基于PLC控制的變頻器調(diào)速系統(tǒng)

1、-PAGE . z.目 錄TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc280729262目錄 PAGEREF _Toc280729262 h 1HYPERLINK l _Toc280729263第一章系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)分析和總體思路 PAGEREF _Toc280729263 h 2HYPERLINK l _Toc2807292641.1 概述 PAGEREF _Toc280729264 h 2HYPERLINK l _Toc2807292651.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)分析 PAGEREF _Toc280729265 h 3HYPERLINK l _Toc2807292661.3 系統(tǒng)

2、設(shè)計(jì)的總體思路 PAGEREF _Toc280729266 h 4HYPERLINK l _Toc280729267第二章PLC和變頻器的型號(hào)選擇 PAGEREF _Toc280729267 h 5HYPERLINK l _Toc2807292682.1PLC的型號(hào)選擇 PAGEREF _Toc280729268 h 5HYPERLINK l _Toc2807292692.2變頻器的選擇和參數(shù)設(shè)置 PAGEREF _Toc280729269 h 6HYPERLINK l _Toc2807292702.2.1 變頻器的選擇 PAGEREF _Toc280729270 h 6HYPERLINK l

3、 _Toc2807292712.2.2 變頻調(diào)速原理 PAGEREF _Toc280729271 h 8HYPERLINK l _Toc2807292722.2.3 變頻器的工作原理 PAGEREF _Toc280729272 h 8HYPERLINK l _Toc2807292732.2.4 變頻器的快速設(shè)置 PAGEREF _Toc280729273 h 8HYPERLINK l _Toc280729274第三章硬件設(shè)計(jì)以及PLC編程 PAGEREF _Toc280729274 h 12HYPERLINK l _Toc2807292753.1開(kāi)環(huán)控制設(shè)計(jì)及PLC編程 PAGEREF _To

4、c280729275 h 12HYPERLINK l _Toc2807292763.1.1 硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc280729276 h 12HYPERLINK l _Toc2807292773.1.2 PLC軟件編程 PAGEREF _Toc280729277 h 13HYPERLINK l _Toc2807292783.2 閉環(huán)控制設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc280729278 h 18HYPERLINK l _Toc2807292793.2.1 硬件和速度反響設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc280729279 h 18HYPERLINK l _Toc280729280閉環(huán)的程

5、序設(shè)計(jì)以及源程序 PAGEREF _Toc280729280 h 20HYPERLINK l _Toc280729281第四章實(shí)驗(yàn)調(diào)試和數(shù)據(jù)分析 PAGEREF _Toc280729281 h 24HYPERLINK l _Toc2807292824.1 PID 參數(shù)整定 PAGEREF _Toc280729282 h 24HYPERLINK l _Toc2807292834.2 運(yùn)行結(jié)果 PAGEREF _Toc280729283 h 25HYPERLINK l _Toc280729284第五章總結(jié)和體會(huì) PAGEREF _Toc280729284 h 26HYPERLINK l _Toc2

6、80729285第六章附錄 PAGEREF _Toc280729285 h 27HYPERLINK l _Toc2807292866.1 變頻器內(nèi)部原理框圖 PAGEREF _Toc280729286 h 27HYPERLINK l _Toc280729287第七章參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc280729287 h 28第一章 系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)分析和總體思路1.1 概述調(diào)速系統(tǒng)快速性、穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性能好是工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中根本要求。在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的諸多領(lǐng)域中 調(diào)速系統(tǒng)占有著極為重要的地位 特別是在國(guó)防、汽車(chē)、冶金、機(jī)械、石油等工業(yè)中，具有舉足輕重的作用。調(diào)速控制系統(tǒng)的工藝過(guò)程復(fù)雜多變，

