plc的pid指令.ppt

功能指令 PID指令 南京工業(yè)大學自動化與電氣工程學院 PID回路控制指令 可編程控制器 精品課程 PIDTBL LOOP TBL PID控制環(huán)起始地址 VB 回路參數(shù)表存儲9個參數(shù)用于監(jiān)控閉環(huán)控制指令的執(zhí)行LOOP 控制環(huán)號 0 7 對標志位影響 SM1 1 溢出 用戶程序中最多可用8條PID指令 通過定時 按照采樣時間 執(zhí)行PID功能塊 按照PID運算規(guī)律 根據(jù)當時的給定 反饋 比例 積分 微分數(shù)據(jù) 計算出控制量 PID功能塊通過一個PID回路表交換數(shù)據(jù) 這個表在V數(shù)據(jù)存儲區(qū)中 長度為36字節(jié) 因此每個PID功能塊在調(diào)用時需要指定兩個要素 PID控制回路號 以及控制回路表的起始地址 以VB表示 PID算法 可編程控制器 精品課程 連續(xù)PID 離散PID 遞推方程 MX為n 1時刻積分項 PID算法 可編程控制器 精品課程 簡化后得實際計算回路輸出值的方程 比例項 積分項 微分項 Ts 采樣周期 第一采樣時刻 令 回路控制的組合選擇 可編程控制器 精品課程 回路輸入量的轉(zhuǎn)換及歸一化 由于PID可以控制溫度 壓力等等許多對象 它們各自都是由工程量表示 因此有一種通用的數(shù)據(jù)表示方法才能被PID功能塊識別 S7 200中的PID功能使用占調(diào)節(jié)范圍的百分比的方法抽象地表示被控對象的數(shù)值大小 在實際工程中 這個調(diào)節(jié)范圍往往被認為與被控對象 反饋 的測量范圍 量程 一致 PID功能塊只接受0 0 1 0之間的實數(shù) 實際上就是百分比 作為反饋 給定與控制輸出的有效數(shù)值 如果是直接使用PID功能塊編程 必須保證數(shù)據(jù)在這個范圍之內(nèi) 其他如增益 采樣時間 積分時間 微分時間都是實數(shù) 因此 必須把外圍實際的物理量與PID功能塊需要的 或者輸出的 數(shù)據(jù)之間進行轉(zhuǎn)換 這就是所謂輸入 輸出的轉(zhuǎn)換與歸一化處理 回路輸入量的轉(zhuǎn)換及歸一化 將16位整數(shù)工程實際值轉(zhuǎn)換為實數(shù)格式程序 XORDAC0 AC0 清累加器MOVWAIW0 AC0 讀模擬量輸入至AC0LDW AC0 0 若模擬量為正 則轉(zhuǎn)至標號0直接轉(zhuǎn)換JMP0NOT 否則將AC0進行符號處理ORD16 FFFF0000 AC0LBL0DTRAC0 AC0 32位整數(shù)轉(zhuǎn)為實數(shù)格式 實數(shù)格式轉(zhuǎn)換成 0 0 1 0 歸一化格式 R64000 0 AC0 AC0的值歸一化 R0 5 AC0 所得結(jié)果轉(zhuǎn)移到 0 0 1 0 MOVRAC0 VD100 結(jié)果存入控制參數(shù)表TABLE的相應雙字中 Offset 單極性0 雙極性0 5Span 單極性32000 雙極性64000 S7 200中 單極性 0 10v 模擬量輸入輸出的范圍為0 32000 雙極性 10v 為 32000 32000 4 20mA的信號對應范圍6400 32000 回路輸出轉(zhuǎn)換為按工程量標定的整數(shù)值 MOVRVD108 AC0 輸出結(jié)果送AC0 R0 5 AC0 雙極性使用 R64000 AC0 按工程量標定TRUNCAC0 AC0 將實數(shù)轉(zhuǎn)換為32位整數(shù)MOVWAC0 AQW0 將16位整數(shù)輸出至模擬量輸出點 回路正反作用 增益為負則為反作用如果沒有比例作用 則使積分時間或微分時間為負設定反作用 變量與范圍 回路由手動切換到PID自動方式時 可利用手動輸出的存放內(nèi)容來初始化回路輸出 積分和作為下一采樣周期輸入 當回路輸出超出 0 0 1 0 范圍時 根據(jù)下式調(diào)整 