09 温度控制PID.ppt

有温度PID调节控制，需要调节温度的温度调节温度调节150(1)，在箱子里用两根电线加热，使用热电偶作为温度传感器，使用PLC控制用固态继电器控制电线的加热时间。系统运行时，温度低于145会发出低温警报，超过155 会发出高温警报。建立PLC控制程式。分析：1，选择系统设备：(1)选择多通道温度控制模块：FX2N-4AD-TC(2)选择热电偶(选择k热电偶)(3)选择PLC:FX2N-24mr最高温度范围(100 1200或-148 2192f)，测量数字输出16位二进制数，使用光隔离和DC/DC转换器将输入与PLC电源分开，模拟电源DC24，60毫安。FX2N-4AD-TC的线路布线，FX2N-4AD-TCA/D转换的关系，150度，1500，系统控制分析，1，过热警报，间隔比较命令使用传感器收集到的温度平均值和1450到15502、打开启动按钮后，系统进行PID调整，对设置值和当前值进行PID运算，得出输出值。利用此输出值控制电光公司电源的时间，温差越大，输出值越大，连接时间越长，温差越小，输出值越小，连接时间越短，温差为0时，输出值为0时，电气线路不亮。如下图所示。如5s等固定循环设置，PWM命令自动调整电气接线时间的图所示，如果系统温差大，则PID输出值大，连接时间长，温差小，连接时间短，并且可以实现调整效果，则继电器的触点可能更频繁地运行，因此应使用固态继电器。PWM脉宽调制命令，(1)，在上述命令中，S1表示产生脉冲的宽度t(t=0到32767毫秒)。S2表示脉冲的周期T0(T0=0到32767ms)。和S18804；S2，否则会出错。D限制为脉冲的输出点Y0或Y1。(2)，当X10关闭时，Y0停止输出脉冲。程序结构，2 .实现PLC PID控制方法、PLC模拟PID控制的系统结构框图如下。使用PLC控制模拟器的PID时，可以使用以下几种方法：(1)使用PID流程控制模块。该模块的PID控制程序由PLC制造商设计并保存在模块中，用户只需设置几个参数即可使用，通过一个模块即可控制几个或几十个闭环、环路。但是这种模块价格昂贵，通常用于大规模控制系统。如三菱的a系列、q系列PLC的PID控制模块。(2)使用PID功能命令。许多中小型PLC现在提供用于控制PID的功能命令，例如FX2N系列PLC的PID命令。作为PID控制的子例程，与A/D、D/A模块一起使用，可以获得与PID流程控制模块类似的效果，但成本要低得多。(3)使用自己的编程程序实现PID闭环控制。有些PLC没有PID进程控制模块和PID控制命令，有些PID控制命令，但用户希望采用变体PID控制算法。在这种情况下，PID控制程序必须由用户编写。PLC PID命令，S3采样时间(ts): 0到32767 (ms) S3 1运动方向(ACT)bit00:正向运动1:反向运动S3 2输入过滤器常量例如，通过空调控制，空调未启动时房间n温度上升，超过设定值就启动空调。反向操作是在当前值小于设置值SV时增加执行规模。例如，对于加热炉，在炉温低于设定值时，应投入加热装置提高炉温。运动方向：位=0是正向运动，位0=1是反向运动。，PID指令使用增量PID算法，控制算法综合使用反馈体积一级惯性数字滤波、不完全差分和反馈差分等措施，控制效果优于常规PID算法。PID控件是正向或反向的PID操作，具体取决于运动方向(S3 1)的设置。PID方程式如下：在公式中， mv是此次和上次采样的PID输出差异和MVn是此次PID输出量。EVn和EVn-1分别是此次和上次采样时的错误，SV是设置值。PVn是此示例的反馈值，PVnf、PVnf-1和PVnf-2分别是此、之前和之前两个过滤器之后的反馈值，l是惯性数字过滤的系数。Dn和Dn-l分别是此示例和最后一个示例的差异部分。KP是比例增益，TS是采样周期，TI和TD分别是积分时间和微分时间，D是不完全微分滤波时间常数和微分时间TD的比率。4 .PID参数调整，PID控制器有4个主要参数KP、TI、TD和TS调整，不管您选择了其中的哪些参数，都会影响控制效果。调整参数时，需要确定PID参数与系统动态和静态性能之间的关系。(1)在p(比例)、I(积分)、d(微分)三种控制作用中，比例部分随时间与误差信号匹配，出现误差时，比例部分具有随着时间与误差成比例的调节作用，可以及时调节的特点。比例系数KP越大，比例调节效果越强，系统的稳态精度越高。但是，在公式中， mv是此次和上次采样中PID输出之间的差异，MVn是此次PID输出的数量。EVn和EVn-1分别是此次和上次采样时的错误，SV是设置值。PVn是此示例的反馈值，PVnf、PVnf-1和PVnf-2分别是此、之前和之前两个过滤器之后的反馈值，l是惯性数字过滤的系数。Dn和Dn-l分别是此示例和最后一个示例的差异部分。KP是比例增益，TS是采样周期，TI和TD分别是积分时间和微分时间，D是不完全微分滤波时间常数和微分时间TD的比率。4 .PID参数调整，PID控制器有4个主要参数KP、TI、TD和TS调整，不管您选择了其中的哪些参数，都会影响控制效果。调整参数时，需要确定PID参数与系统动态和静态性能之间的关系。(1)在p(比例)、I(积分)、d(微分)三种控制作用中，比例部分随时间与误差信号匹配，出现误差时，比例部分具有随着时间与误差成比例的调节作用，可以及时调节的特点。比例系数KP越大，比例调节效果越强，系统的稳态精度越高。但是，在大多数系统中，KP会加剧系统的输出振动并降低稳定性。(2)积分效果与当前误差的大小和误差的历史情况有关，只要误差不为零，控制器的输出随着积分作用不断变化，直到误差消失，积分部分不再变化。因此，积分部分可以消除稳态误差，提高控制精度，但积分效果会变慢，对系统的动态稳定性产生不利影响。积分时间常数TI增加会减弱积分效果，提高系统的动态性能(稳定性)，但会降低消除稳态误差的速度。(3)微分部分根据误差变化的速度预先给出了较大的调整效果。微分部分反映了系统变化的趋势，时机比比例调整快，所以微分部分具有前面和预测的特点。差分时间常数TD增加时，过冲减少