plc的pid指令.ppt

功能指令 PID指令 南京工业大学自动化与电气工程学院 PID回路控制指令 可编程控制器 精品课程 PIDTBL LOOP TBL PID控制环起始地址 VB 回路参数表存储9个参数用于监控闭环控制指令的执行LOOP 控制环号 0 7 对标志位影响 SM1 1 溢出 用户程序中最多可用8条PID指令 通过定时 按照采样时间 执行PID功能块 按照PID运算规律 根据当时的给定 反馈 比例 积分 微分数据 计算出控制量 PID功能块通过一个PID回路表交换数据 这个表在V数据存储区中 长度为36字节 因此每个PID功能块在调用时需要指定两个要素 PID控制回路号 以及控制回路表的起始地址 以VB表示 PID算法 可编程控制器 精品课程 连续PID 离散PID 递推方程 MX为n 1时刻积分项 PID算法 可编程控制器 精品课程 简化后得实际计算回路输出值的方程 比例项 积分项 微分项 Ts 采样周期 第一采样时刻 令 回路控制的组合选择 可编程控制器 精品课程 回路输入量的转换及归一化 由于PID可以控制温度 压力等等许多对象 它们各自都是由工程量表示 因此有一种通用的数据表示方法才能被PID功能块识别 S7 200中的PID功能使用占调节范围的百分比的方法抽象地表示被控对象的数值大小 在实际工程中 这个调节范围往往被认为与被控对象 反馈 的测量范围 量程 一致 PID功能块只接受0 0 1 0之间的实数 实际上就是百分比 作为反馈 给定与控制输出的有效数值 如果是直接使用PID功能块编程 必须保证数据在这个范围之内 其他如增益 采样时间 积分时间 微分时间都是实数 因此 必须把外围实际的物理量与PID功能块需要的 或者输出的 数据之间进行转换 这就是所谓输入 输出的转换与归一化处理 回路输入量的转换及归一化 将16位整数工程实际值转换为实数格式程序 XORDAC0 AC0 清累加器MOVWAIW0 AC0 读模拟量输入至AC0LDW AC0 0 若模拟量为正 则转至标号0直接转换JMP0NOT 否则将AC0进行符号处理ORD16 FFFF0000 AC0LBL0DTRAC0 AC0 32位整数转为实数格式 实数格式转换成 0 0 1 0 归一化格式 R64000 0 AC0 AC0的值归一化 R0 5 AC0 所得结果转移到 0 0 1 0 MOVRAC0 VD100 结果存入控制参数表TABLE的相应双字中 Offset 单极性0 双极性0 5Span 单极性32000 双极性64000 S7 200中 单极性 0 10v 模拟量输入输出的范围为0 32000 双极性 10v 为 32000 32000 4 20mA的信号对应范围6400 32000 回路输出转换为按工程量标定的整数值 MOVRVD108 AC0 输出结果送AC0 R0 5 AC0 双极性使用 R64000 AC0 按工程量标定TRUNCAC0 AC0 将实数转换为32位整数MOVWAC0 AQW0 将16位整数输出至模拟量输出点 回路正反作用 增益为负则为反作用如果没有比例作用 则使积分时间或微分时间为负设定反作用 变量与范围 回路由手动切换到PID自动方式时 可利用手动输出的存放内容来初始化回路输出 积分和作为下一采样周期输入 当回路输出超出 0 0 1 0 范围时 根据下式调整 控制方式 自动 手动 PID指令有一个内部得电记录位 检测是否有0到1的跳变 若检测到该跳变 则执行一系列动作提供无扰动的手 自动切换过程 手动模式输出值必须作为PID指令的一个输入 写到控制参数表中的Mn值 之后才可切换到自动 该过程包括 使设定值SPn 过程变量PVn使PVn 1 PVn使积分和MX Mn PID指令记录位缺省状态为1 且每次cpu启动和由stop到run工作模式切换时置位这一缺省值 如果在RUN模式时第一次执行PID指令 并无0到1的跳变 不会执行无扰动切换 控制回路参数表 PID指令中的TBL含9个参数 占36字节 PID指令应用实例 被控对象为需保持一定压力的供水水箱 被控变量为其水位 给定量为满水位的75 控制量为向水箱注水的调速电机的转速 被控变量 单极性 由水位计检测后经A D变换送入PLC 用于控制电机的转速信号由PLC执行PID指令后以单极性信号经D A变换后送出 本例假设根据实际情况 已选定PI控制 且增益 采样时间常数和积分时间常数选为 KC 0 25 Ts 0 1s Ti 30s 要求开机后先手动控制电机 一直到水位上升为75 时通过输入点I0 0的置位切入自动状态 可编程控制器 精品课程 SMB34用于定时中断时间间隔设置 ATCH建立与中断事件10相关联的中断标号INT 0中断事件10表示定时中断 可编程控制器 精品课程 ITD 16位有符号的整数到双整数的转换指令DTR 双整数转为实数指令 PID指令应用实例 可编程控制器 精品课程 若I0 0为1 启动PID指令 若不为自动方式 将手动控制量归一化并填入参数控制表 以实现无扰动手 自动切换 将连接在AIW2上的手动控制量读入AC0 转换为实数 归一化 归一化后送入PID参数表Mn 送入累积量MX 过程量输入给AC0 过程量作为上次PVn 1的值 可编程控制器 精品课程 ROUND 实数到双整数的转换指令DTI 双整数转为整数指令 PID指令应用实例 可编程控制器 精品课程 PIDWizard PID向导 编辑PID控制程序 此向导可以完成绝大多数PID运算的自动编程 用户只需在主程序中调用PID向导生成的子程序 就可以完成PID控制任务 Tools InstructionWizard PID a 必须用SM0 0来使能PID 以保证它的正常运行b 此处输入过程值 反馈 的模拟量输入地址c 此处输入设定值变量地址 VDxx 或者直接输入设定值常数 根据向导中的设定0 0 100 0 此处应输入一个0 0 100 0的实数 可编程控制器 精品课程 PIDWizard PID向导 编辑PID控制程序 d 此处用I0 0控制PID的手 自动方式 当I0 0为1时 为自动 经过PID运算从AQW0输出 当I0 0为0时 PID将停止计算 AQW0输出为ManualOutput VD4 中的设定值 此时不要另外编程或直接给AQW0赋值 若在向导中没有选择PID手动功能 则此项不会出现e 定义PID手动状态下的输出 从AQW0输出一个满值范围内对应此值的输出量 此处可输入手动设定值的变量地址 VDxx 或直接输入数 数值范围为0 0 1 0之间的一个实数 代表输出范围的百分比 例 如输入0 5 则设定为输出的50 若在向导中没有选择PID手动功能 则此项不会出现f 此处键入控制量的输出地址g 当高报警条件