7、具有不確定性，因此對(duì)系統(tǒng)要求更為先進(jìn)的控制技術(shù)和控制理論?？删幊炭刂破鱌LC可編程控制器是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是繼續(xù)計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)為一體的新型自動(dòng)裝置。它具有抗干擾能力強(qiáng)，價(jià)格廉價(jià)，可靠性強(qiáng)，編程簡(jiǎn)樸，易學(xué)易用等特點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域中深受工程操作人員的喜歡，因此PLC已在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域中被廣泛地使用。目前在控制領(lǐng)域中，雖然逐步采用了電子計(jì)算機(jī)這個(gè)先進(jìn)技術(shù)工具，特別是石油化工企業(yè)普遍采用了分散控制系統(tǒng)DCS。但就其控制策略而言，占統(tǒng)治地位的仍舊是常規(guī)的PID控制。PID構(gòu)造簡(jiǎn)樸、穩(wěn)定性好、工作可靠、使用中不必弄清系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。PID的使用已經(jīng)有60多年了，有人稱(chēng)贊它是控制領(lǐng)域的

8、常青樹(shù)。變頻調(diào)速已被公認(rèn)為是最理想、最有開(kāi)展前景的調(diào)速方式之一，采用變頻器構(gòu)成變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)的主要目的，一是為了滿足提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備自動(dòng)化程度、提高生活質(zhì)量及改善生活環(huán)境等要求；二是為了節(jié)約能源、降低生產(chǎn)本錢(qián)。用戶(hù)根據(jù)自己的實(shí)際工藝要求和運(yùn)用場(chǎng)合選擇不同類(lèi)型的變頻器。組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專(zhuān)用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶(hù)提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。在組態(tài)概念出現(xiàn)之前，要實(shí)現(xiàn)*一任務(wù)，都是通過(guò)編寫(xiě)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。編寫(xiě)程序不但工作量大、周期長(zhǎng)，而且輕易犯錯(cuò) 誤，不能保證工期。

9、組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個(gè)問(wèn)題。對(duì)于過(guò)去需要幾個(gè)月的工作，通過(guò)組態(tài)幾天就可以完成。組態(tài)王是海內(nèi)一家較有影響力的組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)公司開(kāi)發(fā)的，組態(tài)王具有流程畫(huà)面，過(guò)程數(shù)據(jù)記錄，趨勢(shì)曲線，報(bào)警窗口，生產(chǎn)報(bào)表等功能，已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域被應(yīng)用。1.2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)分析隨著電力電子技術(shù)以及控制技術(shù)的開(kāi)展，交流變頻調(diào)速在工業(yè)電機(jī)拖動(dòng)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用；可編程控制器PLC作為替代繼電器的新型控制裝置，簡(jiǎn)單可靠，操作方便、通用靈活、體積小、使用壽命長(zhǎng)且功能強(qiáng)大、容易使用、可靠性高，常常被用于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和設(shè)備的控制；組態(tài)軟件技術(shù)作為用戶(hù)可定制功能的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)工具，可實(shí)現(xiàn)顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)速控制，在PC機(jī)上可開(kāi)發(fā)

10、友好人機(jī)界面，通過(guò)PLC可以對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)展智能控制。在此，本次設(shè)計(jì)就是基于PLC的變頻器調(diào)速系統(tǒng)。將現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的PLC和變頻器綜合起來(lái)主要功能實(shí)現(xiàn)了變壓變頻調(diào)速。電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，加減速以及快速制動(dòng)等。因此，該系統(tǒng)必須具備以下三個(gè)主體局部：控制運(yùn)算局部、執(zhí)行和反響局部?？刂七\(yùn)算主要由PLC和變頻器來(lái)完成；執(zhí)行元件為變頻器和電機(jī)；反響局部主要為速度反響。1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路系統(tǒng)主要由三個(gè)局部構(gòu)成，即可編程邏輯控制器件PLC、變頻器和電機(jī)。首先通過(guò)設(shè)置給定輸入給PLC，再通過(guò)PLC控制變頻器，再經(jīng)由變頻器來(lái)控制電機(jī)，隨后將電機(jī)的轉(zhuǎn)速反響給PLC，經(jīng)比擬后輸出給變頻器從而實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差調(diào)速。具體

