SIEMENS · faktor Bild: Signalfluß einer Verhältnisregelung W 2.2.4 Mischungsregelung RFÜ...

SIEMENS

Beschreibung Bestell-Nr.: GWA 4NEB 8 11 0725-0 1a

Standardfunktionsbausteine Regelung S5-115U CPU 942

Beschreibung

@ Siemens AG 1987

Ausgabe 3.87

Regelung

Inhalt:

................................................. Einführung 1.1 Anwendungsbereich .......................................... 1.1 Merkmale ................................................... 1.1 Reglerbeschreibung ......................................... 2.1 Reglerstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1

Übersicht .................................................. 2.1 IstwertX .................................................. 2.1 Sollwert W ................................................. 2.3 PID-Algorithmus ............................................. 2.4 Reglerausgänge ............................................. 2.5

Regelungstypen ............................................... 2.6 Einschleifige Regelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6 Kaskadenregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6 Verhältnisregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6 Mischungsregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7

............................................ Betriebsanleitung 3.1 Bausteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeines 3.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Standardfunktionsbausteine 3.1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Datenbausteine 3.1 Programm- und Datenstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Projektierung und Programmierung 3.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vorgehensweise 3.3

Abschätzen der Zykluszeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Besonderheiten 3.7

Reglerparametrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8 Reglerfreigabe. Abtastparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reglerverschaltung 3.9 Funktionskennungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.10 Istwerteingabe. Ersatzistwert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.12 Zusatzfunktionen: Polygonzug . Glättung. Grenzsignalglied. Totzone . 3.14 Sollwert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.17 Stellgöße-HAND. PID-Algorithmus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.20 Stellgrößenausgabe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.22 Polygonzug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.24

Versorgung der Ein- und Ausgänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.26 Eingänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.26 Ausgänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.27

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Betriebsarten 3.29 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.29

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einschleifige Regelung 3.31 Kaskadenregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.31

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verhältnisregelung 3.32 Mischungsregelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.32 Sonstiges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.33

Bedienung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.34 Anzeigen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.35 Testfunktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.36

SlMATlC S5-115 U Regelung

................................... Standardfunktionsbausteine 4.1 Übersicht .................................................... 4.1 Standardfunktionsbaustein FB 80 ............................... 4.1

.............................. Standardfunktionsbaustein FB 104 4.2



.............................. Standardfunktionsbaustein FB 1 17 4.5

.............................. Standardfunktionsbaustein FB 1 18 4.5 Beispiel .................................................... 5.1

Anhang A: Abkürzungen Anhang B: Projektierungsformulare

Regelung

1 Einführung 1.1 Anwendungsbereich

Die mit Standardfunktionsbausteinen "Regelung S5-115 U" realisierbaren Regler sind grundsätzlich digitale Abtastregler (DDC-Regler: direct digital control) . Abtastregler arbeiten zeitgesteuert, d.h. sie werden in immer gleichen Zeitabständen (Abtastzeit TA) bearbeitet. Die Abtastzeit wird abhängig von der Regelstrecke bestimmt; im allgemeinen gilt:

TA 1 I10 der dominierenden Streckenzeitkonstante.

Der Regler erlaubt Abtastzeiten zwischen 100 ms und 12,8 s (gestuft). Damit können Regelstrecken mit Zeitkonstanten von wenigen Sekunden und größer beherrscht werden.

Dementsprechend liegt der Anwendungsbereich dieses Reglers hauptsächlich in der Ver- fahrenstechnik, z . B. bei Druck-, Temperatur- und Füllstandsregelungen, nicht aber bei schnellen Drehzahlregelungen von Antrieben.

An Regelungsarten können U. a. realisiert werden: rn Festwertregelung

Folgeregelung rn Verhältnisregelung rn Kaskadenregelung rn Mischungsregelung.

1.2 Merkmale

Die wesentlichen Merkmale der Regelung sind:

rn Regler, wahlweise mit Stellungsalgorithmus (Kontinuierlicher-Regler) oder Geschwindig- keitsalgorithmus (Schritt-Regler)

rn stoßfreier Betriebsartwechsel

rn einfache Anwendbarkeit durch vorgefertigte Strukturen

max. 8 Einzelregler

Einzelregler verschaltbar zu Kaskadenregelung, Mischungsregelung oder Verhältnis- regelung

rn Test- und lnbetriebnahmehilfen

Standarddiskette mit allen erforderlichen Zusatzbausteinen.

Regelung

2 Reglerbeschreibung 2.1 Reglerstruktur 2.1.1 Übersicht

I

Die Reglerstruktur ist variabel und kann so unterschiedlichen Aufgabenstellungen an- gepaßt werden. Kern des Reglers ist der PID-Algorithmus. Seine Eingänge für den lstwert X und den Sollwert W lassen sich auf unterschiedliche Werte umschalten. Die berechnete Stellgröße wird wahlweise als Analogwert, als Binärsignale AUF/ZU oder als Digitalwert YF ausgegeben.

- - - - XE -

XERS BAAUF

BAZU

Legende: A A Analogausgang BA.. Binärausgänge AUF/ZU WE externer Sollwert WI interner Sollwert XE externer Istwert XERS Ersatzistwert XR Istwert von Analogeingabe YF Digitalwertausgang

Bild: Grobstruktur des Reglers

Der Regler besteht aus Grund- und Zusatzfunktionen, die bereits fest miteinander verschaltet sind. Die Zusatzfunktionen sind nur nach Freigabe wirksam.

2.1.2 lstwert X Der lstwertzweig besteht aus der lstwerteingabe und den Zusatzfunktionen Polygon- zug, Glättung, Grenzsignalglied und Totzone mit Hysterese. Die Zusatzfunktionen sind bei Bedarf zuschaltbar.

lstwerteingabe Polygonzug Glättung Grenzsignalglied Totzone

XERS L

Legende: X Istwert für PID-Algorithmus XE externer Istwert XERS Ersatzistwert X R Istwert von der Analogeingabe

Bild: Struktur des Istwertzweiges

Istwerteingabe

Die Funktionen der lstwerteingabe sind:

Regelung

Lesen des Istwertes Zwischen folgenden Istwerten kann gewählt werden:

Istwert XR Im Normalfall wird der Istwert aus dem Prozeß an den Eingang einer Analogeingabe angelegt und von der Istwerteingabe als lstwert XR direkt übernommen.

lsfwert XE Muß der lstwert vorverarbeitet werden. kann er anschließend über die Anwen- derschnittstelle als externer Istwert XE an den Regler übergeben werden.

Umsetzen des Istwertes XR auf die interne, normierte Darstellung von 0 . . . 2047 Einheiten.

Nullpunktkorrektur der Istwerte XR, XE um maximal +/- 127 Einheiten

Prüfung des Istwertes XR, XE; gegebenenfalls Ausgabe der Meldungen - Bereichsüberschreitung (Istwert > 2047 Einheiten) - Bereichsunterschreitung (Istwert < 0 Einheiten) - Drahtbruch (nur bei PT 100) - Fehlersammelmeldung Istwerte außerhalb des Nennbereiches werden auf die Bereichsgrenzen begrenzt. Bei einem Drahtbruch wird der letzte gültige lstwert weitergegeben.

Ersatzistwert XERS

Anstelle des Istwertes aus der Anlage kann der Regler auch mit einem Ersatzistwert arbeiten. Damit Iäßt sich die Reglerfunktion bei Anlagenstillstand oder beim System- test prüfen.

Polygonzug

Die Funktion Polygonzug dient der Linearisierung nichtlinearer Istwerte XR, XE.

Glättung

Mit der Glättung Iäßt sich der lstwert glätten. Der Grad der Glättung Iäßt sich mit der Glättungszeitkonstanten festlegen.

Grenzsignalglied

Das Grenzsignalglied vergleicht den Istwert mit vier einstellbaren Grenzwerten und meldet, in welchem Bereich der Istwert momentan liegt.

Totzone mit Hysterese

Der lstwert wird mit dem Sollwert verglichen. Solange die Differenz innerhalb des symmetrischen Totzonenbereichs liegt, wird der Sollwert als lstwert weitergegeben. Der Totzonenbereich ist einstellbar und besitzt eine Hysterese.

Regelung

2.1.3 Sollwert W

Der Regler kann wahlweise vom internen oder externen Sollwert geführt werden.

STEVF

VF

I 1 WE1 WE2 -- MUL M - WE- L w

Legende: AF Anpaßfaktor MUL Multiplizierer STEVF Steller fur Verhältnisfaktor STEW Steller fur Sollwert VF Verhältnisfaktor W Sollwert für PID-Algorithmus WE externer Sollwert WE1 externer Sollwert 1 : lstwert des Führungsreglers WE2 externer Sollwert 2: Stellgröße des Führungsreglers W1 Interner Sollwert WP physikalischer Sollwert

Bild: Struktur des Sollwertzweiges

Interner Sollwert WI

Der interne Sollwert Iäßt sich als physikalischer Wert WP eingeben oder mit dem Sollwertsteller einstellen. Der Sollwertsteller ist eine Zusatzfunktion und erst nach Freigabe wirksam. Die Verstellgeschwindigkeit ist einstellbar.

Externer Sollwert WE

Bei der Verschaltung mehrerer Einzelregler zu einer Kaskaden-, Mischungs-, oder Verhältnisregelung werden die unterlagerten Regler von einem externen Sollwert geführt. Als solcher dient

der lstwert des Führungsreglers bei einer Verhältnisregelung, bzw. die Stellgröße des Führungsreglers bei einer Kaskaden- oder Mischungsregelung.

Die externe Führungsgröße wird vor Übergabe an den Regelalgorithmus mit dem Verhältnisfaktor und dem Anpaßfaktor multipliziert.

Mit dem Verhältnisfaktor wird das Verhältnis zur führenden Größe bei einer Verhältnisregelung der Anteil an der Gesamtmenge bei einer Mischungsregelung festgelegt.

Der Verhältnisfaktor Iäßt sich wahlweise direkt eingeben oder mit dem Steller einstellen.

Der Anpaßfaktor dient der Anpassung unterschiedlicher Stellbereiche von Stellgeräten bei Mehrgrößenregelungen .

Regelung

Für die Berechnung der Stellgröße Y (K-Regler) bzw. der Stellinkremente DY (S-Regler) wird der im Betriebssystem als Organisationsbaustein OB 251 integrierte PID-Algorith- mus verwendet.

7 BGUG - HIA KIS

-- 0 F Z

--- 1 FXZ

z

Legende:

BGOG BGUG e FZ FXZ HIA K KIS R

oberer Begrenzungswert unterer Begrenzungswert Regeldifferenz Freigabe Z Freigabe XZ Umschaltun HANDIAUTOMATIK ~roportional%elwert Umschaltung KIS-Regler Verstärkungsfaktor für P-Anteil

Nachsteilzeit Vorhaltezeit . - - . . - . - Störgröße XZ StellgrößelStellinkrement Stellgröße-HAND Sollwert Störgröße Z

Bild: Struktur des PID-Algorithmus

Die wesentlichen Merkmale des PID-Algorithmus sind: Regelalgorithmus mit PID-Verhalten Differenzierer wahlweise mit Regeldifferenz e oder mit Störgröße XZ als Eingangsgröße Ausgangssignal wahlweise Stellgröße Y (K-Regler) oder Stellinkrement DY (S-Regler)

.Begrenzung des Ausgangssignals auf wählbare Ober- und Untergrenzen. Falls die Begrenzung anspricht, wird der vorhandene I-Anteil zur Verhinderung des in- tegralen 'wind up' abgeschaltet. direktes Aufschalten einer Störgröße Z möglich. Ausgabe der Stellgröße-HAND YH im Handbetrieb.

Regelung

2.1.6 Reglerausgänge

Der Regler besitzt Ausgänge für Analogsignal Binärsignale AUFIZU Digitalwert YF.

YlDY

EHAUF

A A

KIS

BAAUF

I BAZU

FK.YF

YF

Legende: A A BAAUF/BAZU EHAUFlEHZU KIS YlDY YF FK.YF

Bild: Struktur

Analogausgang Binärausgänge AUFIZU Handeingänge AUFIZU Umschaltung KIS-Regler StellgrößelStellinkrement Digitalwertausgang Freigabe Digitalwertausgang

der Stellgrößenausgabe

Analogausgang

Beim K-Regler wird die vom PID-Algorithmus gelieferte Stellgröße Y über den Analogaus- gang AA an das Stellgerät ausgegeben.

Binärausgänge

Beim S-Regler werden die vom PID-Algorithmus gelieferten Stellinkrernente DY in Impulse entsprechender Dauer umgeformt und über die Binärausgänge BAAUFIBAZU ausgegeben. Eine Ausgabe erfolgt jedoch nur, wenn die errechnete lmpulsdauer größerlgleich einer einstellbaren Mindestimpulsdauer ist.

Im Handbetrieb können die Ausgänge auch direkt über die Handeingänge EHAUFJEHZU angesteuert werden.

Digitalwertausgang

Arbeitet der Regler bei einer Kaskaden- oder Mischungsregelung als Führungsregler, wird die Stellgröße nach Freigabe des Digitalwertausganges an die Schnittstelle zum Fol- geregler Übergeben und von diesem selbsttätig übernommen.

SlMATlC Regelung

2.2 Regelungstypen

Der Regler Iäßt sich für folgende Regelungstypen einsetzen: einschleifige Regelung Kaskadenregelung Verhältnisregelung Mischungsregelung.

Mit Ausnahme der einschleifigen Regelung sind immer mehrere Regler miteinander zu verschalten. Der erforderliche Datenaustausch zwischen den Reglern wird nach entsprechender Reglereinstellung vom unterlagerten Regler selbsttätig ausgeführt.

2.2.1 Einschleifige Regelung

Die einschleifige Regelung ist der einfachste Regelungstyp. Der Regler sorgt dafür, daß der lstwert der zu regelnden Prozeßgröße gleich dem eingestellten Sollwert wird.

Legende: X Istwert W Sollwert Y Stellgröße R Regler S Strecke

Bild: Signalfluß einer einschleifigen Regelung

2.2.2 Kaskadenregelung

Bei unbefriedigendem Regelverhalten einer einschleifigen Regelung gegenüber Störungen Iäßt sich mit einer Kaskadenregelung eine Verbesserung erreichen. Der Führungsregler. der die eigentliche Führungsgröße W konstant halten soll, gibt dem Folgeregler die Stellgröße YF als Hilfssollwert Wh vor; letzterer sorgt dafür, daß die Hilfsregelgröße gleich dem Hilfssollwert Wh wird. Bei Bedarf kann eine Kaskadenregelung auch mit mehreren Hilfsregelgrößen realisiert werden, d.h. dem Führungsregler lassen sich mehrere Fol- geregler nachschalten.

Legende: X Istwert RFü Führungsregler Xh Hilfsistwert RFo Folgeregler Y Stellgröße S I Teilstrecke 1 W Sollwert S2 Teilstrecke 2 Wh Hilfssollwert

Bild: Signalfluß einer Kaskadenregelung

RFÜ RFo

2.2.3 Verhältnisregelung

* S I Y

Aufgabe einer Verhältnisregelung ist, mehrere Prozeßgrössen in einem konstanten Verhältnis zu halten. Der einfachste Fall einer Verhältnisregelung ist beispielsweise die Regelung der Gas- und Luftzufuhr für einen Ofen. Der Führungsregler regelt die Gas- menge abhängig vom Temperatursollwert; der Folgeregler wird vom Istwert des Führungsreglers geführt und regelt die Luftmenge. Das Verhältnis zwischen beiden Prozeßgrößen Gas und Luft wird mit dem Verhältnisfaktor beim Folgeregler eingestellt.

..

Xh - = W

-

S 2 . X *


Legende: X lstwert der Temperatur XL Istwert der Luftrnenge YG Stellgr6ße für Gasrnenge YL Stellgr6ße für Luftrnenge W Sollwert der Temperatur RFÜ Führungsregler RFo Folgeregler S I Strecke für Gasrnenge S2 Strecke für Luftrnenge . VF Multlplizlerer für Verhältnls-

faktor

Bild: Signalfluß einer Verhältnisregelung

W

2.2.4 Mischungsregelung

RFÜ

Aufgabe einer Mischungsregelung ist, mehrere Mischungskomponenten - Hauptkom- ponente und Additive - in einem konstanten Verhältnis zu halten. Der Führungsregler regelt die Gesamtmenge, indem er mit seiner Stellgröße alle unterlagerten Komponenten- regler führt. Der prozentuale Anteil jeder Komponente an der Gesamtmenge wird mit dem Verhältnisfaktor vorgegeben.

Die Summe aller Verhältnisfaktoren beträgt 100%. Bei der Regelung S5-115U ist nur der Anteil der Additive an der Gesamtmenge mit dem Verhältnisfaktor vorzugegeben. Der Anteil der Hauptkomponente wird selbsttätig errechnet.

X - 7 C

YG C

I VF

r 7 - - - - - - 7

RFol Y1 1

, C S I -0 X1 I

RFÜ - V F ~ I

I I I I I I -

Y2 , I RFo2 . C S2

X2 ; VF2 I I I I I I

XG I

I

I I - - - - - - - J

S I

RFo

Legende: X1 ... n X G Y1 ... n W W1 ... n RFü RFo S I ... n VF1 ... n

lstwert der der Komponenten 1 . . . n lstwert der Gesamtmenge Stellgröße für Komponenten 1 . . . n Sollwert der Gesamtmenge Sollwert der Komponenten 1 . . . n Führungsregler Folgeregler für Komponenten 1 . . . n Strecken für Komponenten 1 . . . n Multiplizierer für die Verhältnisfaktoren 1 . . . n

YL

Bild: Signalfluß einer Mischungsregelung

XL S 2

Regelung

3 Betriebsanleitung 3.1 Bausteine 3.1 .I Allgemeines

Das Softwarepaket für die "Regelung S5-115 U" besteht aus: Standardfunktionsbausteinen Datenbausteinen Organisationsbausteinen.

Zur prograrnrntechnischen Realisierung einer Regelungsaufgabe werden die einzelnen Standardfunktionsbausteine von den Organisationsbausteinen in einer festen Reihenfolge aufgerufen und mit den für die einzelnen Regler festgelegten Datenbausteinnurnmern parametriert.

