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 请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

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guozs1990
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楼主    2020-03-13 18:02:54
主题:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用 精编帖 

各位前辈,请教个问题。

实际应用,根据水位设定值来调节排除泵转速,来控制水位。

根据手册 CONT-C , gain 设为负数是反作用。 设为正数是正作用。

 官方功能块说明:http://www.ad.siemens.com.cn/productportal/prods/published/Prog/Prog_4.1/Prog_4.1.html

但是,实际我测试时候。gain设置位负数,PID 输出正常,液位高于设定值越高,变频器输出频率越大。gain 设置为正数,液位即使已经超出了设定值很多,PID 也没有输出,为0%


 




但行好事,莫问前程
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1楼    2020-03-17 00:03:37
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

偏差值=设定值-反馈值

负作用就是偏差值与控制值变化方向相反,不是绝对值的大小

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guozs1990
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2楼    2020-03-17 09:48:40
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

 请问一下Zane版,我这项目,水位高于设定值,要增加排出泵转速,就是正作用, 按照手册Gain 是正值。 但实际调试时候 gain设置为正值, PID 没有输出。 改为负值,PID 相应输出就正常。我的疑问是gain 值是负值, 是正作用,gain是正值,是负作用。这个跟手册说法不同。还请zane版帮忙看看

但行好事,莫问前程
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3楼    2020-03-18 22:53:17
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

PID偏差值的定义是什么?

谁减谁呀?

为什么闭环调节叫负反馈,正反馈就要震荡呢?


搞清楚是补水泵还是排水泵应用



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guozs1990
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4楼    2020-03-19 14:23:05
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

感谢Zane 版主回复。我总结一下,还请版主帮忙看看理解是否正确。 控制水柜水位稳定,PID 调节水柜排水泵转速。设置值1800mm. 当 实际采集液位值高于设定值, 偏差是设定值-采集值 为负数,此时如要实现PID输出增加,


gain应该设置为负值。实现正反馈。再次感谢zane版。

但行好事,莫问前程
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5楼    2020-03-20 23:12:27
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

正反馈就是自激振荡。


因此正确的只有负反馈,设定值减反馈值  Delta = SV - PV

正作用,控制值增加导致被控制量输出增加的

负作用,控制值增加导致被控制量输出减小的



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6楼    2020-03-22 10:57:08
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

非常感激Zane 版不厌其烦的回复。

针对我这这个应用,通过控制排出泵频率控制排出水量来控制水位。

应该是正作用。 控制值就是排出泵频率,来控制排出量,来控制水柜水位。 

当PV >SV 时候,控制值增加导致被控制量输出增加的要增加输出。此时gian为负值.


但行好事,莫问前程
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7楼    2020-03-22 15:07:15
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

OMG了,楼主的专业课是国新办发言人教的吗?


       楼主,你的调节量是变频泵的速度,你的控制量是水位,如果是排水泵,调节量(泵的速度)增加,控制量(水位降低)减小,当然是反作用的啦,所以增益为负数;如果是给水泵,调节量增加,控制量也增加,那就是正作用的,增益为正数。

       大学里的课本翻出来好好再温习温习,负反馈,正作用,反作用搞得清楚吗?你总得自圆其说吧,你现在是自说自话呀。


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guozs1990
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9楼    2020-03-23 10:28:27
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

另外,我有一个点分享一下。

1.  在欧姆龙PLC 中,正向动作:测定值大于设定值,增加操作量。(冷却)

本例中,水位测定值大于设定值,增加操作量(比如本例中增加排除泵转速), 水位下降,称为正作用。

2. 西门子PLC,控制值(排除泵转速)增加,被控量输出(液位)减小,所以是负作用。

那么是否说明,这两个厂家定义正负作用针对不同控制对象不同?欧姆龙说的被控量/操作量就是PID 输出值(比如本例的排除泵转速)。西门子 说的被控量是PID 输出之后的被控对象值(比如本例水位)

下图是OMRON 手册内容


但行好事,莫问前程
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10楼    2020-03-23 18:29:50
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

呵呵,不是专业出身,是比较累的。


基础理论怎么可能会有截然相反的说法呢?


楼主贴的图,最下面的两个图是正确的,左边输出降低温度升高是反作用,右边输出升高温度升高是正作用


没错啊,是上面配的翻译文字反了。


搞清楚为什么叫负反馈了吗?

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11楼    2020-03-25 11:28:43
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

zane版,感谢解答。

我实际测试,根据水位控制排除泵转速,当测量值大于设定值时候,应该增加输出泵转速。

 欧姆龙PLC 控制字 c+5  0 位设为1 设定是 正作用.

按照手册设定,PID 输出正常。

如果改为负作用即控制字C+5 0 位设为0 ,PID 输出不正常



但行好事,莫问前程
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12楼    2020-03-25 15:30:19
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

看清楚,你的SV的设定,0代表最大值,极性是反的。

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13楼    2020-03-26 09:09:25
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

zane 版,感谢解答。不好意思在西门子论坛有讨论omron 设定。 我设定C+5 是#0494. 代表输入范围是12位,数值&0-4095, 应该不是zane版说的极性是反的。还请zane版指正。不好意思。

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14楼    2020-03-27 15:50:55
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

如果你的液位传感器是反极性设置的话,液位越高值越小,PID就是正作用的


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15楼    2020-03-27 21:22:24
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

传感器用的4-20mA 对应0-2000mm. 不是反极性的。 4 mA ------0mm  20mA-------2000mm.我实测的电流。

但行好事,莫问前程
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16楼    2020-03-28 14:43:32
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

请你把液位测量原理画个图上来再解释,不同的测量方式导致PID正作用反作用都是可能的,但理论是不会有相反的说法的,知其然还要知其所以然!你得用你所掌握的理论去解释你做的事情,你得自圆其说是吧。

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17楼    2020-03-29 13:33:46
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

再次感谢Zane版耐心回复。

利用压差来换算水位。 测量时候4mA 设定值是0mm H2O, 20mA 时设定了2000mm H2O.

