深度解析FB功能块在压力机控制中的复用技巧

　　（产线操作台突然报"加压超时"警报，设备进入急停状态。维修组多次复制粘贴原有程序段处理类似工位，却导致各压力区间控制逻辑相互干扰——这正是功能块（FB）滥用引发的典型故障。）

　　01问题诊断

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　　某汽车冲压车间4#压力机连续触发E7120（压力维持超差报警），每次故障造成产线停机45分钟以上，冲压件良品率从99.2%降至94.7%。监控曲线显示压力维持阶段出现0.8-1.5MPa波动，远超工艺要求的±0.3MPa控制精度。

　　对比三台同型号设备程序发现：操作员为节省编程时间，将上料工位的夹紧控制FB直接复制到主压缸控制模块。由于两者压力闭环响应时间参数（PT值）差异（夹紧工位PT=500ms vs主压缸PT=150ms），导致比例阀控制信号出现相位冲突。

　　02实施步骤

　　02

　　1.硬件配置清单

　　主控模块：Q06HCPU（支持结构化编程）

　　模拟量模块：Q68DAVN（16位高精度输出）

　　数字量输入：QX40（带0.1ms滤波功能）

　　压力传感器：MISUMI PSAN-J40（4-20mA输出）

　　2.软件环境搭建

　　使用GX Works3 1.095R及以上版本（早期1.060M版本存在FB嵌套调用BUG）。在工程设置中勾选"保持FB实例数据"选项，避免设备重启后参数复位。

　　3.核心程序编写

　　①标准压力控制FB架构

　　```structured text

　　FUNCTION_BLOCK PressControlFB

　　VAR_INPUT

　　TargetPressure:REAL;//目标压力值

　　PT:TIME:=T#150ms;//响应时间系数

　　END_VAR

　　VAR_OUTPUT

　　ActualPress:REAL;//实时压力

　　Deviation:REAL;//偏差值

　　END_VAR

　　```

　　②封装核心算法

　　在FB内部集成PID控制（自动调压算法）与压力斜率限制功能。通过TON定时器（延时接通元件）实现加压阶段每10ms提升0.5%开度的阶梯控制，避免液压冲击。

　　③多工位复用配置

　　创建4个FB实例分别对应：

　　预压缸：PT=300ms，最大压力8MPa

　　主压缸：PT=150ms，最大压力25MPa

　　保压模块：PT=500ms，死区范围±0.2MPa

　　泄压阀：PT=100ms，线性泄压曲线

　　4.调试验证方法

　　信号强制测试：在GX Works3调试模式中强制M50信号，观察Q68DAVN模块输出电流是否在4-20mA范围内按预设斜率变化。

　　交叉测试：

　　将预压缸FB参数移植到主压缸实例

　　在20%负载下运行压力测试

　　记录压力爬升曲线是否出现震荡

　　负载阶跃测试：

　　空载→50%负载：压力超调量＜3%

　　50%→100%负载：稳定时间＜2秒

　　突发泄压测试：压力跌落速率＞5MPa/s时触发紧急关断

　　03安全备忘录

　　03

　　❗️必须断电操作节点：

　　更换QX40输入模块时

　　接线端子排上修改模拟量线路

　　❗️在线修改防护：

　　修改FB接口变量前必须执行"全实例对比"操作（GX Works3工具栏→诊断→FB实例比较）

　　在线修改期间锁定HMI上的"压力设定"界面

　　❗️机械联动要求：

　　安全门开启时强制将FB输出限制在10%以下（参照三菱Q173DSCPU手册第5.2.3章）

　　压力传感器断线检测延时设置为≤100ms（对应硬件滤波常数设为0.5ms）

　　通信参数设置要点：

　　CC-Link IE Field Basic网络配置中，设置波特率容差±2%（对应参数SW0080=2），确保在200m通讯距离内不出现FB控制参数丢失。运动控制轴需设置STO（安全扭矩关断）响应时间≤8ms（参数SD2048），该数值需与机械制动器释放时间匹配。

　　通过上述结构化改造，该压力机连续运行三个月未再发生同类故障，程序维护时间从每次2小时缩短至15分钟。实测FB调用使扫描周期从35ms降至28ms，为后续工艺升级预留了20%的性能余量。(备注：来源于网络，可来电删除。)