11、如下列圖所示：電機(jī)速度閉環(huán)控制的機(jī)構(gòu)控制圖-速度給定速度反響信號(hào)+PLCPID變頻調(diào)速系統(tǒng)PLC和變頻器的型號(hào)選擇PLC的型號(hào)選擇在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。PLC及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)大其功能的原則選型所選用PLC應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語(yǔ)言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控

12、制任務(wù)和*圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。綜合了輸入輸出I/O點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)器容量、各項(xiàng)控制功能和機(jī)型的考慮以及性?xún)r(jià)比等各方面的因素，在此我為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇了S7-200 PLC一臺(tái)。 S7-200 PLC CPU的外形模型圖S7-200有5種CPU模塊、6個(gè)有12種工作方式的高速計(jì)數(shù)器和兩點(diǎn)高速計(jì)數(shù)器/和脈沖寬度調(diào)制器、直接讀寫(xiě)的模擬量I/O模塊、先進(jìn)的程序構(gòu)造、靈活方便的尋址方式以及程序化的PID編程控制。強(qiáng)大的通訊功能，它支持多種通信協(xié)議。價(jià)格是它在所有品牌在同

13、一功能區(qū)內(nèi)很有競(jìng)爭(zhēng)力的。最重要的是它還提供了完善的的網(wǎng)上支持。這些都為實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供很好的條件和方便。例如，高速計(jì)數(shù)器可以用來(lái)測(cè)速?gòu)亩鴮?shí)現(xiàn)速度反響。變頻器的選擇和參數(shù)設(shè)置變頻器的選擇正確選擇通用型變頻器對(duì)于傳動(dòng)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行時(shí)至關(guān)重要的，首先要明確使用通用變頻器的目的，按照生產(chǎn)機(jī)械的類(lèi)型、調(diào)速*圍、速度響應(yīng)和控制精度、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩等要求，充分了解變頻器所驅(qū)動(dòng)負(fù)載特性，決定采用什么功能的通用變頻器構(gòu)成控制系統(tǒng)，然后決定選用哪種控制方式最適宜。所選用的通用變頻器應(yīng)是既滿足生產(chǎn)工藝要求，又要在技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上合理。假設(shè)對(duì)通用變頻器選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及使用不當(dāng)，往往會(huì)使通用變頻器不能正常的運(yùn)行、達(dá)不到預(yù)

14、期目標(biāo)，甚至引發(fā)設(shè)備故障，造成不必要的損失。另外，為了確保通用變頻器長(zhǎng)期可靠的運(yùn)行，變頻器的地線的連接也是非常重要的。變頻器在調(diào)速系統(tǒng)中的優(yōu)點(diǎn)：1控制電機(jī)的啟動(dòng)電流；2降低電力線路的電壓波動(dòng)；3啟動(dòng)時(shí)需要的功率更低；4可控的加速功能；5可調(diào)的運(yùn)行速度；6可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限；7受控的停頓方式；8節(jié)能；9可逆運(yùn)行控制；10減少機(jī)械傳動(dòng)部件。在本系統(tǒng)中，選用了由西門(mén)子生產(chǎn)的通用變頻器MM420。變頻器MM420 為我們提供了很好的BOP控制面板具體如下列圖： 變頻調(diào)速原理變頻調(diào)速是通過(guò)改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來(lái)到達(dá)調(diào)速的目的。 n=60f(1-s)/p對(duì)于成品電機(jī)，其磁極對(duì)數(shù)p已經(jīng)確定，轉(zhuǎn)差率s變化不