3.1.2 Standardfunktionsbausteine

Das Softwarepaket besteht aus folgenden Standardfunktionsbausteinen: Standardfunktionsbaustein FB 80: Regler Im Standardfunktionsbaustein FB 80 sind mit Ausnahme des PID-Algorithmus alle für den eigentlichen Regler zur Verfügung stehenden Funktionen, beispielsweise lstwerteingabe, Ausgabe der Stellgröße, zusammengefaßt.

Der PID-Algorithmus ist im Betriebssystem der CPU 942 (ab Ausgabestand 3) als OB 251 integriert und wird vom FB 80 aufgerufen. Er kann wahlweise als Stellungsalgorithmus (K-Regler) oder als Geschwindigkeitsalgorithmus (S-Regler) arbeiten.

Standardfunktionsbaustein FB - 104: Unterprogramm Der Standardfunktionsbaustein FB 104 dient den Standardfunktionsbausteinen FB 80 und FB 1 18 als Rechenunterprogramm.

Standardfunktionsbaustein FB 106: Zeittaktverteiler Der Standardfunktionsbaustein FB 106 steuert die Bearbeitung von maximal 8 Reglern. Das Zeit inte~all ist für jeden einzelnen Regler einstellbar.

Standardfunktionsbaustein FB 108: Anlauf Der Standardfunktionsbaustein FB 108 bringt die Regler bei Anlauf des Automati- sierungsgerätes in eine definierte Ausgangsstellung.

Standardfunktionsbaustein FB 1 17: Polygonzug Der Funktionsbaustein FB 117 wird nur benötigt, wenn der Istwert bei nichtlinearem Zusammenhang der elektrischen und physikalischen Größe korrigiert werden soll.

Standardfunktionsbaustein FB 1 18: Bedienung Der Funktionsbaustein steuert die Betriebsart des Reglers und dient der Übergabe der Parameter von der Anwenderschnittstelle an den Regler.

3.1.3 Datenbausteine

Für eine Regelung werden ein reglergemeinsamer Datenbaustein und bis zu vier reglerspezifische Datenbausteine benötigt. Diese sind:

Datenbaustein-Regelsystem DBRS Der Datenbaustein dient als reglergemeinsamer Datenbaustein der Verwaltung aller Regler und während der Reglerbearbeitung als Zwischenspeicher für Anwenderdaten in den Merkern MB 200 bis MB 255. Datenbaustein-Anwender DB-A Der Datenbaustein dient als Schnittstelle des Anwenders zum Regler, als Ar- beitsspeicher für den Regler und als Schnittstelle zwischen mehreren Einzelreglern, falls diese zu einer komplexen Regelung verschaltet werden.


Datenbaustein-Reglerbetrieb DBX1 Der Datenbaustein dient dem PID-Algorithmus als Datenschnittstelle und als Ar- beitsspeicher. Datenbaustein-Polygonzug OB-P Der Datenbaustein wird nur bei Verwendung der Funktion Polygonzug benötigt. Datenbaustein-Test DB-T Der Datenbaustein wird nur bei Verwendung der Funktion Test benötigt.

... . . ... .. .. . .. ... ..9. ... . . . . . . . . . .... .. . . .. . .

DB-P DB-T

Datenbau- Regler-Nummer

Tabelle: Belegte Datenbausteine

stein

3.2 Programm- und Datenstruktur

11 21 3 ) 41 51 61 71 8

Das regelungsspezifische Anwenderprogramm gliedert sich in: Anlaufprogramm zyklisches Programm zeitgesteuertes Programm.

Nachstehendes Bild zeigt die Programm- und Datenstruktur eines einzelnen Reglers. Mit Ausnahme von FB 106 werden die übrigen Funktionsbausteine einmal je freigegebenem Regler aufgerufen. Der Funktionsbaustein FB 106 wird nur einmal für die maximal 8 möglichen Regler aufgerufen.

L I

Bild: Programmstruktur und Datenfluß

Anlaufprogramme

J

OB 21

FB 118

FB 117

.

W Reglerparamter

Zyklisches Programm -

OB 1

FB 118

- . - Schmierbereich

zeitgesteuertes Programm DB-P

Korrekturwerte OB 13

X-

FB 106 DBXl

I OB 251 Reglerdaten

Regelung

Anlauf programm

Es gibt folgende Anlaufarten: Anlauf aus dem STOP Anlauf nach Netzwiederkehr.

Anlauf aus dem STOP (OB21) Bei Anlauf aus dem STOP:

wird die Reglerbearbeitung unabhängig vom Zustand des Signals Reglerbearbeitung ausgeschaltet K-Regler: Der Analogausgang wird abgeschaltet S-Regler: Das Stellgerät wird in eine definierbare Grundstellung gebracht werden die vom Anwender im Datenbaustein DB-A eingetragenen Parameter in die interne Darstellung gewandelt und an den Regler übergeben wird bei Freigabe der Funktion Polygonzug von FB 117 eine Wertetabelle für die Istwertkorrektur erzeugt.

Anlauf nach Netzwiederkehr (OB 22) Bei Anlauf nach Netzwiederkehr wird die Reglerbearbeitung unabhängig vom Zustand des Signals Reglerbearbeitung ausgeschaltet.

Zyklisches Programm

Im zyklischen Programmteil wird der FB 118 mit folgenden ~ufgabe'n aufgerufen: Bearbeiten der Betriebsartensignale Übergabe neu eingegebener Parameter an den Regler Bearbeiten der Anzeigen.

Zeitgesteuertes Programm

Die eigentliche Regelung erfolgt zeitgesteuert durch FB 80. Im eingestellten Zeitraster wird der Istwert gelesen und eine neue Stellgröße berechnet und ausgegeben.

3.3 Projektierung und Programmierung 3.3.1 Vorgehensweise

Für die Projektierung und Programmierung von Regelungen mit dem Softwarepaket "Regelung S5-115 U" wird folgende Vorgehensweise empfohlen:

Fachliche Aufgabenklärung Erstellen eines vom Automatisierungsmittel unabhängigen Regelschemas in Form eines Blockschaltplanes. Lösungsentwurf Umsetzen des Blockschaltplanes in einen Lösungsentwurf, der die spezifischen Eigenschaften des Softwarepaketes "Regelung S5-115 U" berücksichtigt. Bei mehrschleifigen Regelungen und Mehrgrößenregelungen ist insbesondere die Verschal- tungsstruktur der einzelnen Regler festzulegen. Übertragen der Bausteine von der Standarddiskette auf die Anwenderdiskette Datenbausteine einrichten und vorbesetzen reglerspezifisches Anwenderprograrnm erstellen.

Übertragen der Bausteine

Die Standarddiskette enthält folgende Bausteine: Organisationsbausteine: OB 111 3121 I22 ~unktionsbausteine-FB 801 10411 0611 0811 1 711 18

Regelung

Datenbausteine mit Vorköpfen: Datenbaustein DBRS Datenbausteine DB-A für die Regler 1 bis 8 Datenbausteine DBXl für die Regler 1 bis 8 Datenbaustein DB-P für Regler 1 Datenbaustein DB-T für Regler 1.

Die für eine Regelung benötigten Bausteine sind abhängig von der Anzahl der verwendeten Regler und den genutzten Reglerfunktionen.

Baustein Bausteinlänge Regleranzahl Bemerkung (Worte mit Vork.) 1 2 - 8

OB 1 6 1 . - OB 13 16 . - OB 21 179 . - OB 22 83 0 - nur erforderlich, wenn die Anlaufart gewünscht wird

FB 80 1813 • - FB 106 198 . - FB 108 283 • - FB 117 41 2 0 - nur in Verbindung mit der Funktion Polygonzug FB 118 1254 . - FB 104 351 - Unterprogramrn

DBRS 48 . - DB-A 165 (442) • • DBXl 54 • • DB-P 2053 0 0 nur in Verbindung mit der Funktion Polygonzug DB-T 2007 0 0 nur in Verbindung mit der Funktion Test

Baustein wird Immer benötigt 0 Baustein wird bedingt benötigt - Baustein wird nur einmal benötigt

Tabelle: Benötigte Bausteine für eine Regelung

Die Vorgehensweise bei der Erstellung der Anwenderdiskette zeigt nachstehendes Bild.

Anfang

f Y

1 , 9. 1 [ rars te l lung F L J J Voreinstellun en am PG Sprachraum

durchfu ren Kommentar Systembefehle 1 1

Standarddiskette.,auf Anwenderdiskette uber-

tragen - -

I nicht benötigte Bau- steine loschen I

OB-A kürzen

Bild: Vorgehensweise bei Erstellung der Anwenderdiskette

Regelung

Datenbausteine einrichten und vorbesetzen

Die Datenbausteine DBRS und DB-A sind gemäß Abschnitt 3.4 vorzubesetzen. ~i~ satz von ~rojektierungsformuiaren befindet sich im Anhang B.

Datenbaustein DBRS Der Datenbaustein DBRS wird nur einmal für die Regler 1 bis 8 benötigt. Im Datenwort D W ~ sind die verwendeten Regler freizugeben. Siehe Abschnitt 3.4.1.

Datenbausfein DB-A

Für jeden Regler ist ein DB-A erforderlich. Die Standarddiskette enthalt DB-AV~ mit einer Länge von 442 Datenworten. Für Regler ohne Polygonzug kenn der DB-A auf 65 Worte gekürzt werden.

In den DB-A sind mit Ausnahme der Reglerfreigabe alle für die Reglerstrukturierung und -parametrierung erforderlichen Angaben einzutragen.

Datenbaustein DB-P

Der Datenbaustein DB-P wird nur bei Verwendung des Polygonzuaes benbtigt. Naheres siehe Abschnitt 3.4.9.

Anlaufprogramm

Die Systemdiskette enthält bereits Organisationsbausteine mit lauff&hiQen A ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ - men für die Regler 1 bis 8: . Organisationsabaustein OB 21 für Anlauf aus dem STOP und . Organisationsabaustein OB 22 für Anlauf nach Netzwiederkehr.

Organisationsbaustein OB 2 1

Das Anlaufprogramm für Anlauf aus dem STOP wird in jedem Falle benötigt und darf un- abhängig von den tatsächlich verwendeten Reglern nicht verändert werden. sofern für das Anwenderprogramm weitere Anlaufroutinen erforderlich sind, können diese ins segment 1 oder ab dem Segment 10 eingefügt werden.

Alle freigegebenen Regler werden beim Anlauf des AG unabhängi~ vom Signalzustand am Eingang EAE abgeschaltet. Soll ein Regler nach Anlauf ohne S i ~ n a l w ~ ~ h ~ ~ , 0 -, 1 am Eingang EAE sofort in Betrieb gehen, ist ein entsprechendes Zusatzprogramm erforderlich (siehe Abschnitt 3.6.6) . Dieses ist ab dem Segment 10 einzufügen.

Hinweis: Eine Ausgabe von OB 21 mit dem PG ist nur möglich, worin der FB 17 im AG-Speicher bzw. auf der Diskette vorhanden ist. Wird kein Polygonzug verwendet, so ist für die Ausgabe ein Ersatz-FB erforderlich. Näher= si&-~bs&~it t 4 .6 ,

Organisationsbaustein OB 22

Das Anlaufprogramm für Anlauf nach Netzwiederkehr schaltet den Roulßr unabhängig vom Signalzustand am Eingang EAE ab.

Sofern der Organisationsbaustein OB 22 verwendet wird, darf das Prouramm unabhängig von den tatsächlich verwendeten Reglern nicht verändert werden. Sind für das sonstige Anwenderprogramm weitere Anlaufroutinen erforderlich, können diese ins Segment oder nach dem Segment 3 eingefügt werden.

Zyklisches Programm

Die Standarddiskette enthält bereits einen Organisati~nsbaustei~ OB 1 mit einem lauffähigen Programm für die Regler 1 bis 8. Dieses Programm darf unabhangig von den tatsächlich verwendeten Reglern nicht verändert werden. Weitere Anvcenderprogramme können in Segment 1 oder nach Segment 17 eingefügt werden. Seitonc doc ~~~~~d~~~ sind-im zyklischen Programm die Eingänge und Ausgänge zu versorgen.

Regelung

Versorgung der Eingange

Als Eingänge dienen Datenbits irn DB-A, DW 46. Diese sind anlagenspezifisch entweder fest vorzubesetzen oder durch ein entsprechendes Anwenderprograrnrn zu versorgen.Nähere Angaben zu den Eingängen siehe Abschnitt 3.5.1 . Versorgung der Ausgange

Mit Ausnahme des Signales an das Stellgerät trägt der Regler alle übrigen Ausgangssig- nale wie beispielsweise Meldungen in die Anwenderschnittstelle im DB-A ein. Je nach Erfordernis sind diese Signale durch ein entsprechendes Anwenderprograrnm auszuwer- ten. Nähere Angaben zu den Ausgängen siehe Abschnitt 3.5.2 . Zeitgesteuertes Programm

Die Standarddiskette enthält bereits einen OB 13 für das zeitgesteuerte Reglerprogramm. Dieses Programm darf unabhängig von den tatsächlich verwendeten Reglern nicht verändert werden. Weitere Anwenderprogramme können ins Segment 1 oder nach Seg- ment 3 eingefügt werden.

3.3.2 Abschätzen der Zykluszeit Das zyklische Programm wird alle 100 ms vom zeitgesteuerten Programm unterbrochen. Dadurch verlängert sich die Zykluszeit entsprechend. Für eine Abschätzung der Zykluszeit sind zunächst die Einzellaufzeiten folgender Programmteile zu ermitteln:

zyklisches Anwenderprogramm zyklisches Reglerprogramm zeitgesteuertes Reglerprogramm.

Zyklisches Anwenderprogramm Zum zyklischen Anwenderprogramm gehören das Steuerungsprogramm und die Bear- beitung der Reglerein- und -ausgänge. Reglereingänge sind beispielweise die Betriebsar- tensignale, Reglerausgänge sind beispielsweise Meldungen.

Zyklisches Reglerprogramm

Für jeden Regler wird im OB 1 einmal der FB 118 aufgerufen. Er enthält die Funktionen Betriebsart, Bedienen der Reglerparameter und die Anzeige. Die Funktion Betriebsart wird in jedem Zyklus bearbeitet, die Bedienung der Reglerparamter nur nach Setzen de r entsprechenden Bedienkennung (siehe Abschnitt 3.7) und die Anzeigefunktion nur nach Freigabe (siehe Abschnitt 3.8).

Die Zyklusbelastung durch den Funktionsbaustein FB 11 8 beträgt minimal 8 ms je Regler. Sie erhöht sich beim Bedienen von Paramtern bzw. bei Verwendung der Anzeigefunktion.

Tabelle: Laufzeiten der Einzelfunktionen von FB 118

Zeitgesteuertes Reglerprogramm

Alle 100 ms wird das zyklische Programm durch das zeitgesteuerte Programm unterbrochen. Die Laufzeit setzt sich aus folgenden Teilen zusammen:

FB 106 (einmal für alle Regler) 10 ms FB 80 (je freigebenen Regler) 4 ms ohne Abtastung

12 ms mit Abtastung; ohne Zusatzfunktionen 16 mc mit Abtastung; mit Zusatzfunktionen Polygon-

zug, Glättung, Grenzignalglied, Totzone.

Bemerkung

wird immer bearbeitet wird nur nach Setzen der Bedienk. einmal bearbeitet wird nur nach Setzen der Bedienk. einmal bearbeitet wird nur bei Freigabe zyklisch bearbeitet

Funktion

Betriebsarten Bedienen des Sollwertes Bedienen der restlichen Paramter Anzeigefunktlon

Laufzeit

8 rns 20 rns 90 rns 40 rns


Beispiel Die Zykluszeit soll an einem Beispiel mit drei Reglern ohne Zusatzfunktionen und folgenden Annahmen gezeigt werden.

Regler

Z Regler1 TA=4[lOOms] N Z = 1 [ l O O m s ] A P = 5 Regler 2 TA = 4 1100 ms] TVZ = 2 [1 00 ms] AP = 6 Regler 3 TA = 8 [I00 ms] TVZ = 0 1100 ms] AP = 8

Legende: TA Abtastzelt

TVZ Verschlebezeit

AP Abtastparameter

zyklisches Programm Die Laufzeit des zyklischen Programms (zyklisches Anwenderprogramm und zyklisches Reglerprogramm) soll insgesamt 170 ms betragen.

Die Laufzeit des zeitgesteuerten Programms ist abhängig davon, ob ein Regler abgetastet wird oder nicht. Sie beträgt:

t = 10 ms (FB 106) + 12 ms (FB 80: Regler mit Abt.) + 4 ms (FB 80: Regler ohne Abt.) +4 ms (FB 80: Regler ohne Abt.) = 30 ms bzw.

t = 10 ms (FB 106) + 4 ms (FB 80: Regler ohne Abt.) + 4 ms (FB 80: Regler ohne Abt.) +4 ms (FB 80: Regler ohne Abt.) = 22 ms

Nachstehendes Bild zeigt die Abarbeitung des zyklischen Programms. Das zyklische Programm wird dabei im günstigsten Fall 2-mal und im ungünstigsten Fall 3-mal durch das zeitgesteuerte Programm unterbrochen, d.h. die Zykluszeit tz beträgt in einem Fall tz = 170 + 60 ms = 230 ms und im anderen Fall tz = 170 + 90 ms = 260 ms.

Zeitraster 1OOms I I I I I I I I I I Anstoß Regler 1 I I 1 Anstoß Regler 2 I I Anstoß Regler 3 1 I

t = 1 0 + 4 + 4 + 4 (ms)

t z d

Bild: Abarbeitung des zyklischen Programmes

3.3.3 Besonderheiten

Beim Einsatz des Softwarepaketes "Regelung S5-115 U" ist zu beachten: *Retten der Merker MB 200 ... 255 bei Alarmen A, B, C, D. (siehe Kapitel 3.1.3)

Kann das zyklische und zeitgesteuerte Reglerprogramm durch die Alarme A (OB 2), B (OB 3), C (OB 4) undloder D (OB 5) unterbrochen werden und werden irn Alarmprogramm Merker MB 200 .. . 255 verwendet, so ist deren Inhalt am Anfang der Alarmbearbeitung zu retten und am Ende wieder zu aktualisieren.


