AB PLC PID控制器總結(jié)

1、- 針對AB PLC里的PID控制器的研究 首自信熱軋作業(yè)區(qū) 張余海 借鑒熱軋1580的稀油泵站的出口壓力控制，期望壓力為4.0bar，電機(jī)為異步變頻電機(jī)，變頻器為AB變頻器，PLC和變頻器的通訊通過Device Net進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。一、控制器里的變量介紹-各變量名解釋：（各變量只是顯示用，他們的值時根據(jù)里面的參數(shù)設(shè)定而來）PID ：PID控制器的名字（自己命名）Process Variable ：過程變量的輸入源設(shè)定也就是反饋值（直接連到壓力反饋的輸入點(diǎn)）Tieback：手動控制時的牽引信號，因為在手動控制中，輸出（OUTPUT=SETOUTPUT是人為設(shè)定的，這個Tieback有個對應(yīng)的值

2、，也就是手動設(shè)定為0，Tieback為0，如果手動設(shè)定為100%，那么Tieback輸出就是4095）具體見后面的參數(shù)設(shè)定。Control Variable：控制變量（最關(guān)鍵的一個參數(shù)）的輸出源設(shè)定，自己命令的一個中間變量作為轉(zhuǎn)換或者直接接到給到執(zhí)行器的輸出信號上（例如閥的開口度、電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定）。PID控制器計算得到的是一個百分?jǐn)?shù)，但是百分?jǐn)?shù)無法輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，必須轉(zhuǎn)換成為數(shù)字量，這個控制變量（CV）就是依照對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量（例如OUTPUT=0，CV=0，OUTPUT=100%，CV=16384，具體見后面參數(shù)設(shè)定）PID Master Loop：PID的主循環(huán)，就是PID控制使用

3、串級控制，如果是就會顯示為1，如果為從就為0，但是有一個前提就是選用了串級控制（看后面的參數(shù)設(shè)定）Ihhold Bit ：初始化保持位，來自1756模擬量輸出通道的數(shù)據(jù)讀出值，用于支持無沖擊在啟動，如果用戶不想用此參數(shù)，可以設(shè)置為0。Inhold Value：初始化保持值，來自1756模擬量輸出通道的數(shù)據(jù)讀出值，用于支持無沖擊在啟動，如果用戶不想用此參數(shù)，可以設(shè)置為0。這兩個值是為了防止系統(tǒng)已運(yùn)行，過程變量和設(shè)定偏差太大，PID控制器輸出肯定是100%，帶來很大的沖擊，如果設(shè)置此參數(shù)，系統(tǒng)先不讓PID控制器工作，輸出一直用Inhold Value（初始化保持值），這個值可以人為的設(shè)定慢慢的變大

4、，等到系統(tǒng)壓力差不多達(dá)到設(shè)定壓力后，然后將Ihhold Bit （初始化保持位）置0，這樣系統(tǒng)輸出就會采用PID控制器的輸出了。SetPoint：設(shè)定值，Process Variable ：過程變量的實際值顯示OUTPUT：PID控制器經(jīng)過計算得到的輸出，百分?jǐn)?shù)形式。 二、參數(shù)設(shè)置：1、調(diào)節(jié)方式參數(shù)設(shè)置2、PID功能塊的配置參數(shù)設(shè)置注：（1）如果控制動作選用的是E=SP-PV那么PID的輸出就可以直接給到執(zhí)行器進(jìn)行動作，如果選用的是E=PV-SP那么輸出就需要變方向，（2）控制變量上下限為了防止輸出過大，導(dǎo)致沖擊，下限是為了防止停轉(zhuǎn)等。（3）設(shè)置死區(qū)時間是為了防止實際值在設(shè)定值附近的時候，PI

5、D進(jìn)行微調(diào)，導(dǎo)致系統(tǒng)來回的振蕩。3、PID控制器的報警參數(shù)設(shè)置注：（1）PV上限值報警和下限值報警時為了報出實際值的過大變化，這里的40.0實際上是4.0bar，因為在AB PLC里有一個工程量的變換，一般是10倍關(guān)系（見相關(guān)的比例定標(biāo)配置） 4、相關(guān)的比例定標(biāo)配置注：（1）PV未定標(biāo)（unscaled）的最大值就是現(xiàn)場實際的壓力反饋值，這里設(shè)定是16bar，而工程量單元（Engineering）是實際值的10倍關(guān)系，所以是160，而在PID功能塊里用的都是工程量，所以不管是設(shè)定值和反饋值都是放大十倍關(guān)系的。（2）控制變量的定標(biāo)就是將PID控制器的輸出0100%和數(shù)字量016384（一個整形數(shù)

6、）進(jìn)行對應(yīng)，所以在PID控制器里，OUTPUT是百分?jǐn)?shù)，而Control Variable 是整形數(shù)，就是在這里進(jìn)行了轉(zhuǎn)換。（3）Tieback牽引值是為了在手動模式下，手動輸入Setoutput的大小之后，那個百分?jǐn)?shù)就不按照016384進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而是按照04095進(jìn)行轉(zhuǎn)換。5、標(biāo)簽參數(shù)設(shè)置 設(shè)置此PID控制器的名字和相關(guān)描述。二、PID的公式計算我們就拿上面的工程進(jìn)行計算PID計算。 參數(shù)設(shè)置的是PI控制，P=2.5，Ti=0.08 ，Td=0，BIAS=0，對PV進(jìn)行微分，采樣周期為0.4s，實際值數(shù)據(jù)是0.01S，那么如果現(xiàn)在PV=2.0BAR，那么輸出應(yīng)該是多少，E=SP-PV=4-2=2具體的計算要進(jìn)行分時間進(jìn)行計算，因為PID控制器的周期是0.4S，但是PV數(shù)據(jù)采集周期可能是0.1S，那就是E的計算會很快，例如0.1S時為2，0.2S時為1，0.3S時為0.5，0.4S時為0.2，但是輸出計算只能是0.4S輸出一次，那樣的話，系統(tǒng)只會要0.4S的那個時候的誤差，在0-0.4S之間變化的誤差時不考慮的，也就是輸出應(yīng)該為。CV=2.52+1/0.08*0.2(0.4-0)=7.5% （控制器的掃描周期是0.1s,IO的刷新周期是0.01s，那么中間掃描進(jìn)來的 IO都不會被使用到）并不是下面的公式：CV=2.52+1/0.08*2(0.1-0)+2.51+1