15、大，故電機(jī)的轉(zhuǎn)速n與電源的頻率f成正比，因此改變輸入電源的頻率就可以改變電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，進(jìn)而到達(dá)異步電機(jī)的調(diào)試目的。 變頻器的工作原理變頻器的工作原理是把市電380V 、50Hz通過(guò)整流器變成平滑直流，然后利用半導(dǎo)體器件GTO、GTR或IGBT組成的三相逆變器，將直流電變成可變電壓和可變頻率的交流電。 變頻器的快速設(shè)置如果所用的變頻器剛剛出廠的變頻器，則需對(duì)它進(jìn)展快速調(diào)試，試驗(yàn)中用到的變頻器都已經(jīng)完成了快速調(diào)試。序號(hào)變頻器參數(shù)出廠值設(shè)定值功能說(shuō)明P0304230380電動(dòng)機(jī)的額定電壓( 380V )P03053.250.35電動(dòng)機(jī)的額定電流( 0.35A )P03070.750.06電動(dòng)機(jī)的額

16、定功率( 60W )P031050.0050.00電動(dòng)機(jī)的額定頻率( 50Hz )P031101430電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速( 1430 r/min )P100021用操作面板BOP控制頻率的升降P108000電動(dòng)機(jī)的最小頻率( 0Hz )P10825050.00電動(dòng)機(jī)的最大頻率( 50Hz )P11201010斜坡上升時(shí)間( 10S )P11211010斜坡下降時(shí)間( 10S )P070022選擇命令源 由端子排輸入 P0701110正向點(diǎn)動(dòng)P07021211反向點(diǎn)動(dòng)P10585.0030正向點(diǎn)動(dòng)頻率30HzP10595.0020反向點(diǎn)動(dòng)頻率20HzP106010.0010點(diǎn)動(dòng)斜坡上升時(shí)間10SP

17、106110.005點(diǎn)動(dòng)斜坡下降時(shí)間5S注:1設(shè)置參數(shù)前先將變頻器參數(shù)復(fù)位為工廠的缺省設(shè)定值 2設(shè)定P0003=2 允許訪問(wèn)擴(kuò)展參數(shù) 3設(shè)定電機(jī)參數(shù)時(shí)先設(shè)定P0010=1(快速調(diào)試),電機(jī)參數(shù)設(shè)置完成設(shè)定P0010=0(準(zhǔn)備)例如：修改下表參數(shù)P0719選擇命令/設(shè)定這源改變參數(shù)數(shù)值的一個(gè)數(shù)字為了快速修改參數(shù)的數(shù)值，可以單獨(dú)修改顯示出的每個(gè)數(shù)字，操作步驟如下：1.按 功能鍵，最右邊的一個(gè)數(shù)字閃爍。2.按 / ，修改這位數(shù)字的數(shù)值。3.再按 功能鍵，相鄰的下一位數(shù)字閃爍。4.執(zhí)行2至4步，直到顯示出所要求的數(shù)值。5.按 ，退出參數(shù)數(shù)值的訪問(wèn)級(jí)。以下為變頻器的設(shè)置一般方法：硬件設(shè)計(jì)以及PLC編程開(kāi)

18、環(huán)控制設(shè)計(jì)及PLC編程 硬件設(shè)計(jì)在沒(méi)有反響信息的比擬，通過(guò)直接給定控制信息的控制調(diào)速系統(tǒng)稱(chēng)之為開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。其控制思想的構(gòu)造框圖如下列圖所示：速度給定速度開(kāi)環(huán)控制的構(gòu)造控制圖PLCPID變頻調(diào)速系統(tǒng) 開(kāi)環(huán)控制的外部硬件連接圖：3.1.2 PLC軟件編程 系統(tǒng)采用開(kāi)環(huán)控制方式來(lái)控制電機(jī)的調(diào)速，根據(jù)PID控制的整體思想：控制量輸入控制值輸出PID控制運(yùn)算過(guò)程采樣故在編寫(xiě)程序的時(shí)候可以分為三局部：主程序、中斷程序和子程序。主程序： 主要是用來(lái)啟動(dòng)中斷程序以及控制量的輸入和輸出。中斷程序：調(diào)用PID指令進(jìn)展運(yùn)算以及數(shù)據(jù)類(lèi)型的轉(zhuǎn)換。子程序：設(shè)置PID控制的參數(shù)PID算法PLC的PID控制器設(shè)計(jì)是以連續(xù)系

