0,03 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
Стандартный функциональный блок
|
|
Длина
|
В загружаемой памяти
|
В оперативной памяти
|
|
1104 Байт
|
972 Байт1)
|
|
234 Байт
|
64 Байт1)
|
Время выполнения в S7-300/C7
|
0,28 ... 0,34 мс
|
Время выполнения в S7-400
|
0,03 ... 0,08 мс
|
Целевые системы
|
SIMATIC S7-300 (от CPU 313), S7-400, C7
|
1) Для 5 контуров регулирования
Дальнейшая информация
Информация для заказа
Программное обеспечение Modular PID Control состоит из инструментальных средств проектирования и функциональных блоков, включаемых в программу контроллера.
На каждом компьютере/ программаторе с инструментальными средствами проектирования должна присутствовать лицензия на использование этого программного обеспечения.
Функциональные блоки могут использоваться многократно. Тем не менее, для каждого CPU, использующего эти блоки, необходима своя лицензия.
В зависимости от варианта использования могут заказываться следующие программные продукты:
Первоначальная установка:
- Инструментальные средства проектирования: Modular PID Control, V5.0, лицензия для установки на один компьютер
6ES7 830-1AA10-0YX0
- Функциональные блоки: стандартные функциональные блоки Modular PID Control, V5.0, библиотека функциональных блоков и лицензия для установки на один CPU
6ES7 860-1AA10-0YX0
Повторное использование программного обеспечения:
- Функциональные блоки: стандартные функциональные блоки Modular PID Control, V5.0, лицензия для установки на один CPU без библиотеки стандартных функциональных блоков
6ES7 860-1AA10-0YX1
Сервис обновления программного обеспечения в течение 1 года:
- Программное обеспечение обновления
6ES7 830-1AA00-0YX2
|
|