Reaktionszeit auf Alarme Aus Gründen der Datenkonsistenz wird im Reglerprogramm die Alarmbearbeitung einigemale kurzzeitig gesperrt. Die maximale Reaktionszeit betragt weiterhin 2 ms.

3.4 Reglerparametrierung 3.4.1 Reglerfreigabe, Abtastparameter

Digitale Abtastregler arbeiten zeitgesteuert, d.h. in immer gleichen Zeitabständen wird der Istzustand der Regelstrecke abgetastet und die Stellungsgröße Y b m . ein Stellinkre- ment DY neu berechnet. Der Funktionsbaustein FB 106 "Zeittaktverteiler" verwaltet zeitalarmgesteuert - im 100 ms-Zeitalarm - den Anstoß zum Abtasten von maximal 8 Reglern. Der Anstoßzeitpunkt ist mit dem Abtastparameter AP projektierbar. Ein Anstoß erfolgt jedoch nur nach Freigabe des jeweiligen Reglers.

Reglerf reigabe

Die Reglerfreigabe erfolgt, indem im Datenbaustein DBRS, Datenwort DW 1 das dem jeweiligen Regler zugeordnete Freigabebit mit 1 vorbesetzt wird.

Regler 1 Regler 2 Regler 3 Regler 4 Regler 5 Regler 6 Regler 7 Regler 8 Reserviert

Abtastparameter

Der Abtastparameter ist im Datenbaustein DB-A, Datenwort 5 einzutragen. Er wird nach folgender Gleichung gebildet:

AP = (TA t TVZ)1100rns AP Abtastpararneter

TA Abtastzeit

TVZ Verschiebezeit - -

Abtastzeit TA Mit der Abtastzeit TA wird der Zeitabstand festgelegt, in dem der Regler den Istwert abtas- tet und eine neue Stellgröße berechnet. Sie kann als Vielfaches von 100 ms in folgenden Stufen gewählt werden:

TA = 1 /2/4/8/16/32/64/128 (1 00 ms)

Die Abtastzeit ist abhängig von der Streckenzeitkonstante und der Abtastrate der Analogeingabe (Zeitabstand, in dem die Analogeingabe den lstwert neu verschlüsselt, z.B. 400 ms bei der BG 6ES5 460-7..) festzulegen und sollte aus Gründen der Zyklus- belastung möglichst groß gewählt werden. Es gilt:

Abtastrate der Analogeingabe I TA 5 1/10 der Streckenzeitkonstante

Verschiebezeit N Z Bei Verwendung mehrerer Regler sollte die Abtastung über die Verschiebezeit gleichmäßig im Zeitgrundraster von 100ms verteilt werden. Damit wird eine gleichmäßige Belastung des Prozessors durch die Regelung erreicht. - .

TVZ = 0111 ... /(TA-1) (100 ms)

SlMATlC Regelung

Beispiel

Regleranstoß von 3 Reglern mit Regler 1 : TA = 4 (400 ms) TVZ = 1 AP = 5 Regler 2: TA = 4 (400 ms) TVZ = 2 AP = 6

Regler 3: TA = 8 (800 ms) TVZ = 0 AP = 8

Zeitraster 1 OOms

Anstoß Regler 1 n Anstoß Regler 2 n n Anstoß Regler 3 n n

3.4.2 Reglerverschaltung

Für eine Kaskaden-, Verhältnis- oder Mischungsregelung sind stets mehrere Einzelregler miteinander zu verschalten. Der Datenaustausch zwischen den Reglern erfolgt selbsttätig. Im Programm werden die einzelnen Regler in der Reihenfolge der Reglernummern aufgerufen. Damit unterlagerte Regler die jeweils aktuellsten Daten erhalten, sollte für sie ein Regler mit einer höheren Nummer gewählt werden. Zusätzlich ist die Verschiebezeit so festzulegen, daß die Regler in der Reihenfolge Führungsregler, unterlagerter Regler abgetastet werden.

Führungsregler - Funktionskennung FK.YF

Bei einer Kaskaden- und Mischungsregelung ist mit der Funktionskennung FK.YF (siehe Abschnitt 3.4.3) die Schnittstelle zu dem oder den Folgereglern freizugeben.

8 Folgeregler - Funktionskennungen FK.KAR/VHR/MR:

Einstellung des Folgereglertyps (siehe Abschnitt 3.4.3). - Parameter DBA-FUR:

Angabe des Anwenderdatenbausteins DB-A vom Führungsregler

Mischungsreglung Bedingt dadurch, daß der Verhältnisfaktor für die Hauptkomponente von der Regelung selbsttätig berechnet wird, ist die folgende Reihenfolge der Folgeregler vorgeschrieben: Regler für Additiv 1, Additiv 2, ... , Additiv n, Hauptkomponente. Für die Parametrierung sind folgende Angaben erforderlich: - Funktionskennungen FK.MR1 IMRNIMRH

Über sie ist zu definieren, welche der Komponenten der jeweilige Regler regelt. -Parameter DBA.MR

Mit Ausnahme des Reglers für Additv 1 ist bei allen anderen Folgereglern der Anwen- derdatenbaustein DB-A des jeweils überlagerten Reglers anzugeben.

Parameter (DB-A des Folgereglers) I I 1

Name

DBA. FUR

' ) nur bei einer Mischungsregelung

I I I VerwendungIBenennung

DBA.MR

Datum I F

I I I DB-A. Nr. des Führungsreglers DW 40 KF

DB-A.Nr. des überlagerten Mischungsreglers DW 41 KF * )

Regelung

3.4.3 Funktionskennungen

Die Funktionskennungen dienen: - der Freigabe von Zusatzfunktionen - der Einstellung wählbarer Reglereigenschaften.

Tabelle: Funktionskennungen (im DB-A)

Name

FK.KIS

FK.YF

FK.KAR

FK.VHR

FK.MR

FK.MR1

FK.MRN

FK. MRH

FK.GRSG

FK.GLAE

FK.TOHY

FK.POLY

FK.STEW

FK.STEYH

FK.STEVF

FK.TEST

FK.XERS

FK.XZ

FK.Z

FK.SRZU

FK.SRUNV

FK.SRAUF

FK.NF1121314

Datum

D .0

D 1.1

D1.2

~ 1 . 3

D .4

D1.5

D1.6

D1.7

D

D .9

D 10

D

D

D .13

D1 ,14

D

D .0

D 2.1

D 2.2

D 2.3

D 2.4

D 2.5

D 2.8 ...

Funktion

Einstellung KIS-Regler

Freigabe der Schnittstelle zum Falgeregler

Folgereglertyp: Kaskadenregler

Folgereglertyp: Verhältnlsregler

Folgereglertyp: Mischungsregler

Mischungsregler für Additiv 1

Mischungsregler für Additiv >1

Mischungsregler für Hauptkomponente

Freigabe des Grenzslgnalgliedes

Frelgabe der Glättung

Freigabe der Totzone

Freigabe des Polygonzuges

Freigabe des Stellers W

Freigabe des Stellers YH

Freigabe des Stellers VF

Freigabe der Testfunktion

Freigabe des Ersatzistwertes XERS

Freigabe der Störgrßße XZ

Freigabe der Störgröße Z

Schrittregler: Stellung ZU

Schrlttregler: Steilung UNVER

Schrittregler: Stellung AUF

siehe Abschnitt 3.6.1

Zustand

0 = K-Regler 1 = S-Regler

: f :SEbe O= nein 1 = ja

O= nein l = ja

0 = nein 1 = ja

O= nein l = ja

O= nein 1 = ja

0 = nein 1 = ja

0 = Sperre 1 = Freigabe




0 = Sperre 1 = Frelgabe


O= Sperre 1 = Freigabe






0 = Sperre siehe


11

FK.ADE

FK.ADU

D 2.14

D 2.

Anzeigenfreigabe im BCD-Code

Anzeigenfrelgabe im DUAL-Code



Regelung

Hinweise

Funktionskennung FK.K/S Vom Regler werden in der Einstellung K(ontinuier1icher)-Regler die Stellgröße Y und in der Einstellung S(chritt)-Regler Stellinkremente DY ausgegeben.

Funktionskennungen FK.YF Bei Verwendung des Reglers als Führungsregler einer Kaskaden- oder Mi- schungsregelung wird mit FK.YF = 1 die Schnittstelle zum ~ o l g e r e ~ l e r freigegeben. Achtung: Die Einstellung FK. YF = 1 ist nur in Verbindung mit FK.K/S = 0 zulässig.

Funktionskennungen FK.KAR, FK.VHR, FK.MR Bei Regelungen bestehend aus mehreren Reglern ist die Arbeitsweise von Fol- gereglern mit einer der genannten Funktionskennung festzulegen.

Funktionskennungen FK.MR1, FK.MRN, FK.MRH Bei den Folgereglern einer Mischungsregelung ist festzulegen, welche der Komponen- ten der jeweilige Folgeregler regelt: Additiv 1 (FK.MR1 = I ) , Additiv 2 . . . n (FK.MRN = 1) oder Hauptkomponente (FK.MRH = 1).

Funktionskennungen FK.GLAE, FK. POLY, FK.GRSG, FK.TOHY, FK.STEW, FK.STEVF, FK.STEYH Sie dienen der Freigabe der entsprechenden Zusatzfunktion.

Funktionskennung FK.TEST Sie dient der Freigabe der Testfunktion. Näheres zur Testfunktion siehe Abschnitt 3.9

Funktionskennung FK.XERS Sie dient der Umschaltung auf den Ersatzistwert XERS. Mit dem Ersatzistwert Iäßt sich die Reglerfunktion bei Anlagenstillstand oder beim Systemtest prüfen.

Funktionskennungen FK.Z, FK.XZ Sie dienen der Freigabe der Störgrößen X und XZ.

Funktionskennungen FK.SRZU, FK.SRUNV, FK.SRAUF Beim S-Regler ist für den Regleranlauf aus dem STOP. für Reglerbearbeitung AUS und für Schutz EIN die Grundstellung des Stellgerätes (siehe auch Abschnitt 3.4.8) festzulegen. Dazu ist eine der Funktionskennungen mit Signal 1 vorzubesetzen. Wird als Grundstellung Sfellung ZU (FK.SRZU = 1) oder Stellung AUF (FK.SRAUF = l)gewählt, ist vom Stellgerät zusätzlich eine entsprechende Rückmeldung am Eingang ERMZU bzw. am Eingang ERMAUF erforderlich.

Funktionskennungen FK.NF1, FK.NF2, FK.NF3, FK.NF4 Mit diesen Funktionskennungen wird das Reglerverhalten festgelegt. Näheres siehe Abschnitt 3.6.1 . Funktionskennungen FK. ADE, FK. ADU Sie dienen der Freigabe der Anzeige von Istwert, Sollwert und Stellgröße (K-Regler) bzw. Restimpulsdauer (S-Regler) im BCD- bzw. DUAL-Code. Näheres siehe Abschnitt 3.8 .

Regelung

Funktionsbeschreibung

Der Istwert aus dem Prozeß wird von der Istwerteingabe wahlweise direkt von der Analogeingabe (Istwert XR) oder nach Vorverarbeitung durch ein Anwenderprogramm aus einem Datenbaustein (Istwert XE) übernommen. Die Funktionen der lstwerteingabe sind:

Normierung des Istwertes XR auf die interne Darstellung von 0 . .. 2047 Einheiten Nullpunktkorrektur Prüfung auf Bereichsgrenzen, Drahtbruch und Parametrierfehler (Paramter XTYP) . Im Fehlerfall wird eine Meldung ausgegeben.

Anstelle des Istwertes aus dem Prozeß kann der Regler auch mit einem Ersatzistwert XERS betrieben werden, beispielsweise bei Prozeßstillstand oder beim Reglertest.

XTY P BA, BE, XK. X.ADR

- Zusatzfunktionen

- AUEB

- AUNT

- ADRA

ATY P

- AFREG

XERS I

Legende: ADRA ATY P AUEB AUNT AFREG

BA BE FK.XERS

Fehlermeldung Drahtbruch Fehlermeldung Typfehler Fehlermeldung Bereichsüberschreitung Fehlermeldung Berelchsunterschreitung Fehiersammelmeldung des Reglers Berelchsanfang Bereichsende Freigabe Ersatzistwert XERS

1 ) X Istwert für PID-Algorithmus 1) X.ADR Adresse für XE, XR 1) XE externer Istwert 1) XERS Ersatzlstwert 1) XK X-Korrekturwert

XR Istwert von Analogelngabe XTYP lstwerttyp

2)

1) siehe Abschnitt 3.5.2 2) siehe Abschnitt 3.4.3

Regelung

Parameter (im DB-A) I I 1

~ a m e l VerwendungIBenennung I Datum I F I Wertebereich

XERS

phys. Meßberelch: Bereichsanfang

phys. Meßberelch: Berelchsende

Ersatzlstwert

Adresse für XR. XE für XTYP 1121315/617

für XTYP 4

für XTYP 8

- 0 , 128 ... 254

Kanalnr. . BG-Adresse

DB-Nr. , DW-Nr.

XTYP Istwert XR XTYP 1: BG 465-3

Meßberelch +O . . . 50 m V +O . . . 500 rnV +o ... 1 V +o ... 10 V +O . . . 20 m A

XTYP 2: BG 465-3 Meßberelch PT 100

XTYP 3: BG 465-3 Meßbereich +4 . . . 20 m A

XTYP 4: BG 243-1 Meßberelch +O . . . 10V

XTYP 5: BG 460-71465-7 Meßberelch +O . . . 50mV

+O . . . 500 m V

XTYP 6:

XTYP 7:

+0 . . . 20mA BG 460-71465-7

Meßberelch PT 100 BG 460-71465-7

Meßbereich +4 . . . 20mA

lstwert XE XTYP 8: 0 . . . 2047 Einheiten

nE Einheiten bezogen auf den normierten Bereich 0 . . . 2047 Einheiten pW physikalischer Wert

Hinweise

physikalische Bereichsgrenzen BA,BE Die Eingabe und Ausgabe verschiedener Reglergrößen erfolgt als physikalischer Wert. Für die Umrechnung der Größen zwischen physikalischem Wert und der internen Darstel- lung dieser Größen sind die den lstwertbereichsgrenzen entsprechenden physikalischen Werte anzugeben. Durch die Wahl geeigneter Werte Iäßt sich die Auflösung beinflussen.

Beispiele:

Beachte: (BE-BA) > 16

Auflösung

1 bar 0.1 bar

0.01 bar

1 bar 0.1 bar

0.01bar

1 "C 0.1 "C

lstwertbereich

0 ... 20 rnA

4 ... 20 m A

PT 100

phys. Ber.

0 . . . 20 bar

0 . . . 20 bar

0 . . . 270°C

phys. Bereichsgr. BA

0 0 0

0 0 0

0 0

BE

20 200

2000

2 0 200

2000

270 2700

Regelung

Korrekturwert XK Mit dem Korrekturwert XK Iäßt sich ein eventueller Nullpunktfehler des Meßwertgebers korrigieren. Die Angabe des Korrekturwertes muß in der normierten Darstellung des Istwertes von 0 .. . 2047 Einheiten erfolgen. Ist keine Korrektur erforderlich. ist als Kor- rekturwert XK = 0 anzugeben.

Beispiele:

Analogeingaben 460-71465-7 Einstellung der Meßwertdarstellung: Betragszahl mit Vorzeichen (bipolar)

3.4.5 Zusatzfunktionen: Polygonzug, Glättung, Grenzsignalglied, Totzone

Funktionsbescheibung

Korrekturwert XK

- * 2047 = ca. 13; d.h. XK = -13 20 - 4

2047 = ca. 10; d.h. XK = - 10 20 - 0

lstwertbereich

4 ... 20 rnA

0 ... 20 mA

Die Zusatzfunktionen Polygonzug, Glättung, Grenzsignalglied und Totzone sind nur nach Freigabe mit der zugehörigen Funktionskennung wirksam.

Nullpunkt- fehler

0,l mA

0,l m A

Polygonzug

Näheres siehe Abschnitt 3.4.9 .

Glättung

Der Istwert wird nach folgender Gleichung geglättet

XA neu = K (XA alt - XE) + XE Legende: K Glättungsfaktor XA Istwertausgang XE lstwerteingang

Vom Anwender ist die Glättungszeitkonstante anzugeben. Vom System wird daraus selbsttätig der Glättungsfaktor K berechnet.

Legende: TA Abtastzeit T1 Glättungszeitkonstante

Regelung

Grenzsignalglied Das Grenzsignalglied vergleicht den Istwert mit der ei-lbaren ~ ~ - w und meldet. in welchem Bereich der Istwert momentan Ilegt,

Signalverlauf Meldung oberer Grenm. Oberschr. Meldung unterer (3rennv. unterschr. Meldung Ismert h dassigen Ber- oberer Gr# - unterer G r e n z .

Meldungen

AGWOI 1-1- AGwo J n

Bild: Arbeitsweise des Grenzsignalgliedes

Totzone mit Hysterese

Die Totzone mit Hysterese vergleicht den IJ~,/<;~+ mit dem sollwert. Solange die Differenz innerhalb des symmetrischen T~tzonenbsrsir,r,~;~ liegt, wird der sollwert als Istwert ausgegeben. Der Totzonenbereich ist einstellbar f,r,,j besitzt eine Hysterese.

