西门子博途 LGF 库详解 · 07：数学函数（下）——数值积分、时间容差与数学组总结

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▎西门子博途 LGF 库详解 · 07：数学函数（下）——数值积分、时间容差与数学组总结

数学函数组的收官篇，3 个块：数值积分、时间容差检测、以及数学组 21 个块的完整回顾。

一、3 个块一览

数学函数组（4.5，下半部分）

| 块名 | 类型 | 版本 | 功能 |

|------|------|------|------|

| LGF_Integration | FB | V3.0.2 | 梯形法数值积分 |

| LGF_IsValueInToleranceByTime | FB | V1.0.0 | 带时间窗口的容差检测 |

| LGF_StoreMinMax（已在 06 讲过） | FB | V3.0.1 | — |

二、引脚详解

#### LGF_Integration

引脚	类型	方向	默认值	说明
enable	Bool	IN	FALSE	使能积分计算。FALSE 时暂停，输出保持最后结果
value	LReal	IN	0.0	瞬时值（如流量，单位/ms）
reset	Bool	IN	FALSE	TRUE 将积分结果清零
integral	LReal	OUT	—	积分结果（累计值）
error	Bool	OUT	—	错误标志
status	Word	OUT	—	状态码
subfunctionStatus	Word	OUT	—	子函数状态码

梯形法原理：每个扫描周期用 (本次值+上次值)/2 × 周期时间 近似计算增量面积。精度取决于扫描周期的稳定性——周期波动大会引入误差。

#### LGF_IsValueInToleranceByTime

比第四章讲的 IsValueInTolerance 多了时间维度：不仅要求值在容差范围内，还要求持续稳定才能判定为"合格"。还有一个附加功能：检测设定值是否发生了变化（setpointChange）。

引脚	类型	方向	默认值	说明
value	Real	IN	0.0	待检测的实际值
setpoint	Real	IN	0.0	设定值
lowerMinimum	Real	IN	0.0	容差下限（百分比或绝对值）
upperMaximum	Real	IN	0.0	容差上限（百分比或绝对值）
reset	Bool	IN	FALSE	复位
configuration	UDT	IN	—	配置结构体（检测模式、时间窗口等）
overHighLimit	Bool	OUT	—	超出上限
belowLowLimit	Bool	OUT	—	低于下限
inLimits	Bool	OUT	—	在容差范围内
setpointChange	Bool	OUT	—	设定值发生变化
error	Bool	OUT	—	错误标志
status	Word	OUT	—	状态码

configuration 类型

使用 LGF_typeIsValueInToleranceByTimeConfiguration（UDT）配置。包含：模式选择（百分比/绝对值）、时间窗口长度、稳定时长要求等。配置前先查阅 PDF 中该 UDT 的字段说明。

三、实战案例

#### 案例 1：按流量累计总产量

瞬时流量 0.5 L/s，需要累计今日总产量。OB1 周期 100ms，每个周期 Integration 自动累加增量：

Integration 流量累计

LGF_Integration(enable := TRUE, value := flowRate, reset := dayStart,

integral => totalVolume);

dayStart 每天零点给一次上升沿清零。其余时间 enable = TRUE，积分持续累加。

#### 案例 2：温度稳定判定

加热炉升温到目标值后，要求在 ±2℃ 范围内持续稳定 30 秒才算"就绪"：

IsValueInToleranceByTime 稳定检测

用 TimeWindow = 30s，只有实际温度在 [setpoint-2, setpoint+2] 内连续稳定 30 秒后 inLimits 才为 TRUE。短暂的超调或扰动不会导致误判。

四、数学组 21 个块完整回顾

数学函数组（4.5）21 块全景

| 类型 | 块数 | 覆盖内容 |

|------|------|---------|

| 距离计算 | 2 | CalcDistance_2D / _3D |

| 阶乘 | 1 | GetFactorial |

| 范围判断 | 3 | IsValueInLimits / InRange / InTolerance |

| 根号 | 1 | NthRoot |

| 随机数 | 5 | Random_DInt/Real/UDInt + RandomRange_DInt/Real |

| 最值搜索 | 3 | SearchMinMax_DInt/LReal/UDInt |

| 积分与容差 | 3 | Integration + IsValueInToleranceByTime + StoreMinMax |

| 总计 | 21 | — |

SIOS-ID 109479728 | V5.1.1 | 中文站下载

下篇预告：LGF 库详解 · 08——矩阵运算。矩阵加减、乘法、标量乘、转置、求逆、比较——7 个块把博途的矩阵计算填满。

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