控制方式 自動 手動 PID指令有一個內(nèi)部得電記錄位 檢測是否有0到1的跳變 若檢測到該跳變 則執(zhí)行一系列動作提供無擾動的手 自動切換過程 手動模式輸出值必須作為PID指令的一個輸入 寫到控制參數(shù)表中的Mn值 之后才可切換到自動 該過程包括 使設定值SPn 過程變量PVn使PVn 1 PVn使積分和MX Mn PID指令記錄位缺省狀態(tài)為1 且每次cpu啟動和由stop到run工作模式切換時置位這一缺省值 如果在RUN模式時第一次執(zhí)行PID指令 并無0到1的跳變 不會執(zhí)行無擾動切換 控制回路參數(shù)表 PID指令中的TBL含9個參數(shù) 占36字節(jié) PID指令應用實例 被控對象為需保持一定壓力的供水水箱 被控變量為其水位 給定量為滿水位的75 控制量為向水箱注水的調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速 被控變量 單極性 由水位計檢測后經(jīng)A D變換送入PLC 用于控制電機的轉(zhuǎn)速信號由PLC執(zhí)行PID指令后以單極性信號經(jīng)D A變換后送出 本例假設根據(jù)實際情況 已選定PI控制 且增益 采樣時間常數(shù)和積分時間常數(shù)選為 KC 0 25 Ts 0 1s Ti 30s 要求開機后先手動控制電機 一直到水位上升為75 時通過輸入點I0 0的置位切入自動狀態(tài) 可編程控制器 精品課程 SMB34用于定時中斷時間間隔設置 ATCH建立與中斷事件10相關聯(lián)的中斷標號INT 0中斷事件10表示定時中斷 可編程控制器 精品課程 ITD 16位有符號的整數(shù)到雙整數(shù)的轉(zhuǎn)換指令DTR 雙整數(shù)轉(zhuǎn)為實數(shù)指令 PID指令應用實例 可編程控制器 精品課程 若I0 0為1 啟動PID指令 若不為自動方式 將手動控制量歸一化并填入?yún)?shù)控制表 以實現(xiàn)無擾動手 自動切換 將連接在AIW2上的手動控制量讀入AC0 轉(zhuǎn)換為實數(shù) 歸一化 歸一化后送入PID參數(shù)表Mn 送入累積量MX 過程量輸入給AC0 過程量作為上次PVn 1的值 可編程控制器 精品課程 ROUND 實數(shù)到雙整數(shù)的轉(zhuǎn)換指令DTI 雙整數(shù)轉(zhuǎn)為整數(shù)指令 PID指令應用實例 可編程控制器 精品課程 PIDWizard PID向?qū)?編輯PID控制程序 此向?qū)Э梢酝瓿山^大多數(shù)PID運算的自動編程 用戶只需在主程序中調(diào)用PID向?qū)傻淖映绦?就可以完成PID控制任務 Tools InstructionWizard PID a 必須用SM0 0來使能PID 以保證它的正常運行b 此處輸入過程值 反饋 的模擬量輸入地址c 此處輸入設定值變量地址 VDxx 或者直接輸入設定值常數(shù) 根據(jù)向?qū)е械脑O定0 0 100 0 此處應輸入一個0 0 100 0的實數(shù) 可編程控制器 精品課程 PIDWizard PID向?qū)?編輯PID控制程序 d 此處用I0 0控制PID的手 自動方式 當I0 0為1時 為自動 經(jīng)過PID運算從AQW0輸出 當I0 0為0時 PID將停止計算 AQW0輸出為ManualOutput VD4 中的設定值 此時不要另外編程或直接給AQW0賦值 若在向?qū)е袥]有選擇PID手動功能 則此項不會出現(xiàn)e 定義PID手動狀態(tài)下的輸出 從AQW0輸出一個滿值范圍內(nèi)對應此值的輸出量 此處可輸入手動設定值的變量地址 VDxx 或直接輸入數(shù) 數(shù)值范圍為0 0 1 0之間的一個實數(shù) 代表輸出范圍的百分比 例 如輸入0 5 則設定為輸出的50 若在向?qū)е袥]有選擇PID手動功能 則此項不會出現(xiàn)f 此處鍵入控制量的輸出地址g 當高報警條件