('19: knsprechwert b,bfallwert Sollwert /- Ausgangswert /-Eingangswert Schaltpunkt W - AN Schaltpunkt W - AB .Schaltpunkt W + AB khaapunkt W + AN

'XE

Bild: Arbeitsweise der Totzone

Beachte: 0 < AB < AN


Polygonzug Glattung Grenzslgnalglled Totzone

T1 XOG.. XUG. AN,AB

FK. POLY FK.GLAE FK.GRSG FK.TOHY

-

E AGW02 AGWOl AGWO AGWUI AGWU2

Legende: AB Abfallwert FK.GRSG Freigabe Grenzsignalglied 2) AN Ansprechwert FK. POLY Freigabe Polygonzug 2 AGWO. Meldung Grenzwert überschritten 1) FK.TOHY Freigabe Totzone 2) AGWU. Meldung Grenzwert unterschritten 1 ) XOG. oberer Grenzwert AGWO Meldung Istwert im zul. Bereich 1) XUG. unterer Grenzwert FK.GLAE Freigabe Glättung 2) T1 Glättungszeitkonstante


Parameter (irn DB-A)

XOG2 I oberer Grenzwert 2 1 ~ ~ 2 2 I K F ( BA ... BE

Name

XUGl 1 unterer Grenzwert 1 1 ~ ~ 2 4 I K F I BA ... BE

I I I I

VerwendungIBenennung

XOGl

Datum F I Wertebereich

I

oberer Grenzwert 1

XUG2

T 1

DW 23

I I I I

unterer Grenzwert 2

AN

Hinweise - - -

Grenzwerte XOG2, XOG1, XUG1, XUG2 Die Grenzwerte sind als physikalische Werte vorzugeben. Dabei gilt:

BA 2 XUG2 < XUG1 < XOGl < XOG2 5 BE und BE-BA > 16

Glättungszeitkonstante T1 Die Glättungszeitkonstante T1 ist als Vielfaches der Abtastzeit TA anzugeben. Damit entspricht beispielsweise T1 = 10 bei einer Abtastzeit TA = 4.100 m s einer Zeit von 10.4.100 ms = 4 s.

Glättungszeitkonstante DW 26

AB

KF

DW 25

KF (1 . . . 50) TA

Ansprechwert

BA ... BE

pW physikalischer Wert

Abfallwert

KF

DW 27

BA . . . BE

DW 28

KF 0 . . . 250

KF 0 . . . 250

Regelung

3.4.6 Sollwert Funktionsbeschreibung

Abhängig vom Signalzustand des Betriebsartensignals LOCAUREMOTE wird der Regler vom internen Sollwert WI oder externen Sollwert WE geführt.

Interner Sollwert W1 Der interne Sollwert kann wahlweise über die Anwenderschnittstelle im Datenbaustein DB-A eingegeben oder mit dem Sollwertsteller STEW eingestellt werden. Die Sollwertnachführung NFW bewirkt bei einem Betriebsartwechsel einen stoßfreien Über- gang auf den eingestellten Sollwert.

Sollwertsteller STEW Der Sollwertsteller ist nur nach Freigabe wirksam. Bei Signal HOCH am Eingang ESTEWH oder TlEF am Eingang ESTEWT wird der interne Sollwert WI im Zeitraster von 100 ms verstellt, anfangs jeweils um ein Stellinkrement langsam SL und nach Ablauf der eingestellten Umschaltzeit UMS jeweils um ein Stellinkrement schnell SS.

ESTEWH I I ESTEWT

Bild: Arbeitsweise des Sollwertstellers

Externer Sollwert WE Wird der Regler von einem Überlagerten Regler geführt, dient je nach Reglereinstellung der Istwert oder die Stellgröße des überlagerten Reglers als Führungsgröße (siehe Abschnitt 2.2). Bei einer Verhältnis- oder Mischungsregelung wird diese vor Übergabe an den PID-Algorithmus mit dem Verhältnisfaktor VF und dem Anpaßfaktor AF multipliziert.

Verhältnisfaktor VF Mit dem Verhältnisfaktor wird das Verhältnis von führender und geführter Größe festgelegt. Er Iäßt sich wahlweise über die Anwenderschnittstelle im DB-A eingeben oder mit dem Steller STEVF einstellen. Verhältnisfaktorsteller STEVF Der Verhältnisfaktorsteller ist nur nach Freigabe wirksam, Bei Signal HOCH am Eingang ESTEVFH bzw. TlEF am Eingang ESTEVFH wird der Verhältnisfaktor im Zeitraster von 100 ms verstellt, anfangs um jeweils 0,1% und nach 1 0-maligem Verstellen um jeweils 1 % .

VF

ESTEVFH 1 I ESTEVFT

Bild: Arbeitsweise des verhältnisfaktorsteilers

Regelung

Summen-, Differenzbildung Diese Funktionen sind nur bei der Regeleinstellung Mischungsregler wirksam. Bei einer Mischungsregelung beträgt die Summe der Anteile aller Komponenten 100%. Vom Anwender sind nur die Anteile der Additive einzugeben. Der Anteil der Hauptkom- ponente wird selbsttätig berechnet. Über die Summenbildung wird die Summe der An- teile der Additive an den Hauptkomponentenregler übergeben. Die Differenzbildung berechnet den Anteil der Hauptkomponente.

'0 Anpaßfaktor Mit dem Anpaßfaktor lassen sich unterschiedliche Stellbereiche von Stellgeräten anpassen.

Sollwertnachführung NFW Beim stoßfreien Einschalten bzw. Umschalten in den Automatikbetrieb (siehe Abschnitt 3.6) wird der Sollwert von einem Anfangswert - als Anfangswert dient der momentane Istwert - mit einer einstellbaren Schrittweite WSCHR auf den eingestellten Sollwert geführt.

SL. SS. UMS

FK.STEW WSCHR ESTEWH ESTEWT

WP

FK.STEVF ESTEVFH ESTEVFT

EVFSU

AVFSU

STEVF

-

SUMM

DlFF 4 I

100% \ / I :

C + , WE1

VREC AREC - WE ---J

WE2

Legende: AF Anpaßfaktor AREC Anpassrechnung AVFSU Summe-VF: Ausgang DlFF Dlfferenzbildung ELR Eingang LOCALIREMOTE 1 ) ESTEWH Steller-W: Eingang HOCH 1 ) ESTEWT Steller-W: Eingang TlEF 1 ) ESTVFH Steller-VF: Eingang HOCH 1 ) ESTVFT Steiler-VF: Eingang TlEF ) EVFSU Summe-VF: Eingang FK.STEVF Freigabe Steller VF 2) FK.STEW Freigabe Steller W 2 NFW Sollwertnachführung


SL SS- -

STEW STEVF SUMM UMS VF VREC W WP WE1 WE2 WSCHR

Stellinkrement langsam Stellinkrement schnell Steller-W Steller-VF Summenbildung Umschaltzeit Verhältnisfaktor Verhältnisrechnung Sollwert für PID-Algorithmus physikalischer Sollwert externer Sollwert 1 (Istwert des Führungsr.) externer Sollwert 2 (Stellgröße des Führungsr. ) Schrittweite

Regelung


WP physikalischer Sollwert I

UMS Urnschaltzeit I

SL ( Stellgeschwindlgkeit langsam

SS I Steliaeschwindiakeit schnell

VF

Datum I F ( Wertebereich I ~ i n h .

Verhilitnlsfaktor für Verhiiitnisregler für Mischungsregler

AF

WSCHR

0 ... 10 000 O . . . 1 0 0 0

DW 38 0 ... 10 000

DW 39 KF 0 ... 1000

:h 0 . . . 2047 Einheiten

Anpassfaktor

Schrlttweite (siehe Hinweise)

pW physikalischer Wert nE Einheiten bezoaen auf den normierten Berei

Hinweise

Stellinkrement SL,SS Die Angabe der Stellgeschwindigkeit muß in Einheiten bezogen auf die interne Darstel- lung des Sollwertes von 0 . . . 2047 Einheiten erfolgen. Damit entspricht beispielsweise eine Stellgeschwindigkeit von 2 einer Verstellung um Ca. 0.1% I 100 ms.

Umschaltzeit UMS Mit der Umschaltzeit wird definiert, nach welcher Zeit von der Stellgeschwindigkeit SL auf die Stellgeschwindigkeit SS umgeschaltet werden soll.

Anpaßfaktor AF Verhliltnisregler: Bei einer Verhältnisregelung erfolgt die Anpassung unterschiedlicher Stellbereiche von Führungsregler und dem geführten Verhältnisregler über den Anpaßfaktor des Verhältnisreglers, wobei der Stellbereich des Stellgerätes vom Führungsregler mit 100% angenommen wird. Beträgt beispielsweise der Stellbereich des Stellgerätes vom Führungsregler 0 ... 100 Ilmin und vom Verhältnisregler 0 ... 50 llmin, so ist als Anpaßfaktor AF = 2000 zu wählen.

Stellbereich des Verhältnisreglers 1000 (O.l %, Rechnung: = Stellbereich des Führungsreglers

Mischungsregler: Bei einer Mischungsregelung lassen sich die unterschiedlichen Stellbereiche der einzelnen Mischungsregler über den Anpaßfaktor anpassen. Zweckmäßig wird der Verhältnis- faktor des Hauptkomponentenreglers VF = 1000 gesetzt und die Anpaßfaktoren der Ad- ditive entsprechend ihres Verhältnisses zum Stellbereich der Hauptkomponente festgelegt.

Stellbereich des Additivreglers Rechnung: = Stellbereich des Haupkornponentenreglers X 1000 (0.1%)

Beispiel:

Komponente Stellbereich Anpaßfaktor

Ha.uptkomponente 0 . . . 100 llmin

Additiv 1 0 .. . 50 llmin

Additiv 2 0 .. . 25 Ilmin 4000

Schrittweite WSCHR Die Schrittweite ist in Einheiten bezogen auf die interne Darstellung des Sollwertes von 0 . . . 2047 Einheiten anzugeben. Damit entspricht beispielsweise WSCHR = 2 einer Verstellung von Ca. 0.1 %/TA. Die maximale Schrittweite (WSCHR = 1000) beträgt dann 100012047 = Ca. 50%.



Stellgrdße-HA ND

Im Handbetrieb gibt der Regler die Stellgröße-HAND YH (K-Regler) bzw. Stellinkremente- HAND DYH (S-Regler) aus. Die Stellgröße YH kann wahlweise durch Eintrag in den Daten- baustein DB-A vorgegeben oder mit dem Steller STEYH eingestellt werden. Eine Vorgabe von Stellinkrementen-HAND ist nur mit dem Steller STEYH möglich.

Steller-YH STEYH Der Steller ist nur im Handbetrieb und nach Freigabe wirksam. Seine Arbeitsweise ist abhänig von der Reglereinstellung K- oder S-Regler. K-Reglec Die Stellgröße YH wird im Zeitraster der Reglerabtastzeit TA verstellt, zunächst 10-mal um 0.1% und anschließend um 1%. S-Regler: Im Zeitraster der Reglerabtastzeit TA werden Stellimpulse ausgegeben, zunächst 10-mal mit einer Impulslänge von 1 OOms und anschließend mit einer lmpulslänge von 1s.

PID-Algorithmus

Der PID-Algorithmus ist im Betriebssystem als Organisationsbaustein OB 251 integriert. Näheres siehe in der Betriebsanleitung SlMATlC S5-115 U.

FK.STEYH -+-C:IL, ESTEYHH STEYH ESTEYHT I I 'H --m1 YHIDYH ---,

Legende: BGOG oberer Begrenzungswert K BGUG unterer Begrenzungswert R e Regeldifferenz STEYH EHA Eingang für HANDIAUTOMATIK 1) TN ESTEYHH Steller YH: Eingang HOCH 1) TV ESTEYHT Steller YH: Eingang TIEF FK.STEYH Freigabe Steller YH

1

FK.KIS Umschaltung KIS-Regler 2, XZ

FK.XZ Freigabe Störgröße XZ 21 YIDY

FK.Z Freigabe Störgröße Z YH

1) siehe Abschnitt 3.5.1 2' Z

2) siehe Abschnitt 3.4.3

X -

e e

- 0 - 0 EHA FK.KIS

Proportionalbeiwert Verstärkungsfaktor für P-Anteil Steller YH Nachstellzeit Vorhaltezeit Sollwert Istwert Störgröße XZ (separater D-Anteil) StellgrößelStellinkrement Stellgröße-HAND Störgröße Z

- - FK.2

@TEdy BGUG

J

-

Regelung

Parameter firn OB-Al

Name I Verwendung/Benennung I

K Proportlonalbelwert I

R Verstärüungsfaktor für P-Anteil I

TN I Nachstellzeit

P-

BGOG I oberer Begrenzungswert

BGUG unterer Begrenzungswert I

YH I Steilgrbße-HAND für K-Regler I

XZ separater Wert für D-Anteil I

nE Einheiten bezogen auf den normierten Bereict 0 . . . 2047 Einheiten

Hinweise

Der Integralanteil des PID-Algorithmus ist mit TN = 32767 abschaltbar. Der Differentialanteil des PID-Algorithmus ist mit TV = 0 abschaltbar. Begrenzungswerte BGOG und BGUG. Die Stellgröße Y bzw. die Stellinkremente DY werden auf die eingestellten Werte begrenzt. Beim K-Regler wird nach Erreichen der Grenzwerte zusätzlich der Integralan- teil abgeschaltet. Abhängig vom Reglertyp sind folgende Einstellungen zulässig:

Stellgröße-HAND YH Die Stellgröße-HAND über die Anwenderschnittstelle im DB-A ist als prozentualer Wert vorzugeben.

S-Regler: Handbetrieb Auch im Handbetrieb werden Stellimpulse nur nach Erreichen der eingestellten Mindest- impulsdauer ausgegeben. Unter Umständen ist es daher zweckmäßiger, das Stellgerät nicht mit dem Steller STEYH sondern über die Eingänge EHAUF, EHZU zu verstellen.

Regelung

3.4.8 Stellgrößenausgabe


Abhängig von der Einstellung der Funktionskennungen FK.K/S und FK.YF erfolgt die Aus- gabe der vom PID-Algorithmus berechneten Stellgröße Y bzw. Stellinkremente DY:

über eine Analogausgabe als Spannungs- oder Stromsignal beim K-Regler

über eine Binärausgabe als Stellimpuls beim S-Regler

als Digitalwert an die Schnittstelle zum Folgeregler.

Grundstellung Bei Anlauf aus dem STOP (OB 21). Reglerbearbeitung AUS und bei Schutz EIN werden die Reglerausgänge in eine definierte Grundstellung gebracht.

U-Regler Das Ausgangssignal U11 nimmt den Wert Null an.

S-Regler Das Stellgerät wird in die mit den Funktionskennungen FU.SR.. (siehe Abschnitt 3.4.2) definierbare Grundstellung gebracht.

Schrittregler im Handbetrieb Im Handbetrieb kann das Stellgerät wahlweise vom Regler über den Steller STEYH oder direkt über die Eingänge EHAUF, EHZU verstellt werden. Bei Freigabe des Stellers sind die Eingänge EHAUF, EHZU unwirksam.

YIDY

E FA ESHU EHAUF EHZU ERMAUF ERMZU

AA.ADR, YK. YTYP

A A

ATY P

FK. KIS

3: BAA.ADR, BAZ.ADR, MlMP FK.SRZUISRUNVISRAUF +

I BAAUF

BAZU -

I

Legende: A A Analogausgang AA.ADR Adresse für Analogausgabe ATYP Ausgang: Meldung Typfehler

(XTYP oder YTYP) BAAUF Binärausgang AUF BAZU Binärausgang ZU BAA.ADR Adresse für Ausgang BAAUF BAZ.ADR Adresse für Ausgang BAZU EFA Eingang Freig. der Reglerausg. EHAUF Eingang HAND AUF EHZU Eingang HAND ZU ERMAUF Eing. Rückm. AUF 1 ) siehe Abschnitt 3.5.2 2) siehe Abschnit 3.5.1 3) siehe Abschnitt 3.4.3

ERMZU ESHU FK.KIS FK.SR..

1) FK.YF 1) MlMP

YIDY YF

2) YK 2) YTYP 2) 2 2

Eing. Rückm. ZU Eingang SCHUTZ 1) Umschaltung KIS-Regler 3) Einstellung der Grundstellung 3 Frelgabe YF Mindestimpulsdauer StellgrößelStellinkrement vom PID-AIg . Digitalwertausgang Y-Korrekturwert Typ der Stellgröße

SlMATlC

Parameter (im DB-A)

S5-115 U Regelung

nE Einheiten bezogen auf den normierten Bereich 0 . . . 2047 Einheiten

Name

YTYP

AA.ADR

YK

BAZ.ADR

BAA.ADR

MIMP

Hinweise

Adressen BAA. ADR, BAZ. ADR

Für die Adressen ist stets die gleiche Byte-Adresse zu verwenden. Beim Eintrag der

Adresse ist zu beachten, daß die Bit-Adresse im DL und die Byte-Adresse im DR stehen

muß.

VerwendunglBenennung

Typ der Stellgr6ße YTYP 1 : BG 475-31476-3

Meßberelch +O . . . 10V +O . . . 20mA

YTYP 2: BG 243-1 Meßberelch +O . . . 10V

YTPT 3: BG 470-7UA Meßbereich +O . . . 10V

+O . . . 20mA BG 470-7UB Meßbereich +O . . . 10V

BG 470-7UC Meßbereich +l . . . 5V

+4 . . . 20mA

Adresse filr Anaiogausgabe YTYP 1.3

YTYP 2

Y-Korrekturwert

Adresse für Binärausgang ZU

Adresse für Binarausgang AUF

Mindestimpulsdauer

Mindestimpulsdauer MlMP

Eine lmpulsausgabe erfolgt nur, wenn die eingestellte Mindestimpulsdauer erreicht ist.

Eingänge EFA, ESHU Eine Ausgabe der Stellgröße bzw. der Stellinkremente erfogt nur bei EFA=l und

ESHU = 0.

YK Über den Korrekturwert YK Iäßt sich ein eventueller Nullpunktfehler des Stellgerätes kor-

rigieren. Der maximale Korrekturwert ist abhängig vom YTYP. Ist keine Korrektur erfor-

derlich, ist YK = 0 zu setzen.

Datum

DL 21

DW 32

DW 33

DW 34

DW 35

DW 36

F

KY

KY

KF

KY

KY

KF

Wertebereich

1 ... 4 . XTYP

0 . 128. ..254

Kanalnr. , BG-ADR.

siehe Hinweise

Bit-Adr. , Byte-Adr. 0 ... 7 , 0 .. 127

Bit-Adr. . Byte-Adr. 0 ... 7 . 0 .. 127

1 <= MiMP <= 15

Dirn.

-

-

nE

-

-

0.1s

Regelung

3.4.9 Polygonzug


Mit Hilfe eines Polygonzuges läßt sich ein nichtlinearer Zusammenhang zwischen elektri- schem und physikalischem Wert des Istwertes X korrigieren.