19、統(tǒng)PID控制規(guī)律為根底，經(jīng)采樣將其數(shù)字化寫(xiě)成離散形式PID控制方程，再根據(jù)離散方程進(jìn)展控制程序設(shè)計(jì)。典型的PID算法包括3項(xiàng)，比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)。即：輸出比例項(xiàng)積分項(xiàng)微分項(xiàng)。計(jì)算機(jī)在周期性地采樣并離散化后進(jìn)展PID運(yùn)算，算法如下：Mn=Kc*SPn-PVn+Kc*Ts/Ti*SPn-PVn+M*+Kc*Td/Ts*PVn-1-PVn比例項(xiàng)Kc*SPn-PVn：能及時(shí)地產(chǎn)生與偏差SPn-PVn成正比的調(diào)節(jié)作用，比例系數(shù)Kc越大，比例調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)，系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定精度越高，但Kc過(guò)大會(huì)使系統(tǒng)的輸出量振蕩加劇，穩(wěn)定性降低。積分項(xiàng)Kc*Ts/Ti*SPn-PVn+M*：與偏差有關(guān)，只要偏差不為0，P

20、ID控制的輸出就會(huì)因積分作用而不斷變化，直到偏差消失，系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，所以積分的作用是消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高控制精度，但積分的動(dòng)作較慢，給系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定帶來(lái)不良影響，很少單獨(dú)使用。積分時(shí)間常數(shù)Ti增大，積分作用越強(qiáng)，消除穩(wěn)態(tài)誤差的速度減慢。微分項(xiàng)Kc*Td/Ts*PVn-1-PVn：根據(jù)誤差變化的速度即誤差的微分進(jìn)展調(diào)節(jié)，具有超前和預(yù)測(cè)的特點(diǎn)。微分時(shí)間常數(shù)Td增大時(shí)，超調(diào)量減少，動(dòng)態(tài)性能得到改善，但Td過(guò)大，系統(tǒng)輸出量在接近穩(wěn)態(tài)時(shí)可能上升緩慢。許多控制系統(tǒng)內(nèi)，可能只需要P、I、D中的一種或兩種控制類(lèi)型。如可能只要求比例控制或比例與積分控制，通過(guò)設(shè)置參數(shù)可對(duì)回路進(jìn)展控制類(lèi)型進(jìn)展選擇。 內(nèi)存變量分配

21、表1、程序地址分配地址說(shuō)明VD12目標(biāo)速度設(shè)定存放地址VD300當(dāng)前實(shí)際速度存放地址2、 PID指令回路表地址名稱(chēng)說(shuō)明VD100過(guò)程變量PVn必須在0.01.0之間VD104給定值SPn必須在0.01.0之間VD108輸出值Mn必須在0.01.0之間VD112增益Kc比例常數(shù)，可正可負(fù)VD116采樣時(shí)間Ts單位為s，必須是正數(shù)VD120采樣時(shí)間Ti單位為min，必須是正數(shù)VD124微分時(shí)間Td單位為min，必須是正數(shù)以下為開(kāi)環(huán)控制的程序：主程序中斷程序子程序3.2 閉環(huán)控制設(shè)計(jì)硬件和速度反響設(shè)計(jì) 構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)就要把速度信息反響給輸入。速度的測(cè)量可以通過(guò)光電編碼器和PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)。 速度采集：S7

