ID指令与模拟量控制

SIEMENS,SIEMENS,主讲教师：阳胜峰,TEL,：,541351955,第,16,讲,PID,指令与模拟量控制,一、,PID,算法,二、,PID,控制回路选项,三、回路输入量的转换和标准化,四、,PID,回路输出转换为成比例的整数,五、,PID,指令,六、,PID,指令应用举例,在工业生产过程控制中，模拟量,PID,（由比例、积分、微分构成的闭合回路）调节是常用的一种控制方法。运行,PID,控制指令，,S7-200,将根据参数表中的输入测量值、控制设定值及,PID,参数，进行,PID,运算，求得输出控制值。,一、,PID,算法,典型的,PID,算法包括三项：比例项、积分项和微分项。即：,输出,=,比例项,+,积分项,+,微分项,计算,比例项,K,c,（,SPn-PVn,）,积分项,K,c,（,T,s,/T,i,）,（,SPn-PVn,）,+Mx,微分项,K,c,（,T,d,/T,s,）,（,PVn-1-PVn,）,二、,PID,控制回路选项,常用的控制回路有,PI,、,PID,。,（,1,）如果不需要积分回路（即在,PID,计算中无“,I”,），则应将积分时间,T,i,设为无限大。由于积分项,Mx,的初始值，虽然没有积分运算，积分项的数值也可能不为零。,（,2,）如果不需要微分运算（即在,PID,计算中无“,D”,），则应将微分时间,T,d,设定为,0.0,。,三、回路输入量的转换和标准化,在,PLC,进行,PID,控制之前，必须将其转换成标准化浮点表示法。,（,1,）将回路输入量数值从,16,位整数转换成,32,位浮点数或实数。下列指令说明如何将整数数值转换成实数。,ITDAIW0,AC0/,将输入数值转换成双字,DTR AC0,AC0/,将,32,位整数转换成实数,（,2,）将实数转换成,0.0,1.0,之间的标准化数值。,/R32000.0,AC0 /,使累加器中的数值标准化,+R0,AC0 /,加偏移量,0,MOVRAC0,VD100 /,将标准化数值写入,PID,回路参数表中,四、,PID,回路输出转换为成比例的整数,程序执行后，,PID,回路输出,0.0,1.0,之间的标准化实数数值，必须被转换成,16,位成比例整数数值，才能驱动模拟输出。,PID,回路输出成比例实数数值,=,（,PID,回路输出标准化实数值,-,偏移量）,取值范围,MOVR VD108,AC0/,将,PID,回路输出送入,AC0,*R32000.0,AC0/AC0,的值乘以取值范围，变为成比例实数数值,ROUND AC0,AC0/,将实数四舍五入取整，变为,32,位整数,DTIAC0,AC0 /32,位整数转换成,16,位整数,MOVW AC0,AQW0/16,位整数写入,AQW0,五、,PID,指令,六、,PID,指令应用举例,在恒温箱内装有一个电加热元件和一致冷风扇，电加热元件和风扇的工作状态只有,OFF,和,ON,，即不能自行调节。现要控制恒温箱的温度恒定，且能在,25,100,范围内可调，如图所示。,PLC,软元件分配如下：,Q1.0,：控制接通加热器；,Q1.1,：控制接通制冷风扇；,AIW0,：接收温度传感器的温度检测值。,控制方法,：,对恒温箱进行恒温控制，要对温度值进行,PID,调节。,PID,运算的结果去控制接通电加热器或制冷风扇，但由于电加热器或制冷风扇只能为,ON,或,OFF,，不能接受模拟量调节，故采用“,占空比,”的调节方法。,温度传感器检测到的温度值送入,PLC,后，若经,PID,指令运算得到一个,0,1,的实数，把该实数按比例换算成一个,0,100,的整数，把该整数作为一个范围为,0,10s,的时间,t,。设计一个周期为,10s,的脉冲，脉冲宽度为,t,，把该脉冲加给电加热器或风扇，即可控制温度。,1.PIC,指令编程,PID,指令来编程,2,指令向导编程,先指令向导生成，再编写程序。,