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PID回路操控的原理与调试

1引言在本章中将重点介绍如何使用GForce-200PLCCPU222进行PID回路控制。2PID控制概述GForce-200系列PLC能够进行PID控制,其C

1. 导言
  在本章中将要点介绍怎么运用GForce-200PLCCPU222进行PID回路操控
2. PID操控概述
  GForce-200系列PLC能够进行PID操控,其CPU最多可支撑8个PID操控回路。PID是闭环操控体系中份额-积分-微分操控算法,它能够看作是这三项之和,依据设定值与被控目标实践值的差值,按PID方法计算出操控输出量,使反应跟从设定值改变,因而PID操控是负反应闭环操控。其间份额项是增益(Kc)与误差的乘积,积分项与误差的和成正比,而微分项与误差的改变成正比。
  PID操控功用是经过PID指令功用块完成的。在S7-200中,PID回路指令运用回路表中的输入信息和组态信息,进行PID运算,交流数据,编程极端简洁,该指令影响特别存储器标志位SM1.1 (溢出)。只要在逻辑仓库栈顶值为1时,才干进行PID运算。本指令有两个操作数:TBL和LOOP(如下图所示)。其间TBL 是回路表的开始地址,操作数限用VB区,数据类型是BYTE型;LOOP 是回路号能够是 0 到 7 的整数,因而在程序中最多能够用 8 条PID 指令。如果有两个或两个以上的 PID 指令用了同一个回路号,即便这些指令的回路表不同,那么这些 PID 运算之间也会发生不行意料的成果。在直接运用PID 指令功用块之前,有必要把增益(Kc)、采样时刻(Ts)、积分时刻(Ti)、微分时刻(Td)等等这些实数悉数转化成0.0-1.0之间的实数,以便PID 指令功用块承受,也就是说把外界实践物理量转化成PID 指令能够接纳的数据,即输入/输出的转化与标准化处理。
3. PID操控编程调试
  在本套体系中,为了出产需求,锅炉内蒸汽压力应保持在0.85-1.0MPa之间,压力的巨细由压力变送器检测,变送器压力量程0-2.5MPa,输出DC4-20mA。因而在0.85MPa时,相应的电流输出是9.44Ma,相同1.0MPa时输出为10.4mA,其标准化刻度值如下图所示。

  

  进程变量值是压力变送器检测的单极性模拟量,回路输出值也是一个单极性模拟量用来操控鼓风机的速度。这两个模拟量的规模是 0.0 -1.0 ,分辨率为1/32000 (标准化)。能够开始确认Kc=0.06,Ts=0.2,Ti=10.0,在这儿不必微分效果,程序修改如下图。

  

  

  程序上采用了主程序,子程序,中止程序的结构形式,程序明晰,明晰,大大缩短了周期扫描时刻。
4. 调试程序
  挑选PID的参数,以及相互间的合作,能够影响PID操控的安稳性。如采样时刻过短对外部信号的改变有或许检测不到,而过长的采样时刻明显不能满意操控精度的要求。又如过大的增益又会形成操控的震动。在调试程序时要注意这些参数的设置,渐渐调试以致到达安稳的PID操控。
5. 结束语
  PID操控在闭环操控中有着重要的效果,这儿仅以操控鼓风机的速度来坚持锅炉内蒸汽压力的稳定,介绍PID操控。相同锅炉内负压的保持,也是相似与此,这儿不在具体介绍。

  

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