Arbeit weise Bei Anlauf aus dem STOP (OB 21) überprüft der Funktionsbaustein FB 11 7 zunächst Fol- gendes: - Anzahl der Stützpunkte 1 5 ANZ 5 42 - Werteverlauf der Stützpunktkoordinaten monoton steigend - Stützpunktkoordinaten innerhalb der zulässigen Bereichsgrenzen

X-Koordinate: 0 .. . 2047 Y-Koordinate: BA ... BE.

Im Fehlerfall erfolgt die Meldung Polygonzugfehler AFPOLY. Anschließend erzeugt der Funktionsbaustein aus den im Datenbaustein DB-A eingetragenen Stützpunkten des Polygonzuges eine Tabelle mit korrigierten Werten der Regelgröße X und legt sie im Datenbaustein DB-P ab. Im Betrieb greift die Funktion Polygonzug (siehe Abschnitt 3.4.5) für die Istwertkorrektur auf diese Tabelle zu.

Fehlermeldung AFPOLY

Eine Fehlermeldung AFPOLY (siehe Abschnitt 3.5.2) erfolgt bei: -ANZ nicht im zulässigen Bereich -Werte der Stützpunktkoordinaten nicht monoton steigend -Werte der Stützpunktkoordinaten nicht im zulässigen Bereich.

Bild: Programm- und Datenstruktur bei Anlauf aus dem STOP

Vorgehensweise

Bei der Erstellung des Polygonzuges ist wie folgt vorzugehen: *Ermitteln des Zusammenhanges zwischen dem elektrischen Wert XEL und dem

physikalischen Wert XP des Istwertes. Daraus ergibt sich die Kennlinie XP = f(XEL). Siehe Bild a).

Umrechnen der elektrischen Größe XEL in die interne Darstellung XIU (unkorrigierte Werte) von 0 . . . 2047 Einheiten. Daraus ergibt sich die Kennlinie XP = f(XIU).

Festlegen der Stützpunkte (maximal 42 Stützpunkte). Die Endpunkte der Kurve zählen dabei nicht als Stützpunkte. Siehe Bild b) .

Eintrag der Stützpunktanzahl ANZ und der Stützpunktkoordinaten in den Datenbau- stein DB--A.

Regelung

Einrichten eines Datenbausteines DB-P auf der Anwenderdiskette. Die Standarddiskette enthält bereits einen Datenbaustein DB-P für den Regler 1 (Daten- baustein DB 15) mit der erforderlichen Länge von 2053 Worten. Dieser kann bei Bedarf für andere Regler kopiert und umbenannt werden.

Freigabe der Funktion Polygonzug (siehe Abschnitt 3.4.2) XP XP

Legende: BA Bereichsanfang BE Bereichsende P. Stützpunkt n XEL elekrischer Istwert XIU unkorrigierter Istwert in interner Darstellung XP physikalischer Istwert

Bild: Polygonzug mit vier Stützpunkten


XIU

Name I VerwendunglBenennung I Datum I F I Wertebereich I ~ i n h . I ANZ

XKo(1)

XKo(42)I Stützpunkt P42: X-Koordinate (XI") I DW 263 1 KF I 0 . . . 2047 E i n h e m

Anzahl der Stützpunkte

Stützpunkt P 1 : X-Koordinate (XiU)

YKo(1)

nE Elnheiten bezogen auf den normierten Bereich 0 . . . 2047 Einheiten

KF

KF

YKo(42)

pW physikalischer wert

DW 180

DW 181

Stützpunkt P 1: Y-Koordinate (XP)

Stützpunkt P2 . . . P41

Hinweise

siehe Hinweise DW 182

Stützpunkt P42: Y-Koordinate (XP)

Eine Polygonzugtabelle kann von mehreren Reglern gemeinsam benutzt werden. Dabei ist zu beachten, daß bei Anlauf aus dem STOP die Funktion Polygonzug nur für einen Regler freigegeben ist und erst nach Ende der Anlaufroutine die ~unktion Polygonzug der übrigen Regler freigegeben wird. Das geschieht zweckmäßig ab Segment 10 von OB 21.

KF

KF

P W

DW 264

1 ... 42

0 . . . 2047 Einheiten

-

nE

KF siehe Hinweise P W

Regelung

3.5 Versorgung der Ein- und Ausgänge 3.5.1 Eingänge

Als Eingänge dienen Datenbits im Datenbaustein DB-A. Sie können durch Vorbeset- zung fest eingestellt oder über ein Anwenderprogramm versorgt werden.

Tabelle: Eingänge (im DB-A) - - -

Hinweise

Name

E AE

EHA

ELR

EFA

ESHU

EHAUF

EHZU

EQUITT

ESTEWH

ESREWT

ESTEYHH

ESTEYHT

ESTEVFH

ESTEVFT

ERMAUF

ERMZU

ETEST

Eingang EAE Bei ausgeschalteter Reglerbearbeitung können nur die Reglerparameter bedient werden, alle sonstigen Reglerfunktionen sind nicht aktiv.

Datum

D 4ea0

D 46.1

D 46.2

D 46.3

D 46.4

D 46.5

D 46.6

D 46.7

D 46.8

D 46.9

D 46.10

D 46.

D 46.

D 46. 13

D 46.14

D 46.15

D 47.8

Funktion

Reglerbearbeitung AUSIEIN

Umschaltung HANDIAUTOMATIK

Umschaltung LOCALIREMOTE ,

Freigabe der Reglerausgänge UII. AUF. ZU

Schutzelngang

Schrittregler: Stellgerät HAND-AUF

Schrittregler: Stellgerät HAND-ZU

Quittieren der Fehlermeldungen

Steller-W: Eingang verstellen HOCH

Steiler-W: Eingang verstellen TlEF

Steller-YH: Eingang verstellen HOCH

Steller-YH: Eingang verstellen TlEF

Steiler-VF: Eingang verstellen HOCH

Steller-VF: Eingang verstellen TlEF

Schrittregler: Rückmeldung Endstellung AUF

Schrittregler: Rückmeldung Endstellung ZU

Testfunktion AUSlElN

Eingang EHA Über den Eingang EHA wird der Regler vom Handbetrieb in den Automatikbetrieb und umgekehrt umgeschaltet. Zur Arbeitweise des Reglers im Handbetrieb und Automatik- betrieb siehe Abschnitt 3.6 . Eingang ELR Der Eingang dient der Umschaltung zwischen internem (LOCAL-Betrieb) und externem Sollwert (REMOTE-Betrieb) .

Signalzustand 0 = Reglerbearbeltung AUS 1 = Reglerbearbeltung EIN

0 = Handbetrieb 1 = Automatikbetrleb

0 = Localbetrieb 1 = Remotebetrieb

: A:89W: ~ ~ ~ ~ ; ~ b e n

0 = Schutz AUS 1 = Schutz EIN

0 = nicht verstellen 1 = verstellen AUF

0 = nicht verstellen 1 = verstellen ZU

0 = nicht quittieren 1 = quittleren

0 = nicht verstellen 1 = verstellen HOCH

0 = nicht verstellen 1 = verstellen TlEF


0 = nicht verstellen 1 = verstellen TlEF


0 = nicht verstellen 1 = verstellen TIEF

O = EndStellung 'Icht erreicht 1 = Endstellung erreicht

O = EndStellung nicht erreicht 1 = Endstellung erreicht

0 = Testfunktion AUS 1 = Testfunktion EIN

Eingang EFA Der Eingang EFA dient der Freigabe des Reglerausgangs zum Stellgerät. Ohne Freigabe wird das Stellgerät nicht angesteuert.

Regelung

Eingang ESHU Der Schutzeingang ESHU dient der Sperre des Reglerausgangs im Fehlerfall. K-Regler: Für die Dauer des Signales ESHU = 1 ist das Reglerausgangssignal AA gleich Null. S-Regler: Bei Signalwechsel ESHU = 0 1 wird das Stellgerät über die Ausgänge BAAUF,BAZU in die mit den Funktionskennungen FK.SR.. definierte Stellung gebracht. Nach Erreichen der Stellung bleiben die Ausgänge bis zum Verschwinden des Schutzsignales gesperrt.

Eingänge ERMAUFIERMZU Die Eingänge sind nur für den Schrittregler relevant, wenn das Stellgerät nach Anlauf aus dem STOP, bei Schutz EIN, Regler AUS in die Grundstellung AUF bzw. ZU ge- steuert werden soll. Über die Eingänge ERMAUFIERMZU erfolgt die Meldung. daß die Grundstellung erreicht ist.

Eingänge EAUF, EZU Beim Schrittregler Iäßt sich im Handbetrieb das Stellgerät direkt über die Eingänge EHAUF. EHZU, unabhängig von der eingestellten Mindestimpulsdauer verstellen. Dies ist jedoch nur möglich, wenn der Steller STEYH gesperrt ist (FK.STYH = 0).

Eingang EQUlTT Die Fehlermeldungen bleiben gespeichert und müssen nach Beseitigung der Fehlerur- sache mit Signal EQUlTT = 1 quittiert werden.

Eingang ETEST Näheres siehe Testfunktion Abschnitt 3.9 .

3.5.2 Ausgänge

Alle Ausgangssignale - ausgenommen das Ausgangssignal des Reglers an das Stellgerät - werden im Datenbaustein DB-A abgelegt und müssen von einem Anwen- derprogramm ausgewertet werden.

Tabelle: Ausgänge (im DB-A) - Fortsetzung nächste Seite

Name

AGWO2

AGWOl

AGWO

AGWU1

AGWU2

ADRA

AUEB

AUNT

ATYP

AFPOLY

AAE

Datum

D 48.0

D 48.1

D 48.2

D 48.3

D 48.4

D 48.5

D 48.6

D 48.7

D 48.8

D 48.9

D 48.10

Funktion

Grenzwertmeldung: X > XOG2

Grenzwertmeldung: X>XOGl

Grenzwertmeldung: XUGl <= X <= XOGl

Grenzwertmeldung: X < XUGl

Grenzwertmeldung: X < XUG2

Fehlermeldung: Drahtbruch

Fehlermeldung: Bereichsüberschreitung

Fehlermeldung: Bereichsunterschreitung

Fehlermeldung: Typfehler

Fehlersammelmeldung des FB 1 17

Betriebszustandsm. : Reglerbearb. AUSlElN

Signalzustand 0 = keine Meldung 1 = Meldung

0 = keine Meldung 1 = Meldung




0 = kein Fehler 1 = Fehler


: ~ ~ l ~ h l e r 0 = kein Fehler 1 = Fehler

0 = kein Fehler 1 = Fehler O = Reglerbearbeitung AUS 1 = Reglerbearbeitung EIN


Tabelle: Ausgänge (im DB-A) - Fortsetzung

Hinweise

Name

AHA

ALR

AFBED

AFANL

AFREG

Grenzwertmeldungen AGW02. AGWOI , AGWO, AGWUI , AGWU2 Die Meldungen geben an, in welchem Bereich der Istwert X momentan liegt. Betriebszustandsmeldungen AAE, AHA, ALR Die Meldungen zeigen den momentanen Betriebszustand des Reglers an. Fehlermeldung Drahtbruch ADRA Eine Fehlermeldung Drahtbruch erfolgt bei Istwerttyp XTYP 5, jedoch nur in den Meßbereichen 50mVl500mV mit dem Meßmodul 6ES5 498-1 AA11. Fehlermeldung AUEB Bei den lstwerttypen XTYP 1,2,3,5,6,7,8 erfolgt eine Fehlermeldung Bereichsüberschreitung, falls X1 (normierter Istwert) + XK (X-Korrekturwert) > 2047 ist. Fehlermeldung AUNT Bei den Istwerttypen XTYP 1,2,3,5,6,7,8 erfolgt eine Fehlermeldung Bereichsun- terschreitung, falls XI (normierter Istwert) + XK (X-Korrekturwert) < 0 ist. Fehlermeldung ATYP Eine Fehlermeldung Typfehler erfolgt, wenn der zulässige Wertebereich für die Parame- ter XTYP undloder YTYP nicht eingehalten wurde. Fehlersammelmeldung AFREG Eine Fehlersammelmeldung wird in folgenden Fällen gegeben: - Fehlermeldung AUEB - Fehlermeldung AUNT - Fehlermeldung ATYP - S-Regler: wenn die Grundstellung nicht definiert ist, d.h.

FK.SRAUFISRZU1SRUNV = 0 - Mischungsregelung: Summe der Verhältnisfaktoren von Additiv 1 . . .n größer 100% - Mischungsregelung: Mischungsreglertyp nicht definiert. Fehlersammelmeldung AFPOLY: Siehe Abschnitt 3.4.9 . Fehlersammelmeldung AFBED: Siehe Abschnitt 3.7 . Fehlermeldung AFANL: Bei Anlauf aus dem STOP wird geprüft, ob die benötigten Datenbausteine vorhanden sind. Im Fehlerfall geht das AG nach Ausgabe der Fehlermeldung AFANL und Eintrag einer Fehlernummer in Akku 2 in STOP. Nach Beseitigung der Fehlerursache ist ein er- neuter Anlauf erforderlich. Fehlernummern in Akku 2:

Nr. 0201 -t DB-A fehlt; Nr. 0202 4 DB-X1 fehlt; Nr. 0203 -I DB-P fehlt; Nr. 0204 -t DB-T fehlt.

Fehlermeldungen Quittieren Alle Fehlermeldungen werden speichernd gesetzt und müssen nach Beseitigen der Fehlerursache über Eingang EQUITT quittiert werden.

Funktion

Betrlebszustandsm. : HANDlAUTOMATlK

Betrlebszustandsm.: LOCALIREMOTE

Fehlersammelmeldung: FB 11 8

Fehlersammelmeldung: FB 108

Fehlersammelmeldung: FB 80

Datum

D 48.1 1

D 48-12

D 48. 13

D 48. 14

D 48.15

Signalzustand = Handbetrieb

1 = Automatlcbetrleb

0 = Localbetrieb 1 = Remotebetrleb


0 = keln Fehler 1 = Fehler

O = keln Fehler 1 = Fehler

Regelung

3.6 Betriebsarten 3.6.1 Allgemeines

Der Regler kennt die Betriebssm Reglerbearbeitung AUS Handbetrieb Automatikbetrieb mit internem 9Ilwert Automatikbetrieb mit externen SUllwert

AAE k5fA

E LR Betriebsart KF~ EFA ESHU

Legende: AAE AHA ALR E AE E FA EH A ELR ESHU FK.NF1/2/3/4

Betnebszustandsme)<hng AUSlElN BetriebszustandsmeWmg HANDIAUTOMATIK aetriebszustandsmeldung LOCALIREMOTE Betriebsartanwahl AUS:EIN Freigabe der Reglerausgange Betriebsartanwahl HANDIAUTOMATIK Betriebsartanwahl LOCALIREMOTE Schutzsignal Einstellung des Reglerverhaltens

Betriebsartemignale

Über die Ein2.1ge EAE, EHA, und ELR wird die Betriebsart angewählt und der momentane Betriebszus-d Über die Ausgänge AAE, AHA und ALR gemeldet. Die Stellgröße bzw. die Stellsigcz~ an das Stellgerät werden nur nach Freigabe des Analogausganges bzw. der Bin8ra~s:Ange mit Signal EFA = 1 ausgegeben. Bei Störungen lassen sich diese Ausgänje FIT Signal ESHU = 1 sperren.

Bei Reg!er*seitung AUS, d.h. EAE = 0 können nur die Reglerparameter bedient werden, alle Sa=gen Reglerfunktionen sind nicht aktiv.

Tabelle: Ssi*zsartensignale (im DB-A)

3.29

Name =-nktion

E AE werbearbei tung AUSIEIN

EHA rscha l tung HANDlAUTOMATlK

ELR fschaltung LOCALIREMOTE

E FA +gabe der Reglerausgänge

ESHU Sntzeingang

AAE =-ebszustandsm. : AUSIEIN

AHA %ebszustandsm. : HANDIAUTOMATIK

ALR ~ e b s z u s t a n d s m . : LOCALIREMOTE

Datum

D 46.0

D 46.1

D 46.2

D 46.3

D 46.4

D 48, 10

D 48.

D 48.

Signalzustand 0 = Reglerbearbeitung AUS 1 = Reglerbearbeitung EIN

0 = Handbetrieb 1 = Automatikbetrieb


0 = Ausgänge gesperrt 1 = Ausgänge freigeben

0 = Schutz AUS 1 = Schutz EIN

0 = Reglerbearb. AUS 1 = Reglerbearb. EIN

0 = Handbetrieb 1 = Automatikbetrieb


Regelung

Einstellung des Reglerverhaltens

Das Reglerverhalten ist mit den Funktionskennungen FK.NF1121314 für folgende Fälle einstellbar.

Tabelle: Einstellmöglichkeiten des Reglerverhaltens

Handbetrieb

Funktion

Einschalten: AUS+ LOCALIAUTOMATIK

FK.NF1 = 0: Einschalten mit Stoß auf interenen Sollwert FK.NF1 = 1: Einschalten ohne Stoß auf internen Sollwert

Anfangswert des internen Sollwertes nach Umschalten LOCALIHAND + LOCALlAUTOMATlK (Umschalten erfolgt stoßfrei)

FK.NF2 = 0: Sollwert wird die letzte Stellgröße FK.NF2 = 1 : Sollwert bleibt der eingestellte Sollwert

Handbetrieb: Einstellen der Handart FK.NF3 = 0: K-Regler stoßfreier Übergang auf den eingestellten Anfangs- (Handart 0) wert (siehe FK. NF4) ; anschließend Ausgabe der

momentanen Stellgröße-HAND C-Regler Ausgabe der Stellinkremente des Stellers STEYH

FK.NF3 = 1 : K-Regler die letzte im Automatikbetrieb erreichte Stellgröße (Handart 1 ) bleibt erhalten

S-Regler keine Ausgabe von Stellinkrementen

Anfangswert der Stellgroße-HAND nach dem Umschalten AUTOMATIK -+ HAND (nur für K-Regler relevant) FK.NF4 = 0: Anfangswert ist die eingestellte Stellgröße-HAND YH FK.NF4 = 1: Anfangswert wird die letzte im Automatikbetrieb erreichte

Stellgröße

Name

FK.NF1

FK.NF2

FK. NF3

FK.NF4

Die Arbeitsweise des Reglers im Handbetrieb ist mit den Funktionskennungen FK.NF3 (Handart) und FK.NF4 (Anfangswert der Stellgröße-HAND beim K-Regler) einstellbar.