22、-200具有高速脈沖采集功能，采集頻率可以到達(dá)30KHz，共有6個(gè)高速計(jì)數(shù)器HSC0HSC5工作模式有12種。在固定時(shí)間間隔內(nèi)采集脈沖差值，通過(guò)計(jì)算既可以獲得電動(dòng)機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。例如： 設(shè)采樣周期為100ms 即是每隔100ms采集脈沖一次，光電開(kāi)關(guān)每轉(zhuǎn)發(fā)出8個(gè)脈沖，則就可以得到速度為其中 為采樣周期內(nèi)承受到的脈沖數(shù)。轉(zhuǎn)速的單位為 。閉環(huán)控制就是將速度信號(hào)反響給PLC，再通過(guò)與給定量比擬，輸出給PID控制局部，從而調(diào)節(jié)速度使其能到達(dá)設(shè)定要求。其構(gòu)造框圖電機(jī)-速度給定速度反響信號(hào)+PLCPID變頻調(diào)速系統(tǒng)硬件連接圖閉環(huán)的程序設(shè)計(jì)以及源程序主程序子程序中斷程序第四章 實(shí)驗(yàn)調(diào)試和數(shù)據(jù)分析4.1 PID

23、 參數(shù)整定PID參數(shù)整定方法就是確定調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)P、積分時(shí)間Ti和和微分時(shí)間Td，改善系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，使系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程到達(dá)最為滿意的質(zhì)量指標(biāo)要求。一般可以通過(guò)理論計(jì)算來(lái)確定，但誤差太大。目前，應(yīng)用最多的還是工程整定法：如經(jīng)歷法、衰減曲線法、臨界比例帶法和反響曲線法。經(jīng)歷法又叫現(xiàn)場(chǎng)湊試法，它不需要進(jìn)展事先的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，而是根據(jù)運(yùn)行經(jīng)歷，利用一組經(jīng)歷參數(shù)，根據(jù)反響曲線的效果不斷地改變參數(shù)，對(duì)于溫度控制系統(tǒng)，工程上已經(jīng)有大量的經(jīng)歷，其規(guī)律如下表所示：被控變量規(guī)律的選擇比例度積分時(shí)間分鐘微分時(shí)間分鐘溫度滯后較大20603100.53實(shí)驗(yàn)湊試法的整定步驟為先比例，再積分，最后微分。 1整定比例

24、控制 將比例控制作用由小變到大，觀察各次響應(yīng)，直至得到反響快、超調(diào)小的響應(yīng)曲線。 2整定積分環(huán)節(jié)先將步驟1中選擇的比例系數(shù)減小為原來(lái)的5080，再將積分時(shí)間置一個(gè)較大值，觀測(cè)響應(yīng)曲線。然后減小積分時(shí)間，加大積分作用，并相應(yīng)調(diào)整比例系數(shù)，反復(fù)試湊至得到較滿意的響應(yīng)，確定比例和積分的參數(shù)。 3整定微分環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)先置微分時(shí)間TD=0，逐漸加大TD，同時(shí)相應(yīng)地改變比例系數(shù)和積分時(shí)間，反復(fù)試湊至獲得滿意的控制效果和PID控制參數(shù)。4.2 運(yùn)行結(jié)果此次是速度的PID控制，速度具有比擬嚴(yán)重的滯后性，所以一般為了增強(qiáng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，比例、積分、微分全投入使用，經(jīng)過(guò)屢次參數(shù)設(shè)定比擬后，當(dāng)設(shè)定比例系數(shù)P為10，積分時(shí)間I為0.15，微分時(shí)間D為0.01時(shí)，系統(tǒng)能得到比擬滿意的控制效果，最大超調(diào)只有兩度多，穩(wěn)定后能保持在+1r/min以?xún)?nèi).系統(tǒng)控制效果如下：總結(jié)和體會(huì)通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，讓我受益匪淺。在課程設(shè)計(jì)期間通過(guò)與同學(xué)們之間的交流和教師的指導(dǎo)，使自己學(xué)到了不少知識(shí)。除了學(xué)會(huì)了西門(mén)子S7200 的根本知識(shí)，并掌握了S7200的工作原理和一