如何重启由于采样时间错误或者关闭采样时间监视而导致停止的 PID 控制器？.docx

PID 控制器在采样时间超出时会自动从激活模式转变为非激活模式。为了应对这一情况，可以采用以下方式来处理此种情况：
· 关闭采样时间监视功能。
· 手动重启 PID 控制器。
关闭采样时间监视功能
序号
关闭采样时间监视功能
1.
关闭采样时间监视
在首次调用 PID 控制块之前，禁止 PID 控制器的“sb_EnCyclMonitoring” 位：
· 在 OB 的第一个网络“循环中断 PID”，PID 控制器在此调用，插入“Reset” 输出。
· 将 PID 控制器的“sb_EnCyclMonitoring” 位分配给“Reset” 输出。注意图.01(“PID_Compact_DB”)中 PID 控制器的名称与数据块的名称不同。
关闭采样时间监视功能。

图. 01
注意
在调用“PID_sample_mon” 功能块之前禁止这个功能（此表第 2 行）。
2.
插入“PID_sample_mon” 功能块（FB）
在序号1中，为了避免 PID 控制器停止，关闭了采样时间监视功能。然而当超出定义的极限值时，监视采样时间超出的次数还是很有实际意义的。可以使用附加“PID_sample_time” 库里的“PID_sample_mon” 功能块来完成此项功能。
· 下载，解压，打开附加的“PID_sample_time” 全局库文件。
· 在“全局”库目录里点中 FB “PID_sample_mon” 。
· 从库中托拽 FB 块到组织块“循环中断PID”（如 OB200）中。确保 FB “PID_sample_mon” 在 FB “PID_compact” 之前调用。

图. 02
3.
连接“PID_sample_mon” 功能块（FB）
· 为“Max_sample_time” 管脚输入以毫秒为单位的极限值。
· 为“Counter_1” 管脚添加整数变量，显示采样时间超限的次数。
· 使能“Reset_counter” 管脚来复位计数器。
注意
管脚描述见表.02 。
表 01
管脚
数据类型
描述
Reset_counter
Bool
复位计数器。
Max_sample_time
Time
以毫秒为单位的极限值，不能超过。通常为循环中断循环周期的两倍。
Counter_1
Integer
用来显示采样时间超限的次数。
表 02
手动重启PID 控制器
如果由于采样时间超限而导致 PID 控制器切换到非激活模式，可以手动重起。
注意
· 在非激活模式下，控制值（输出值）总是零。
· 在非激活模式下，控制器的中间变量都被复位。
序号
手动重起 PID 控制器
1.
插入“PID_restart” 功能块（FB）
从附加的功能块库中插入“PID_restart” 功能块
· 下载，解压，打开“PID_sample_time” 库。
· 在库里浏览寻找“PID_restart” 功能块。
· 从库中托拽 FB 块到 PID 循环中断组织块中（如 OB200）。确保 FB “PID_restart” 在 FB “PID_compact” 之前调用。

图. 03
2.
连接 “PID_restart” 功能块（FB）
如图. 04 所示，连接功能块管脚。
· “Reset” 管脚与“Pulse”块相连。
· “PID_restart” 功能块的“ENO” 管脚与“PID_Compact” 功能块的“EN” 管脚相连。
· 添加输出线圈到“PID_Compact” 功能块的“ENO” 管脚。
· 使用同一变量（如“PID_ENO” (M12.3)）连接“PID_restart” 功能块的“Reset” 管脚到“PID_Compact” 功能块“ENO” 管脚的输出线圈。
· 使用同一变量（如“InternalReset” (M12.1)）连接“PID_restart” 功能块的“InternalReset” 管脚和“PID_Compact” 功能块的“Reset” 管脚。
· 使能“PID_restart” 功能块的“Reset” 管脚，可以为计数器清零。
· 连接PID控制器的错误变量到“PID_restart” 功能块的“Error” 管脚。
· 连接 PID 控制器的“sRet.i_Mode” 标签到“PID_restart” 功能块的“sRet.i_Mode” 管脚。
· 连接 PID 控制器的“State” 变量到 “PID_restart” 功能块的“State”管脚。

图. 04
注意
管脚描述见表 04。
3.
复位 PID 控制器
在“PID_restart” 功能块的“Reset” 输入端加使能脉冲，来重起 PID 控制器。
表 03
“PID_restart” 功能块的管脚
根据表 04 所示的“需要的变量” 专栏来确定所需的变量。
管脚
需要的变量
数据类型
描述
Reset
(例如“Reset” (M12.0))
Boolean
重启 PID 控制器。
PID_ENO
(例如“PID_ENO” (M12.3))
Boolean
共享信号，连接到所调用的 PID 功能块“ENO” 管脚的输出线圈。
Error
“PID_Compact_DB”.Error
UDint
PID 控制器的错误代码。
InternalReset
(例如“InternalReset” (M12.1))
Boolean
共享复位信号，连接到所调用的 PID 功能块的“Reset” 管脚。
sRet.i_Mode
“PID_Compact_DB”.sRet.i_Mode
Int
PID 控制器已分配的操作模式。
State
“PID_Compact_DB”.State
Int
PID 控制器当前的操作模式。
表. 04
技术背景
采样时间 (ts) 在 PID 控制器启动时 (“非激活” -> “激活模式”) 计算一次，并存储在“当前平均值” (ts mean) 里。当 PID 控制器处于“激活模式”时，采样时间由操作系统监控。一旦当前采样时间超过了“平均值”的两倍，PID 控制器自动转变为“非激活”模式。既然同类循环中断以出现的顺序执行，那么其它的循环中断能导致采样时间的超限。

图. 05
注意
更多关于 PID 控制器的信息参考 STEP 7 Basic 软件帮助。输入关键字“PID” 来搜索。
软硬件需求
· S7-1200 PLC
· 以太网电缆
· STEP 7 Basic V10.5
有效性
本条目是建立在 PID Compact Controller V1.0 基础上的，在 STEP 7 Basic V10.5 和 STEP 7 V11 里属于工艺对象。
在STEP 7 V11中，PID Compact Controller 的版本为 V1.1 (支持的 S7-1200 CPU 为 V2.0 固件版本) ，复位动作如下：
“‘Reset’管脚的上升沿可以复位错误，警告，并且修正数据。‘Reset’管脚上的下降沿切换到上次激活的模式”。这表明复位 PID Compact Controller >V1.0 的版本不再需要下载 FB “PID_Restart” 。
PID_sample_time.zip ( 428 KB )