K-Regler: Handart 0 (FK.NF3 = 0) : Als Stellgröße wird die Stellgröße-HAND YH ausgegeben. Diese kann wahlweise über die Anwenderschnittstelle im Datenbaustein DB-A vorgegeben oder mit dem Steller STEYH eingestellt werden. Beim Umschalten in den Handbetrieb nimmt die Stellgröße-HAND zunächst den mit der Funktionskennung FK.NF4 festgelegten Anfangswert an. Bei der Einstellung FK.NF4 = 0 erfolgt der Übergang auf den Anfangswert in 4 Schritten.

Handart 1 (FK.NF3 = 1 ) Die Stellgröße Y wird auf dem letzten im Automatikbetrieb erreichten Wert festgehalten.

Datum

D 2.8

D 2.9

D 2.1 0

D 2.11

S-Regler: Im Handbetrieb kann das Stellgerät wahlweise Über den Steller STEYH oder direkt über die Handeingänge EHAUF, EHZU (siehe Abschnitt 3.4.8) verstellt werden. Abhängig von der gewählten Handart ergibt sich folgende Arbeitsweise:

Handart 0 Beim Betätigen des Stellers werden vom Regler Stellinkremente ausgegeben.

Handart 1 Vom Regler werden keine Stellinkremente ausgegeben.

Automatikbetrieb

Im Automatikbetrieb wird der Regler abhängig vom Zustand des Signals ELR entweder vom internen (Localbetrieb) oder vom externen (Remotebetrieb) Sollwert geführt. Nähere Angaben siehe Abschnitte 3.6.2131415.

Das ~e~lerverhal ten beim Betriebsartwechsel in den Automatikbetrieb ist Uber die Funktionskennungen FK.NF112 einstellbar. ES ergeben sich folgende Arbeitweisen:

Einschalten AUS 4 Automatikbetrieb mit internem Sollwert: Abhängig von der Einstellung der Funktionskennung FK.NF1 wird mit (FK.NF1 = 0) d e r ohne Stoß (FK.NF1 = 1) eingeschaltet. Beim Einschalten ohne Stoß wird der Sollwert zunächst auf den momentanen Istwert gesetzt und anschließend mit einer wählbaren Geschwindigkeit (siehe Parameter WSCHR Abschnitt 3.4.6) auf den eingestellten Wert gefahren. Umschalten HAND -+ Automatikbetrieb mit internem Sollwert: Abhängig von der Einstellung der Funktionskennung FK.NF 2 wird die letzte im Hand- betrieb erreichte Stellgröße neuer interner Sollwert (FK.NF2 = 0), oder der eingestellte interne Sollwert bleibt erhalten (FK.NF2 = 1) . Im letzten Fall wird der Sollwert tunächst auf den momentanen Istwert gesetzt und anschließend mit einer wählbaren Geschwin- digkeit (siehe Parameter WSCHR Abschnitt 3.4.6) auf den eingestellten Wert gefahren. Umschalten Hand + Automatik mit externem Sollwert Dieser Umschaltvorgang tritt nur bei Verwendung als Folgeregler auf. Einzelheiten siehe Abschnitte 3.6.31415.

3.6.2 Einschleifige Regelung

Betriebsarfensignale: Bei einer einschleifigen Regelung wird der Regler stets vom internen Sollwert geführt, d.h. das Betriebsartensignal ELR ist fest auf ELR = 0 einzustellen.

Betriebsarten Folgende Betriebsarten sind möglich:

Handbetrieb Automatikbetrieb.

Zwischen diesen Betriebsarten kann beliebig gewechselt werden, wobei das Realerverhal- ten abhängig von der Einstellung der Funktionskennungen FK.NFlI21314 ist.

3.6.3 Kaskadenregelung

Betriebsarfensignale: Für die Betriebsartensignale gilt:

Signalzustand von Eingang EAE muß bei allen Reglern immer gleich sein Führungsregler: Signalzustand von Eingang ELR fest auf ELR = 0 Folgeregler: Öffnen und Schließen der Kaskade mit Signal ELR.

Betriebsarten Folgende Betriebsarten sind möglich:

Handbetrieb Führungs- und Folgeregler können unabhängig von einander im Handbet r i~~ sein. Kaskade offen Die Regelung erfolgt durch den Folgeregler (EHA = 1, ELR = 0) mit Ce- internen Sollwert. Kaskade geschlossen Der Folgeregler (EHA = 1, ELR = 1) wird vom Führungsregler geführt. Letzte--- kann im Hand- oder Automatikbetrieb sein.

Regelung

Betriebsarfwechsel

Kaskade schließen Ein stoßfreies Schließen ist nur möglich, wenn sich der Folgeregler im Automatikbetrieb befindet. Abhängig von der Betriebsart des Führungsreglers wird - die Stellgröße-HAND YH (Führungsregler im Handbetrieb) oder - die Stellgröße Y (Führungsregler im Automatikbetrieb) des Führungsreglers auf den momentanen lstwert des Folgereglers nachgeführt. Kaskade öffnen Beim Öffnen (Folgeregler: ELR = 1 -I 0) der Kaskade übernimmt der Folgeregler den letzten Wert des externen Sollwertes als neuen internen Sollwert.

3.6.4 Verhältnisregelung Be friebsarfensignale Für die Betriebsartensignale gilt:

Signalzustand von Eingang EAE muß bei allen Reglern immer gleich sein Führungsregler: Signalzustand von Eingang ELR fest auf ELR = 0 Folgeregler: Signalzustand von Eingang ELR fest auf ELR = 1.

Befriebsarten Folgende Betriebsarten sind möglich:

Handbetrieb Führungs- und Folgeregler können unabhängig voneinander im Handbetrieb sein. Automatikbetrieb Im Automatikbetrieb wird der Führungsregler vom internen Sollwert und der (die) Fol- geregler vom Istwert des Führungsreglers geführt.

Jeder Regler kann beliebig zwischen Hand- und Automatikbetrieb umgeschaltet werden.

Verhältnisfaktor Beim Umschalten eines Folgereglers von Hand + Automatik wird der Verhältnisfaktor VF so korrigiert, daß die Umschaltung stoßfrei erfolgt.

3.6.5 Mischungsregelung Betriebsartensignale Für die Betriebsartensignale gilt:

Signalzustand von Eingang EAE muß bei allen Reglern immer gleich sein Führungsregler: Signalzustand von Eingang ELR fest auf ELR = 0 Folgeregler: Signalzustand von Eingang ELR fest auf ELR = 1.

Befriebsarten Folgende Betriebsarten sind möglich:

r Handbetrieb Führungs- und Folgeregler können unabhängig voneinander im Handbetrieb sein. Von den Folgereglern darf gleichzeitig immer nur einer im Handbetrieb sein. Automatikbetrieb Im Automatikbetrieb wird der Führungsregler vom internen Sollwert und der (die) Fol- geregler von der Stellgröße des Führungsreglers geführt.

Handbetrieb r Additivregler

Beim Verstellen der Stellgröße Y wird der Verhältnisfaktor VF des jeweiligen Additiv- reglers und des Hauptkornponentenreglers selbsttätig nachgeführt. Hauptkomponentenregler Beim Verstellen der Stellgröße Y wird die vom Führungsregler vorgegebene Gesarntmenge selbsttätig nachgeführt.

Regelung

Automatikbetrieb Im Aut~matikbetn~b kanri &y Verhältnisfaktor VF der Additivregler mit dem Steller STEVF verstellt werden. Der Ver+-Jtnisfaktor des Hauptkomponentenreglers wird entsprechend nachgeführt, so daß m m e der Verhältnisfaktoren aller Komponentenregler 100% bleibt.

3.6.6 Sonstiges

Reglerbearbeit~n~ nach

Soll die Reglerbearbeituq bei Signal EAE = 1 nach Anlauf sofort einsetzen, ist der Flankenmerker für Signal im OB 21, Segment 10 bzw. OB 22, Segment 3 rückzuset- Zen. Nachfolgend das erfr>;eerliche Programm für Regler 1.

Regelung

3.7 Bedienung

Bei Anlauf aus dem STOP werden vom System die vom Anwender in den DB-A eingetragenen Parameter auf die reglerinterne Darstellung umgerechnet und an den Regler übergeben. Diese Parameter lassen sich im zyklischen Betrieb

über das Anwenderprogramm oder mit der PG-Funktion "STEU VAR"

ändern. Dazu sind in den Datenbaustein DB-A die neuen Werte einzutragen und anschliessend die zugehörigen Bedienkennungen zu setzen. Diese werden .nach Über- nahme der Werte vom System selbsttätig rückgesetzt.

Achtung: Beim Bedienen mit dem PG ist auf die richtige Bedienfolge von Parameterein- gabe und Setzen der Bedienkennung zu achten.

Tabelle: Bedienkennungen und bedienbare Parameter (im DB-A)

Bedienkennung

DB-A. D 3.0

DB-A. D 3.3

DB-A. D 3.2

DB-A. D 3.4

DB-A. D 3.5

DB-A. D 3.6

DB-A. D 3.1

DB-A. D 3.7

DB-A. D 3.9

DB-A. D 3.10

Parameter

Datum

DW 5

DW 6 DW 7 DW 8 DW 9 DW 10 DW 11

DW 12 DW 13

DW 14

DW 15

DW 22 DW 23 DW 24 DW 25

DW 26

DW 27 DW 28

DW 37

DW 38

Name

AP Abtastpararneter

K Proportionalbeiwert R Verstärkungsfaktor für P-Anteil TN Nachstellzeit TV Vorhaltezeit BGOG oberer Begrenzungswert BGUG unterer Begrenzungswert

BA phys. Meßbereich: Bereichsanfang BE phys. Meßbereich: Bereichsende

WP phys. Sollwert

YH Steilgröße-HAND

XOG2 Grenzsignalglied: oberer Grenzwert 2 XOG1 Grenzsignalglied: oberer Grenzwert 1 XUGl Grenzsignalglied: unterer Grenzwert 1 XUG2 Grenzsignalglied: unterer Grenzwert 2

T1 Glättung: Glättungszeitkonstante

AN Totzone: Ansprechwert AB Totzone: Abfallwert

VF Verhältnisfaktor

AF . Anpaßfaktor

Regelung

3.8 Anzeigen

Vom Regler werden dem Anwender in der schnittstelle stelle im DB-A abhängig von der Einstellung der FunktionSkennungen FK.AM. wADU ( siehe Abschnitt 3-4-21 folgende Werte für eine Anzeige zur Verfügung gs:c'i;:

Einstellung Anzeige 1

FK.ADE = 1 phyfiikalischer Istwert I BCD-Code I BA . . . BE FK.ADU = 1 phy8lkalischer Sollwert BA ... BE I

FK.ADE = 0

FK.ADU = 0

FK.ADE = 0

FK.ADU = 1

* ) Betrag der lmpulsdauer

DW 55

Tabelle: Arten der Anzei~cj

Bereich

0 ... 1023

0 ... 1023

0 ... 1023 -64 . . . +64

BA ... BE

BA ... BE

0 ... 1000 -64 . . . +64

-

Datum

DW 50

DW 52

DW 54

DW 50

DW 52

DW 54

Achtung: Die Berechnun~ der Werte für die physikalicche Anzeige erfordert Ca. 40 ms. Damit wird der Organisation-,baustein OB 13 erheblich belastet. Man sollte daher von der physikalischen Anzeige rnijglichst wenig Gebrauch machen.

K-Rr~gier: Steligröße in 0.1 % S-Rugier: lmpulsdauer in 100 nls

3.9 Testfunktion

Größe 1 Zahlenformat

Istwort I DUAL-Code

Sollwert

K-Ragler: Stellgröße in Ca. 0.1% I S-Rogler: 1

0 ... 1000 0 ... 64 * )

Mit der Testfunktion Iäßt eich eine ~ ~ ~ ~ ~ t ~ ~ f n a h m e des Regelverhaltens machen, beispielsweise die Antwort auf einen Sollwertsprung.

Für die Testfunktion wird eiri Datenbaustein DB-T benötigt. Nach Freigabe der Testfunktion mit der Funktionskennung FY.TEST ist diese mit einem Impuls am Eingang ETEST zu starten. Anschließend werden 1,r;i den nächsten 500 Regleraufrufen folgende Werte im DB-T gespeichert:

Zeit in 100 ms Sollwert in 0.1 % Istwert in 0.1 % K-Regler: Stellgröße in Ci, i %

S-Regler: Stellimpulsdaur;r in 100 ms.

Phyalkalischer Istwert

physikalischer Sollwert

K-Rogler: Stellgröße in 0.1 % S-Rogler: lmpulsdauer in 100 ms

FK.TEsT ETEST ---pq

DUAL-Code

Legende: ETEST siehe Hinweise DB-T Datenbaustein-Tert FK.TEST siehe Abschnitt 3.4 ? TEST Testfunktion

SlMATlC- S5-115 U Regelung

Nachfolgende Tabelle zeigt, in welcher Reihenfolge die Größen im Datenbaustein DB-T abgelegt werden.

Datum

DW 0

DW 1

DW 2

DW 3

DW 4

DW 5

DW 6

DW 7

DW 8

Tabelle: Belegung des Datenbausteins DB-T

Belegung

frei

1. Eintrag: Zeitwert

1. Elntrag: Sollwert

1. Elntrag: Istwert

1. Eintrag: Stellgröße

2.Eintrag Zeitwert

2. Elntrag Sollwert

2. Elntrag: Istwert


DW 1997

DW 1998

DW 1999

DW 2000

Hinweise

Datenbaustein DB-T Die Standarddiskette enthält bereits einen Datenbaustein DB-T für den Regler 1 (Daten- baustein DB 14) mit der erforderlichen Länge von 2007 Worten. Dieser kann bei Bedarf auch für andere Regler kopiert und umbenannt werden. Eingang ETEST Die Testfunktion ist mit einem Impuls am Eingang ETEST zu starten. Im Anwen- derprogramm ist dafür eine Flankenauswertung 0 + 1 erforderlich. Nach dem 500. Eintrag der Werte in den DB-T wird der Eingang ETEST vom System selbsttätig rückgesetzt. Zeitwert Im Datenbaustein DBRS wird für den Regleranstoß eine Zeitzelle geführt, die alle 100 m s um 1 erhöht wird. Der Wertebereich ist modulo 32768. Von der Testfunktion wird der momentane Inhalt dieser Zeitzelle als Zeitwert in den DB-T eingetragen. Bei einer Ab- tastzeit TA = 8 beispielsweise beträgt damit die Schrittweite zweier aufeinanderfolgender Zeitwerte 8.

500. Eintrag: Zeitwert

500. Eintrag: Sollwert

500. Elntrag Istwert


Regelung

4 Standardfunktionsbausteine 4,1 Übersicht

Tabelle: Standardfunktionsbausteine

4.2 Standardfunktionsbaustein FB 80: Regler

Name

RLG:REGL

RLG:UNT

RLG : ZTV

RLG: ANL

RLG : POLY

RLG:BEDI

Funktion

Regler

Unterprogramm

Zeittaktverteiler

Anlauf

Polygonzug

Bedienung

Kurzbeschreibung:

Operand

FB 80

FB 104

FB 106

FB 108

FB 117

FB 118

Der Funktionsbaustein FB 80 ist für jeden freigegebenen Regler einmal im FB 106 aufzurufen. Er enthält folgende Funktionen:

Istwerteingabe/Ersatzistwert Polygonzug Glättung Grenzsignalglied Totzone mit Hysterese Steller für Sollwert W Steller für Verhältnisfaktor VF Steller für Stellgröße-HAND YH Aufruf des PID-Regleralgorithmus lmpulsausgabe Analogausgabe Grundstellung Testfunktion

Listendarstellung

: SPA FB 80

NAME : RGL:REGL

DB-A :

DBXl :

DB-P :

DB-T :

Grafische Darstellung

FB 80

Regelung

Erläuterung der Parameter

Name I Benennung I Art I Typ I Bemerkung I DB-A I DB- Anwender I B 1 - I * ) I DBXI I OB-Reglerbetrieb I B I - I * ) I DB-P I DB-Polygonzug I a I - 1 ' ) I

Programmstruktur

DB-T

Technische Daten

Bibliotheksnummer P71 200-SI 080-A-1

Bausteinnummer FB 80

Bausteinname RGL: REGL

Bausteinlänge 181 3 Worte

Bearbeitungszeit 12 ... 30 ms

Schachtelungstiefe 1

Aufgerufene Bausteine FB 104, OB 251

4.3 Standardfunktionsbaustein FB 104: Unterprogramm

* ) Es sind die festgelegten DB-Nummern zu verwenden. Siehe Abschnitt 3.

DB-Test

Kurzbeschreibung:

Der Funktionsbaustein FB 104 dient den Funktionsbausteinen FB 80 und FB 118 a l s Rechenunterprogramm.

Listendarstellung

: SPA FB 104

NAME : RGL:UNT

B

Grafische Darstellung

FB 104

-

Regelung

Technische Daten

Bibliotheksnummer P7 1 200-SI 1 04-A-1


Bausteinname RGL:UNT

Bausteinlänge 351 Worte

Bearbeitungszeit 15 ms Schachtelungstiefe - Aufgerufene Bausteine keine

4.4 Standardfunktionsbaustein FB 106: Zeittaktverteiler

Kurzbeschreibung:

Der Funktionsbaustein FB 106 ist im Organisationsbaustein OB 13 einmal für maximal 8 Regler aufzurufen. Er verwaltet den Zeittakt für die einzelnen Regler und ruft den Funktionsbaustein FB 80 für jeden freigegebenen Regler einmal auf.

