PID控制器.ppt

SiChuan Engineering Technical College-1959,1,闭环控制与PID 控制器,我咋有点儿糊涂呢？,闭环控制与PID 控制器,SiChuan Engineering Technical College-1959,2,PLC 模拟量闭环控制系统方框图 误差ev(n) = sp(n) pv(n)。 应用：加热炉温度闭环控制系统，恒值控制系统和随动系统。,1 模拟量闭环控制系统的组成,SiChuan Engineering Technical College-1959,3,在开环状态下运行PID 控制程序，如果控制器中有积分环节，因为反馈被断开了，不能消除误差， D/A 转换器的输出电压会向一个方向变化。如果假设接上执行机构，能减小误差，则为负反馈，反之为正反馈。,2 闭环控制反馈极性的确定,SiChuan Engineering Technical College-1959,4,控制系统的静态性能（增益）和动态性能（滞后、空载时间、积分常数等），都是设计系统控制器及其静态参数（P操作）和动态参数（I、D操作）的主要因素，因此，熟练掌握控制系统的类型和特性非常重要。,3 PID 控制系统分析,SiChuan Engineering Technical College-1959,5,3 PID 控制系统分析,SiChuan Engineering Technical College-1959,6,3 PID 控制系统分析,SiChuan Engineering Technical College-1959,7,3 PID 控制系统分析,SiChuan Engineering Technical College-1959,8,3 PID 控制系统分析,SiChuan Engineering Technical College-1959,9,(1) 不需要被控对象的数学模型 (2) 结构简单，容易实现 (3) 有较强的灵活性和适应性 (4) 使用方便,4 PID 控制器的优点,SiChuan Engineering Technical College-1959,10,功能块（SFB41/FB41，SFB42/FB42，SFB43/FB43）使用于S7和C7的CPU中的循环中断程序中。该功能块定期计算所需要的数据，保存在指定的DB（背景数据块）中。允许多次调用该功能块。CONT_C块与PULSEGEN块组合使用，可以获得一个带有比例执行机构脉冲输出的控制器（例如，加热和冷却装置） SFB41/FB41 (CONT_C)， 连续控制方式； SFB42/FB42 (CONT_S)， 步进控制方式； SFB43/FB43 (PULSEGEN)， 脉冲宽度调制器； 注意：SFB41/42/43，与FB41/42/43兼容，可以用于CPU 313C、CPU 313C-2 DP/PTP 和CPU 314C-2 DP/PTP中,5 使用系统功能块实现闭环控制,SiChuan Engineering Technical College-1959,11,借助于“PID参数设置”工具，可以很方便的调试功能块SFB41/FB41，SFB42/FB42的参数（背景数据块）。在Windows操作系统中，调用“调试PID参数用户界面”的操作过程如下： Start SIMATIC STEP 7 PID Control Parameter Assignment,6 参数赋值工具介绍,SiChuan Engineering Technical College-1959,12,6 参数赋值工具介绍,SiChuan Engineering Technical College-1959,13,FB43/SFB43 “PULSEGEN” 没有参数设置的用户界面工具。你必须在STEP 7 中去设置它的参数,6 参数赋值工具介绍,SiChuan Engineering Technical College-1959,14,SFB“CONT_C”可以作为单独的PID 恒值控制器，或在多闭环控制中实现级联控制器、混合控制器和比例控制器。 SFB 41 可以用脉冲发生器SFB 43 进行扩展，产生脉冲宽度调制的输出信号，来控制比例执行机构的二级或三级（two or three step）控制器。,7 连续 PID 控制器 SFB41,SiChuan Engineering Technical College-1959,15,7 连续 PID 控制器 SFB41,SiChuan Engineering Technical College-1959,16,7 连续 PID 控制器 SFB41,哇塞，这么多参数啊!,SiChuan Engineering Technical College-1959,17,SFB 43“PULSEGEN”（脉冲发生器）与连续控制器“CONT_C”一起使用，构建脉冲宽度调制的二级（two step）或三级（three step）PID 控制器,8 脉冲发生器 SFB43,PLC 模拟量闭环控制系统方框图,SiChuan Engineering Technical College-1959,18,8 脉冲发生器 SFB43,SFB/FB“PULSEGEN”块图,SiChuan Engineering Technical College-1959,19