新聞中心

西門子S7-200 PID指令

作者: 時間:2016-12-19 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
1、PID標(biāo)準(zhǔn)指令
西門子S7-200plc具有標(biāo)準(zhǔn)的PID回路指令來實現(xiàn)各種溫度控制(如圖1所示)。PID回路(PID)指令根據(jù)表格(TBL)中的輸入和配置信息對引用LOOP執(zhí)行PID回路計算(如表1所示)。同時,邏輯堆棧(TOS)頂值必須是"打開"(使能位)狀態(tài),才能啟用PID計算。


圖1 PID回路指令

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201612/331131.htm


表1 PID回路指令操作數(shù)
S7-200程序中可使用八條PID指令,如果兩條或多條PID指令使用相同的回路號碼(即使它們的表格地址不同),PID計算會互相干擾,結(jié)果難以預(yù)料。因此,必須在程序設(shè)計之初為每一個PID控制指定不同的回路號。
LOOP回路表存儲用于控制和監(jiān)控回路運算的參數(shù),包括程序變量、設(shè)置點、輸出、增益、采樣時間、整數(shù)時間(重設(shè))、導(dǎo)出時間(速率)等數(shù)值。PID指令框中輸入的表格(TBL)起始地址為回路表分配80個字節(jié)
2、PID控制
在工程實際中,應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制,簡稱PID控制或調(diào)節(jié)。PID控制器問世至今已有近70年歷史,它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握,或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時,控制理論的其它技術(shù)難以采用時,系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定,這時應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。即當(dāng)我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象﹐或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時,最適合用PID控制技術(shù)。PID控制,實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差,利用比例、積分、微分計算出控制量進(jìn)行控制的。
(1)比例(P)控制
比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差(Steady-state error)。
(2)積分(I)控制
在積分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。對一個自動控制系統(tǒng),如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差,則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)(System with Steady-state Error)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差,在控制器中必須引入“積分項”。積分項對誤差取決于時間的積分,隨著時間的增加,積分項會增大。(http://www.diangon.com/版權(quán)所有)這樣,即便誤差很小,積分項也會隨著時間的增加而加大,它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小,直到等于零。因此,比例+積分(PI)控制器,可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。
(3)微分(D)控制
在微分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號的微分(即誤差的變化率)成正比關(guān)系。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件(環(huán)節(jié))或有滯后(delay)組件,具有抑制誤差的作用,其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”,即在誤差接近零時,抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說,在控制器中僅引入“比例”項往往是不夠的,比例項的作用僅是放大誤差的幅值,而目前需要增加的是“微分項”,它能預(yù)測誤差變化的趨勢,這樣,具有比例+微分的控制器,就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零,甚至為負(fù)值,從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象,比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。



關(guān)鍵詞: 西門子S7-200PID指

評論


技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