Listendarstellung Grafische Darstellung

: SPA FB 106 FB 106

NAME : RGL:ZTV

Programmstruktur

OB 13 FB 106 FB 80 OB 251


Name

DB-A

DB-X1

DB-P

DB-T

* ) Es sind die festgelegten DB-Nummern zu verwenden. Siehe Abschnitt 3.1.3

Art

B

B

B

B

Benennung

DB- Anwender

DB-Reglerbetrieb

DB-Polygonzug

DB-Test

Typ

-

-

-

-

Bemerkung

* )

)

)

)

Regelung

Technische Daten

Bibliotheksnummer P7 1 2 0 0 4 1 1 06-A-1 Bausteinnummer FB 106

Bausteinname RGL:ZTV


Bearbeitungszeit 10 ms

Schachtelungstiefe 2

Aufgerufene Bausteine FB 80, OB 251

4.5 Standardfunktionsbaustein FB 108: Anlauf

Kurzbeschreibung:

Der Funktionsbaustein FB 108 ist für jeden freigegebenen Regler einmal in den Or- ganisationsbausteinen OB 21, OB 22 aufzurufen. Er führt den Anlauf des Reglers durch. Folgende Anlaufarten sind vorgesehen: - Anlauf aus dem STOP (OB 21 ) - Anlauf nach Netzwiederkehr (OB 22).

Anlauf aus dem STOP Folgende Tätigkeiten werden durchgeführt: - Ausschalten der Reglerbearbeitung unabhängig vom Signalzustand - Übergabe der Reglerparameter von der Anwenderschnittstelle an den Regler - K-Regler: Ausschalten des Analogausganges - S-Regler: Anstoß der Funktion Grundstellung - Aufruf von FB 117 bei Freigabe der Funktion Polygonzug.

Anlauf nach Netzwiederkehr Bei Anlauf nach Netzwiederkehr wird die Reglerbearbeitung unabhängig vom Signalzus- tand ausgeschaltet.


: SPA FB 108 FE 108

: RGL:ANLA

NAME :

DB-A :

DBXl :

DB-P :

OB

1-1 DB-T


* ) Es sind die festgelegten DB-Nummern zu verwenden. Siehe Abschnitt 3.1.3 * ' ) OB = 21 für Anlauf aus dem STOP

OB = 22 für Anlauf nach Netzwiederkehr

Name

DB-A

DBX1

DB-P

DB-T

0 B

Typ

-

-

-

-

KF

Benennung

DB- Anwender

DB-Reglerbetrieb

DB-Polygonzug

DB-Test

Anlaufart

Bemerkung

* )

1

* 1

* * )

Art

B

B

B

B

D

Regelung

Programmstruktur

Technische Daten

Bibliotheksnummer P7 1 200-SI 108-A-1 Bausteinnummer FB 108 Bausteinname RGL: ANLA Bausteinlänge 283 Worte

Bearbeitungszeit 6 ms

Schachtelungstiefe - Aufgerufene Bausteine keine

4.6 Standardfunktionsbaustein FB 117: Polygonzug

Kurzbeschreibung:

Der Funktionsbaustein F6 1 17 ist für jeden freigegebenen Regler mit Funktion Polygonzug einmal im Organisationsbaustein OB 21 aufzurufen. Er erzeugt beim Anlauf eine Tabelle mit Korrekturwerten für einen nichtlinearen Istwert.


: SPA FB 117 FB 117

NAME : RGL:POLY

DB-A :

DB-P :

Erläuterung der Parameter I I I I I

Name

DB-A

DB-p

Benennung

DB- Anwender

* ) Es sind die festgelegten D ~ - ~ u m m e r n zu verwenden. Siehe Abschnitt 3.1.3

DB-Polygonzug

Art

B

B

Typ

-

I '1 1 -

Bemerkung

* 1

Regelung

Programmstruktur

Technische Daten

Bibliotheksnummer P71 200-SI 1 17-A-1


Bausteinname RGL:POLY Bausteinlänge 41 2 Worte

Bearbeitungszeit 1500 ms Schachtelungstiefe - Aufgerufene Bausteine keine

Hinweis Da eine Ausgabe von OB 21 mit dem Programmiergerät nur mit einem FB 11 7 möglich ist, kann bei Regelungen ohne Polygonzug an Stelle des Standardfunktionsbausteins FB 1 17 nachfolgender Ersatz-FB verwendet werden.

NAME : RLG: POLY BEZ :DB-A E/A/D/B/T/Z:B BEZ : DB-P E/A/D/B/T/Z:B

:BE

4.7 Standardfunktionsbaustein FB 118: Bedienung

Kurzbeschreibung:

Der Funktionsbaustein FB 118 ist für jeden freigegebenen Regler einmal im Or- ganisationsbaustein OB 1 aufzurufen. Er enthält folgende Funktionen:

Betriebsart

Bedienung der Reglerparameter

Anzeige von Istwert, Sollwert und Stellgröße.


: SPAFB 118 FB 118

NAME : RGL:BEDI

DB-A :

DBXl

DB-P

_/:."I DB-P

Regelung

Programmstruktur

OB 1 FB 118


Technische Daten

Bibliotheksnummer P7 1 200-SI 1 1 8-A-1


Bausteinname RGL: BEDl


Bearbeitungszeit 10 ... 90 ms Schachtelungstiefe - Aufgerufene Bausteine keine

Name

DB-A

DBXl

DB-P

* ) Es sind die festgelegten DB-Nummern zu verwenden. Siehe Abschnitt 3.1.3

Art

B

B

B

Benennung

DB- Anwender

DB-Regler

DB-Polygonzug

Typ

- - -

Bemerkung

* )

* )

* )

Regelung

5 Beispiel

Nachfolgendes Beispiel soll den Ersteinsatz der Standardfunktionsbausteine "Regelung S5-115 U" erleichtern.

Aufgabenstellung

Druckregelung K-Regler mit PI-Verhalten; Abtastzeit 0.8 s

*Istwertbereich: elektrischer Bereich: 0 ... 1 V; physikalischer Bereich: 0 ... 2,O MPa (100 000 Pa = 1 bar)

*Sollwert: 1,7 MPa Stellgrößenbereich: 0 . . . 10 V

Zusatzfunktionen - Grenzwertglied: Grenzwerte 1,3/1,4/1,8/1,9 MPa - Steller-W - Steller-YH Eingänge - Reglerbearbeitung AUSIEIN - Betriebsartanwahl HANDIAUTOMATIK -Fehler QUITTIEREN - Steller-W: HOCHITIEF - Steller-YH: HOCHITIEF Ausgänge Alle relevanten Meldungen sind auf Binärausgänge zu führen Reglerverhalten - stoßfreies Einschalten in den Automatikbetrieb - stoßfreies Umschalten HAND + AUTOMATIK - Handart 0 - Anfangswert von YH nach Umschalten HAND -+ AUTOMATIK: eingestellter Wert

Lösung

Die Aufgabe ist so gestellt, daß die Lösung in Verbindung mit folgender Hardware getestet werden kann: -Streckensimulator 6ES5 788-OBA11 - Binäreingabe 6ES5 420-7LA11 - Binärausgabe 6ES5 441 -7LA11 - Analogeingabe 6ES5 465-7LA11 mit Modul 6ES5 498-1 AA21 - Analogausgabe 6ES5 470-7LA11

Programmierung

Bei der Programmierung ist gemäß Abschnitt 3 vorzugehen: *Erstellen einer Anwenderdiskette. Für das Beispiel wird der Regler 1 verwendet.

Freigabe von Regler 1 im Datenbaustein DB 9 (DBRS): D 1.0 = 1 Vorbesetzen von Datenbaustein DB 10 (DB-A für Regler 1) Auf der Standarddiskette ist der Datenbaustein DB 10 bereits entsprechend der Auf- gabenstellung eingerichtet, so daß die Vorbesetzung nachvollzogen werden kann. Auf den Seiten 5.3 ... 6 ist diese Vorbesetzung gezeigt und erläutert.

*Versorgung der Ein- und Ausgänge Die Standarddiskette enthält einen Programmbaustein PB 1 für die Versorgung der Ein- und Ausgänge. Dieser ist im OB1 Segment 1 aufzurufen. Bezüglich der Hardware wur- den folgende Annahmen getroffen: - Automatisierungsgerät S5-115U mit Steckplatzadressierung -Binäreingabe 6ES5 420-7 auf Steckplatz Nr. 4, d.h. Anfangsadresse 16 -Binärausgabe 6ES5 441-7 auf Steckplatz Nr. 5, d.h. Anfangsadresse 20.

Regelung

Reglerbearb. AUSlElN HANDlAUTOMATlK

Qulttleren Steller-W: HOCH Steller-W: TlEF Steller-YH: HOCH Steller-YH: TlEF

* ) A Versorgung durch 011 feste Einstellung

10

E AE EHA ELR EFA ESHU EHAUF EHZU EQUITT ESTEWH ESTEWT ESTEYHH ESTEYHT ESTEVFH ETSEVFT ERMAUF ERMZU

Eingabe Datenbaustein DB

Bild: Versorgung der Eingänge

-16.0- -16.1-

16.2- 16.3- 16.4- 16.5- 16.6-

La- -17.0.

-17.2- -17.3-

17.4

17.5- 17.6- 17.7-

Ausgabe Datenbaustein DB 10 * 1

Meld. X>XOG2 DW 48.0 AGW02 Meld. X>XOG1 DW 48.1 AGWOl Meld. XUGl<=X<=XOGl DW 48.2 AGWO Meld. X<XUG1 DW 48.3 AGWU1 Meld. X<XUG2 DW 48.4 AGWU2 Drahtbruch DW 48.5 ADRA Bereichsüberschreitung DW 48.6 AUEB Bereichsunterschreitung DW 48.7 AUNT Typfehler Programm PB 1 DW48.8 ATYP

DW 48.9 AFPOLY Betriebszust. AUSlElN DW48.10 AAE Betriebszust. HANDlAUTO DW 48. 11 AHA

DW48.12 ALR Fehler FB 11 8 DW 48.13 AFBED Fehler FB 108 DW 48.14 AFANL Fehler FB 80 DW 48.15 AFREG

* ) A Versorgung durch Anwenderprogramm

Bild: Versorgung der Ausgänge

Anwenderprogramm

-

Legende: PS Stromversorg. Steckpl.

PS CPU O 1 2 3 4 5 CPU Zentraleinheit Nr. IM Anschaltung

Binärausgabe Binäreingabe Analogausgabe Analogeingabe

Bild: Bestückung des Zentralgerätes

.

A

0 1 0 0 0 A A A A A 0 0 P

0 P

0

Anwenderpro- Programm PB 1

DW46.0 DW46.1 DW46.2 DW46.3 DW 46.4 DW46.5 DW 46.6 DW 46.7 DW46.8 DW46.9 DW46.10 DW46.11 DW 46.12 DW46.13 DW 46.14 DW 46.15

Regelung

Regelung S5-115 U Datenbausteinbelegung: Übersicht (Blatt I+)

Regler-Nr.:

Datum

DW 1

DW 2

DW 5

DW 6

DW 7 - DW 8

1

Form.

KM

KM

KF

KF

KF

KF

") siehe Seite 5.516

Name

FK

FK

AP

K

R

TN

Abteilung

Name

Datum

DB-A.Nr.: 10

Belegung Bemerkung *)

o o ~ ~ o o ~ ~ o o o o o o o o 1)

I .O FK.KIS .1 FK.YF

FK. GRSG .9 FK.GLAE .10 FK.TOHY .ll FK.POLY .12 FK.STEW .13 FK.STEYH .14 FK.STEVF .15 FK.TEST

Projekt Beispiel K-Regler

Firma

~ ~ o o o o ~ ~ o o o o o o o o

Blatt

2)

I I I I I I 1 1 1 I L . o FK.XERS

.3 FK. SRZU

. 4 FK.SRUNV

.5 FK.SRAUF

.6 -

.7 -

.8 FK.NF1

.9 FK. NF2

.10 FK. NF3

.ll FK.NF4

.12 -

.13 -

.14 FK.ADE

.15 FK.ADU

8

1000

1000

60

3)

4)

4

4)

Regelung

* ) siehe Seite 5.516

Regelung S5-115 U Datenbausteinbelegung: Übersicht (B= 2-1

Blatt Abteilung

Name

Datum

Projekt Beispiel K-Regler

Firma

Regelung

Bemerkungen 1) Funktionskennungen DW 1

15 8 7 0

.O FK.KIS Einstellung K-Regler

.1 FK.YF Freigabe YF : nein

.2 FK. KAR Kaskadenregler : nein

.3 FK.VHR VerhPltnlsregler : nein

.4 FK. MR Mischungsregler : nein

.5 FK.MR1 Regler für Additiv 1 : nein

.6 FK.MRN Regler für Additiv n : nein

.8 FK.GRSG Freigabe Grenzsignalglied : ja

.9 FK. GLAE Frelgabe GlPttung : nein

.10 FK.TOHY Freigabe Totzone : nein

. I 1 FK. POLY Freigabe Polygonzug : nein

.12 FK. STEW Freigabe Stelier-W : ja

.13 FK. STVF Freigabe Steller-YHIDYH : ja

.14 FK. STVF Freigabe Steller-VF : nein

.15 FK.TEST Freigabe Testfunktion : nein

2) Funktionskennungen DW 2

3 8 7 0

.O FK.XERS Freigabe XERS : nein

.1 FK.XZ Freigabe XZ : nein

.2 FK.Z Freigabe Z : nein

.3 FK. SRZU Schrittr. Stellung ZU : nicht relevant

.4 FK. SRUNV Schrittr. Stellung UNVER : nicht relevant

.5 FK.SRAUF Schrittr. Stellung AUF : nicht relevant

8 FK.NF1 Einschalten mitlohne Stoß: stoßfrei K.NF2 Anfangswert von WI : eingestellter Sollwert

.10 FK. NF3 Handart 0/1 : Handart 0

.ll FK.NF4 Anfangswert von YH : letzter Automatikwert

.14 FK.ADE Freigabe BCD-Anzeige : ja

.15 FK. ADU Freigabe DUAL-Anzeige : ja

3) Abtastparameter AP AP = TA + TVZ = 8(800 ms) + O(ohne Verschiebezeit) = 8

4) Parameter K, R , TN. TV Mit den eingetragenen Werten ist das Programm lauffähig. Die Parameter K, TN sind beim Regiertest unter Umständen noch zu optimieren.

5) obererlunterer Begrenzungswert BGOGIBGUG Um den vollen Spannungshub der Analogausgabe zu nutzen, werden BGUG = 0 und BGOG = 1000 gewählt.

6) BereichsanfangIBereichsende BAIBE Für den Druckbereich 0 ... 20 MPa sind als Bereichsgrenzen 0 ... 20/200/2000 möglich. Wegen einer möglichst hohen Auflösung bei der Sollwertvorgabe (1 Einheit = 0.01 MPa) werden als Bereichsgrenzen BA = 0 und BE = 2000 gewählt.

7) physikalischer Sollwert WP Auf Grund der gewählten Bereichsgrenzen BA, BE und einem Sollwert von 1,7 MPa muß WP = 1700 sein.

8) Stellgröße-HAND Der Parameter wird nicht vorbesetzt, da auf Grund der Einstellung (FK.NF4 = 1) beim Umschalten von AUTOMATIK nach HAND der momentane Sollwert als Handwert über- nommen wird.

Regelung

9) Istwertadresse X.ADR Die Analogeingabe wird auf Steckpl. Nr. I gesteckt, d.h. X.ADR = 0,160 (Kanal 0).

10) Istwerttyp XTYP Als Analogeingabe wird die Baugruppe 6 E S 455-7LA11 (Meßbereich 0 . . . 10 V) verwendet, d.h. XTYP = 5.

1 1 ) Grenzwerte XOG2IXOG1 IXUGI IXUG2 Die eingetragenen Werte ergeben sich euf Grund der gewählten Werte für die Bereichsgrenzen.

12) Sollwertsteller: Parameter UMS, SL, SS Die Stellgeschwindigkeit soll nach 3s (UMS = 30) von langsam auf schnell umgeschaltet werden. Als Stellgeschwindigkeit langszm wird SL = 5 und als schnell wird SS = 10 gewählt.

13) Adresse für Analogausgang AA.ADR Die Analogausgabe wird auf Steckpl. Nr. 2 gesteckt, d.h. X.ADR = 0,192 (Kanal 0).

14) Schrittweite WSCHR Als Schrittweite beim stoßfreien Umschalten wird WSCHR = 4 gewählt.

Regelung

Anhang A: Abkürzungen

AA AA.ADR AB ABAE ABF ADRA AF AFANL AFBED AFPOLY AFREG AGWO

AGWU AGWO AHA ALR AN ANZ AP ATY P AUEB AUNT

BA BAAUF BAZU BAA.ADR BAZ. ADR BE BGOG. BGUG.

