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？

描述

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：n

关闭采样时间监视功能。n
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：n 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。n 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。n 图. 01n 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。n 下载，解压，打开附加的“PID_sample_time”全局库文件。n 在“全局”库目录里点中 FB “PID_sample_mon” 。n 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。n 为“Counter_1” 管脚添加整数变量，显示采样时间超限的次数。n 使能“Reset_counter” 管脚来复位计数器。注意管脚描述见表.02 。

表 01
n

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 n

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。n

注意

在非激活模式下，控制值（输出值）总是零。n
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n 下载，解压，打开“PID_sample_time” 库。n 在库里浏览寻找“PID_restart” 功能块。n 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。n “Reset” 管脚与“Pulse”块相连。n “PID_restart”功能块的“ENO”管脚与“PID_Compact” 功能块的“EN” 管脚相连。n 添加输出线圈到“PID_Compact” 功能块的“ENO” 管脚。n 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。n 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。n 使能“PID_restart”功能块的“Reset” 管脚，可以为计数器清零。n 连接PID控制器的错误变量到“PID_restart” 功能块的“Error” 管脚。n 连接 PID 控制器的“sRet.i_Mode” 标签到“PID_restart” 功能块的“sRet.i_Mode” 管脚。n 连接 PID 控制器的“State” 变量到 “PID_restart” 功能块的“State”管脚。图. 04n 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 03n

“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。

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？
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 )

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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？

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