E AE EFA EH A EH AUF EHZU ELR ESHU ERMAUF ERMZU ESTEVFH ESTEVFT ESTEWH ESTEWT ESTEYH ESTEYT

. ETEST EQUITT

Analogausgang Adresse für Analogausgang Abfallwert Ausgang: Betriebszustandsmeldung Reglerbearbeitung AUSIEIN Ausgang: Meldung Bedienfehler Ausgang: Meldung Drahtbruch Anpaßfaktor Ausgang: Fehlersammelmeldung des FB 108 Ausgang: Fehlersammelmeldung des FB 1 18 Ausgang: Fehlersammelmeldung des FB 11 7 Ausgang: Fehlersammelmeldung des FB 80 Ausgang: Meldung oberer Grenzwert überschritten

Ausgang: Meldung unterer Grenzwert unterschritten Ausgang: Meldung Istwert im Bereich XUGl .. . XOGl Ausgang: Meldung Betriebszustandsmeldung HANDIAUTOMATIK Ausgang: Meldung Betriebszustandsmeldung LOCALIREMOTE Ansprechwert Anzahl der Stützpunkte Abtastparameter Ausgang: Meldung Typfehler(XTYP oder YTYP) Ausgang: Meldung Bereichsüberschreitung Ausgang: Meldung Bereichsunterschreitung

Bereichsanfang Binärausgang AUF Binärausgang ZU Adresse für Binärausgang AUF Adresse für Binärausgang ZU Bereichsende oberer Begrenzungswert unterer Begrenzungswert

Eingang: Betriebsartanwahl Reglerbearbeitung AUSIEIN Eingang: Freigabe der Reglerausgänge Eingang: Betriebsartanwahl HANDIAUTOMATIK Eingang: Stellgerät HAND-AUF Eingang: Stellgerät HAND-ZU Eingang: Betriebsartanwahl LOCALIREMOTE Eingang: Schutz EIN Eingang: Rückmeldung AUF Eingang: Rückmeldung ZU Eingang: Steller-VF HOCH Eingang: Steller-VF TlEF Eingang: Steller-W HOCH Eingang: Steller-W TlEF Eingang: Steller-YH HOCH Eingang: Steller-YH TlEF Eingang: Testfunktion EIN Eingang: Fehlermeldung QUITTIEREN

Regelung

DBRS DB-A DB-A.FUR DB-A.MR DB-P DB-T DBXI

FK. ADE FK.ADU FK.GLAE FK.GRSG FK.KIS FK.KAR FK.MR FK.MR1 FK.MRN FK.MRH FK.NF1/2/3/4 FK.POLY FK.SRAUF FK.SRZU FK.SRUNV FK. STEW FK.STEYH FK.STEVF FK.TEST FK.TOHY FK.VHR FK.XERS FK.XZ FK.YF FK.Z

MlMP

TA TN TV TVZ T 1

UMS

Datenbaustein-Regelsystem Datenbaustein-Anwender Datenbausteinnummer des Führungsreglers Datenbausteinnummer des überlagerten Mischungsreglers Datenbaustein-Polygonzug Datenbaustein-Testfunktion Datenbaustein-Regler

Funktionskennung: Freigabe der Anzeige im BCD-Code Funktionskennung: Freigabe der Anzeige im DUAL-Code Funktionskennung: Freigabe Glättung Funktionskennung: Freigabe Grenzsignalglied Funktionskennung: Einstellung KIS-Regler Funktionskennung: Einstellung Kaskadenregler Funktionskennung: Einstellung Mischungsregler Funktionskennung: Einstellung Mischungsregler für Additiv 1 Funktionskennung: Einstellung Mischungsregler für Additiv n Funktionskennung: Einstellung Mischungsregler für Hauptkomponente Funktionskennung: Einstellung des Reglerverhaltens Funktionskennung: Freigabe Polygonzug Funktionskennung: Einstellung Schrittreglergrundstellung AUF Funktionskennung: Einstellung Schrittreglergrundstellung ZU Funktionskennung: Einstellung Schrittreglergrundstellung U~JVER)~~JDERT Funktionskennung: Freigabe Sollwertsteller Funktionskennung: Freigabe Steller-YH Funktionskennung: Freigabe Steller-VF Funktionskennung: Freigabe Testfunktion Funktionskennung: Freigabe Totzone Funktionskennung: Einstellung Verhältnisregler Funktionskennung: Freigabe Ersatzistwert Funktionskennung: Freigabe XZ Funktionskennung: Freigabe YF Funktionskennung: Freigabe Z

Proportionalbeiwert

Mindestimpulsdauer

Verstärkungsfaktor für P-Anteil

Stellgeschwindigkeit langsam Stellgeschwindigkeit schnell

Abtastzeit Nachstellzeit Vorhaltezeit Verschiebezeit Glättungszeitkonstante

Umschaltzeit

Verhältnisfaktor

W WE WI WSCHR WP

XERS XK XOG . XTYP XUG. xz X.ADR

Y YH YK YTYP

z

Sollwert externer Sollwert interner Sollwert Schrittweite .


Ersatzistwert Korrekturwert für Istwert oberer Grenzwert lstwerttyp unterer Grenzwert Störgröße XZ lstwertadresse

Stellgröße Stellgröße-HAND Korrekturwert für Stellgröße Typ der Stellgröße

Störgröße Z

SlMATlC S5-115 U

Anhang B: Projektierungsformulare

Übersicht:

Projektierungsformular 1 : Projektierungsformular 2: Projektierungsformular 3: Projektierungsformular 4: Projektierungsformular 5: Projektierungsformular 6: Projektierungsformular 7: Projektierungsformular 8: Projektierungsformular 9: Projektierungsforrnular 10:

Allgemeine Reglerdaten Funktionskennungen Ein-, Ausgänge Istwerteingabe, Ersatzistwert Zusatzfunktionen für Istwert Sollwertzweig Stellgröße-HAND, PID-Algorithmus Stellgrößenausgabe Belegung DB-A: Übersicht, Blatt 1 Belegung DB-A: Übersicht, Blatt 2

Regelung

SIEMENS

Projektierungsformular 1

Regelung S5-115 U Allgemeine Reglerdaten

Name

DBA.FUR

DBA-MR


DB-A.Nr. des Führungsreglers

DB-A.Nr. des überl. Mischungsreglers

Datum F Wert

Regler Nr.: ..........

Datenbausteine

Datenbaustein DBRS DB 9

Datenbaustein DB-A DB ......


...... Datenbaustein DB-A DB



... Abtastparameter DB-A.DW 5 =

Reglerfreigabe: DBRS. DW1 15 0

1 1 1 l l l l Freigabe Regler 1 Freigabe Regler 2 Freigabe Regler 3 Freigabe Regler 4 Freigabe Regler 5 Freigabe Regler 6 Freigabe Regler 7

Reserviert

Reglerverschaltung (für Kaskaden-. Mischungs-, Verhältnisregler)

siehe hierzu Betriebsanleitung Abschnitte 3.1.3; 3.4.112

DW 40

DW 41

Blatt Abteilung

Name

Datum

KF

KF

Projekt

Firma

............

............

FK.K/S FK.YF FK.KAR FK.VHR FK.MR FK.MR1 FK.MRN FK.MHK FK.GRSG FK. GLAE FK. TOHY FK. POLY FK. STEW FK.STEYH FK.STEVF FK.TEST

- FK.ADE FK. ADU

Umschaltung KIS-Regler Freigabe der Schnittstelle zum Folger. Folgereglertyp: Kaskadenregler Folgereglertyp: Verhältnlsregler Folgereglertyp: Mischungsregler Mischungsregler Additiv 1 Mischungsregler Additiv n Mischungsregler für Hauptkomp. Frelgabe Grenzsignalglied Freigabe Glättung Freigabe Totzone Freigabe Polygonzug Freigabe Steller-W Freigabe Steller-YHIDYH Frelgabe Steller-VF Freigabe Testfunktion

Freigabe Ersatzistwert Freigabe XZ Freigabe Z S-Regler: Stellung Z U S-Regler: Stellung UNVERÄNDERT S-Regler: Stellung A U F

Einschalten mitlohne Stoß Anfangswert des internen Sollwerts Handart 011 Anfangswert der Stellgr.-HAND

Freigabe BCD-Anzeige Freigabe DUAL-Anzeige

';*c;h<J ,,, . T't.triebsznleitung Abschnitt 3 . 4 . 3

Projekt

Firma

Blatt

SIEMENS


Regelung S5-115 U Ein-, Ausgänge

Eingänge: DB-A.DW 46 15 8 7 0

E AE Reglerbearb. AUSIEIN EHA HANDIAUTOMATIK E LR LOCALIREMOTE E FA Freigabe-Ausgänge ESHU Schutz EIN EHAUF Hand AUF EHZU Hand ZU EQUITT Quittieren ESTEWH Steiler-W: HOCH ESTEWT Steller-W: TlEF ESTEYHH Stelier-YH: HOCH ESTEYHT Steller-YH: TlEF ESTEVFH Steiler-VF: HOCH ETSEVFT Stelier-VF: TlEF ERMAUF Rückm. AUF ERMZU Rückm. ZU

Eingänge: DB-A.DW 47 15 8 7 0

L L"ei frei ETEST Testf. AUSIEIN

frei

frei

Ausgänge: DB-A.DW 48 15 8 7 0

AGW02 Meld. X>XOG2 AGWOl Meld. X>XOGl AGWO Meld. XUGl<=X<=XOGI AGWUl Meld. X<XUGl AGWU2 Meld. X<XUG2 ADRA ~rah tb ruch AUEB Bereichsüberschreitung AUNT Bereichsunterschreitung ATYP Typfehler AFPOLY Fehler FB 1 17 AAE Betriebszust. AUSlElN AHA Betriebszust. HANDlAUTO ALR Betr. LOCALIREMOTE AFBED Fehler FB 11 8 AFANL Fehler FB 108 AFREG Fehler FB 80

siehe hierzu Betriebsanleitung Abschnitt 3.5.112

Blatt Abteilung

Name

Datum

Firma Projekt

SIEMENS


Istwerteinagbe, Ersatzistwert t

Name

BA

BE

XK

XERS

X.ADR

XTYP

Regelung S5-115 U

VerwendunglBenennung

phys. Meßberelch: Bereichsanfang

phys. Meßbereich: Bereichsende

X-Korrekturwert

Ersatzistwert

Adresse für XR, XE

lstwerttyp

Datum

DW 12

DW T3

DW 18

DW 19

DW 20

DR 21

XTY P BA. BE. XK. X.ADR FK.XERS

- AUEB XR - AUNT

Lx XE - ADRA

- AFM

XERS

Legende: ADRA Fehlermeldung Drahtbruch 1 ) X Istwert für PID-Algorithmus ATYP Fehlermeldung Typfehler 1 ) X.ADR Adresse für XE, XR AUEB Fehlermeldung Bereichsüberschreitung 1 ) XE siehe Paramter AUNT Fehlermeldung Bereichsunterschreitung 1 ) ' XERS Ersatzistwert AFREG Fehlersammelmeldung FB 80 1 ) XK X-Korrekturwert BA Bereichsanfang XR Istwert von Analogeingabe BE Bereichsende XTYP lstwerttyp FK.XERS Freigabe Ersatzistwert XERS 2)

1 ) siehe Projektierungsformular 3 2) siehe Projektierungsformular 2

Parameter

... nE Einheiten bezogen auf den normierten Bereich 0 2047 Einheiten


F

KF

KF

KF

KF

KY

KY

Blatt Abteilung

Name

Datum

Wert

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

................

................

................

. . . . . . . . YTYP

Projekt

Firma

Einh.

nE

nE

-

-

SIEMENS

Polygonzug Glättung Grenzsignalglied Totzone

T 1 X.. AN.AB


AGWO 2 AGWO 1 AGWO AGWU 1 AGWU 2

Regelung S5-115 U

Legende: AB Abfallwert FK.GRSG Freigabe Grenzsignalglied 2) AN Ansprechwert FK. POLY Freigabe Polygonzug 2

AGWO. Meldung Grenzwertüberschreitung 1) FK.TOHY Freigabe XOG.

AGWU Meldung Grenzwertunterschreitung 1 ) oberer Grenzwert

AGWO Meldung lstwert im zul. Bereich 1) unterer Grenzwert

FK.GLAE siehe Biatt Funktionskennungen 2) Glättungszeitkonstante

Zusatzfunktionen für Istwert X

1) siehe Projektierungsformular 3 2) siehe Projektierungsformular 2

Parameter

XOGl

XUGl

XUG2

oberer Grenzwert 2

oberer Grenzwert 1

oberer Grenzwert 1

unterer Grenzwert 2

Glättungszeitkonstante

Ansprechwert

Abfallwert

Datum I F I Wert

I Einh.

TA Vielfaches der Abtastzeit TA


Abteilung

Name

Datum

Projekt

Firma

Blatt

SIEMENS


Regelung S5-115 U Sollwertzweig

SL. SS, UWS

q2--h WSCHR FK.STEW ESTEWH .)

- WI -

Blatt Abteilung

N z ~ e

D e r ~ m

NFW

i

ESTEWT WP

Projekt

Firma

FK.STVF 4

ELR

L

ESTVFH ESTVFT - STEVF

+ + WE1 WE2 -- VREC - AREC - WE

Legende: AF Anpaßfaktor SLlSS Stellgeschwindigkeit langsamlschnell AREC Anpassrechnung STE.. Steller-. . AVFSU Summenbildung: Ausgang SUMM Summenbildung DlFF Differenzbildung UMS Umschaltzeit ELR Eingang LOCALIREMOTE VF Verhältnisfaktor ESTEW. Steller-W: Eingänge 1 ) VREC Verhältnisrechnung ESTVF. Steller-VF: Eingänge 1 ) VREC Verhältnisrechnung ESTVFT siehe Blatt Ein-, Ausgänge 1) WE externer Sollwert EVFSU Summenbildung: Eingang WI interner Sollwert FK.STE.. Freigabe Steller . . 2) WP physikalischer Sollwert NFW Sollwertnachführung WSCHR Schrittweite 1 1 siehe Projektierungsformular 3 2) siehe Projektierungsformular 2

Parameter

VF L SUMM

EVFSU - AVFSU T-.

DlFF t t

Name

WP

UMS

SL

SS

\!F

L=

ViSCHR

100% - A VF AF

... nE Einheiten bezogen auf den normierten Bereich 0 2047 Einheiten siele hierzu Betriebsanleitung Abschnitt 3.4.6

Verwendunglßenennung


Umschaltzeit

Verstellgeschwindigkeit langsam

Verstellgeschwindigkeit schnell

Verhältnisfaktor

Anpassfaktor

Schrittweite

Einh.

0.1s

nE

nE

I 0.1%

0.1%

0,1%

Wert

.........................

.................

.................

.................

.................

.................

.................

Datum

DW 14

DW 29

DW 30

DW 31

DW 37

DW 38

DW 39

F

KF

KF

KF

KF

KF

KF

KF

SIEMENS


Nachstellzeit Vorhaltezeit Sollwert Istwert Störgröße XZ Stellgröße/Stellinkrement Stellgröße-HAND Störgröße Z

Regelung S5-115 U Stellgröße-HAND, PID-Algorithmus

Name

K

R

TN

TV

BGOG

BGUG

YH

XZ

Z


Proportionalbeiwert

Verstärkungsfaktor für P-Anteil

Nachstellzeit

Vorhaltezeit-

oberer Begrenzungswert

unterer Begrenzungswert

Stellgröße-HAND für K-Regler

Störgröße XZ

Storgröße Z

TZ- -

BGUG

-- 0 --- 1 FK. ZX

Legende: BGOG oberer Begrenzungswert TN BGUG unterer Begrenzungswert TV e Regeldifferenz W E.. Eingänge 1) X FK. Funktionskennungen 2 XZ K Proportionalbeiwert YlDY R Verstärkungsfaktor für P-Anteil YH STEYH Steller-YH Z 1 ) siehe Projektierungsformular 3 2) siehe Projektierungsformular 2

Parameter

. . . nE Einheiten bezogen auf den normierten Bereich 0 2047 Einheiten siehe hierzu Betriebsanleitung Abschnitt 3.4.7

Abteilung

Name

Datum

Datum

DW 6

DW 7

DW 8

DW 9

DW 10

DW 11

DW 15

DW 16

DW 17

Projekt

Firma

F

KF

KF

KF

KF

KF

KF

KF

KF

KF

Blatt

Wert

.................

.................

.................

.................

.................

.................

.................

. . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . .

Einh.

0.001

0.001

0.1s

0.1s

0.1%

0 .1%

0.1%

nE

nE

SIEMENS

Projektierungsf ormular 8

Regelung S5-115 U Stellgrößenausgabe

AA.ADR, YK. YTYP

Y A A

ATYP

FK.KlS 0 1

YIDY

EFA ESHU EHAUF EHZU ERMAUF ERMZU

BAA.ADR, BAZ.ADR. MlMP FK. SRZUISRUNVISRAUF +

BAAUF C

BAZU

FK.YA

f y YF

Legende: A A Analogausgang ESHU Eingang SCUTZ AA.ADR Adresse für Analogausgang

1) FK.KIS Umschaltung KIS-Regler 2)

ATYP Ausgang: Meldung Typfehler FK.SR.. Einstellung der Grundstellung 2) (XTYP o. YTYP) FK.YF Freigabe YF

BAAUF Binärausgang AUF MlMP Mindestimpulsdauer 2

BAZU Binärausgang ZU YlDY StellgrößelStellinkrement vom PID-AIg . BAA.ADR Adresse für Ausgang AUF YF Digitalwertausgang BAZ.ADR Adresse für Ausgang ZU YK Y-Korrekturwert EFA Eingang Freigabe der

1 ) YTYP Typ der Stellgröße

Reglerausgänge EHAUF Eingang Hand-AUF 1) EHZU Eingang Hand-ZU 1) ERMAUF Eingang Rückm.-AUF 1) ERMZU Eingang Rückm.-ZU 1) 1) siehe Projektierungsformular 3 2) siehe Projektierungsformular 2

Parameter

Name

YTYP

AA.ADR

YK

BAA.ADR

BAZ.ADR

MlMP


Typ der Stellgröße

Adresse für Analogausgabe

Y-Korrekturwert

Adresse für Binärausgang AUF

Adresse für Binärausgang ZU

Mindestimpulsdauer

Datum

DL 21

DW 32

DW 33

DW 34

DW 35

DW 36

... nE Einheiten bezogen auf den normierten Bereich 0 2047 Einheiten


F

KY

KY

KF

KY

KY

KF

Blatt Abteilung

~ a m e

Datum

Wert

........ XTYP

....... ........ ,

................

.......,........

................

................

Projekt

Firma

Einh.

-

-

nE

-

-

0, ls

SIEMENS


Regelung S5-115 U Belegung DB-A: Übersicht (Blatt 1 +)

Regler-Nr. : . . . DB-A.Nr.: ...

.O FK.KIS

.1 FK.YF

.2 FK.KAR

.3 FK.VHR

.4 FK.MR

.5 FK. MRl

.6 FK.MRN

.7 FK.MRH

.8 FK.GRSG

.9 FK.GLAE

.10 FK.TOHY

.ll FK.POLY

.12 FK.STEW

.13 FK.STYH

.14 FK.STEVF

.15 FK.TEST

.O FK.XERS

.9 FK NF2

.10 FK.NF3

. I 1 FK.NF4

.14 FK.ADE

.15 FK ADU

DW 10

DW 11

DW 12

DW 13

DW 14

D W 1 5 K F

KF

KF

KF

KF

KF

BGOG

BGUG

BA

BE

WP

YH

Blatt Abteilung

Name

Datum

Projekt

Firma

SIEMENS


Regelung S5-115 U Belegung DB-A: Übersicht (Blatt 2-)

Regler-Nr.: ... DB-A.Nr.: ...

-

DW 40

DW 41

KF

K F

DBA.FUR

DBA.MR

Blatt Abteilung

Name

Datum

Projekt

Firma

SIEMENS · faktor Bild: Signalfluß einer Verhältnisregelung W 2.2.4 Mischungsregelung RFÜ...

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