传感器量程是需要根据应用设定。



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18楼    2020-03-29 17:24:47
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

这是妥妥的PID反作用,在开环状态下,增加PID输出(即变频的频率),导致反馈(水位)降低。


又研究一下欧姆龙的PID说明,C5字00位其实是一个运算符号选择,其逻辑与PID的正作用/反作用逻辑刚好相反


9楼的图应该是存在错误的。



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19楼    2020-03-29 18:36:17
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

感谢zane版,周末时间帮忙研究问题。理论上omron这个PID 正作用和反作用说法是有疑义的。

我实测过系统,当液位高于设定值,利用排出泵控制液位高度。如果你的C+5控制字 00位选择了0 (手册说的反作用),实际PID 是没有输出的。改成跟手册说的“正作用”当PV>SV, 增加输出(冷却),C+5 控制字00位选择1, PID 就可以正常输出了。

最后总结:

  1. 当液位高于设定值,需要增加排出泵转速控制液位。 即输出值增加,控制值减少, 按照PID 理论属于负反馈,所以,simense gain cont-c FB 的增益选择应该是负值

  2. omron 关于“正反作用” 我理解跟PID 理论存在一定疑义。 但是按照厂家手册内容所说, PV>SV 增加输出, 即为正作用。PID 功能也是正常输出。 

  3. 理解 omron pid 差异: omron PID 指令C+5 控制字00 位, 设定为1 时候,其实内部公式计算时候是给参数赋值也是负值,这样 PID 才能正常输出。 也就是zane版说的,C+5 控制字00 位就是运算符正负的选择。 但是这个选择,跟我们传统PID 控制理论要区分开来,需要按照他们自己那套理论赋值。


最后,衷心感谢Zane版无私解答和帮助。



但行好事,莫问前程
Zane
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20楼    2020-03-30 12:29:54
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

我不知道楼主是否真正理解什么是负反馈,因为你解释负反馈的因果关系的逻辑不对


PID的反馈都是负反馈


偏差 = 设定值 - 反馈值

        = 设定值 + (- 反馈值)


不能想当然的去理解理论知识,还有不能用自己的理解或所谓更接地气的方式去解释理论知识,理论的表达与理解就应该是一字不差的。


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22楼    2020-04-05 17:02:49
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

感谢Zane版主的无私解答。

在此我们一直讨论的都是负反馈 

PID的正/反作用指的是PID的输出与反馈之间的关系。

增加PID输出导致反馈增加,减少PID输出导致反馈减小的是正作用;

增加PID输出导致反馈减小,减少PID输出导致反馈增加的是反作用。

此例中, PID 输出增加,即排出泵转速增加, 导致反馈也就是控制值水位降低, 所以是反作用。

故而此例子中Siemense FB41  增益采用的是负值。

但是,使用OMRON PID 指令时候,控制字C+5 控制字0位需要设为1, 实现OMRON 定义的“正作用”, 当测定值大于设定值时,增加操作量(冷却)

故而:OMRON 书册定义的“正动作”和Siemense 定义的“正动作”存在了两种定义方式。

OMRON, PV>SV 即控制量增加 导致输出增加。 定义成“正动作”。本例中水位大于设定值,增加排出泵转速,定义为正动作

SIEMENSE , PID 输出增加,导致控制量即反馈减少。 本例中排出泵转速增加,液位即控制量降低,定义为负作用。

两种定义方式不同。

疑问的是,搜索了一些论坛,这两种说法都存在。 如有错误。还请zane版指正。

在此感谢zane版


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23楼    2020-04-05 19:59:53
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

请牢牢记住PID的要素,你控制的是什么?检测(反馈)的是什么?


PID的正/反作用指的是PID的输出与反馈之间的关系。


“OMRON, PV>SV 即控制量增加 导致输出增加。 定义成“正动作”。本例中水位大于设定值,增加排出泵转速,定义为正动作”


因果关系,PID输出是因,反馈是结果。


你的解释因果倒置了


水箱的阀门开着,导致水箱水位下降,不能解释为水箱水位下降的结果是阀门开着

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24楼    2020-04-06 11:42:04
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

感谢 Zane 版周末回复。

OMRON 中,PV(反馈水位)>SV(水位设定值), 输出增加(排出泵输出),可以理解成反馈是因,PID 输出是果

Siemense 中, PID 输出增加, PV 降低(水位降低),PID 输出是因,PV(反馈水位)降低 是果。

我的意思是,我看到这两种说法在一些论坛都存在。故而感到疑惑。

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25楼    2020-04-06 12:07:33
精编帖  主题:回复:请教论坛前辈,ET200SP PID 功能块 CONT-C, gain 正负所对应的调节的正反作用

PID的正/反作用指的是PID的输出反馈之间的关系。


这是输出与反馈的因果关系,也就是只要PID有输出,变频就在转,水位就会降低,无论输出增加减少水位都会降低,只是降低的程度不一样,这就是反作用。


而OMRON的解释是反馈增加,输出增加,是反馈变化与输出变化的关系,但这并不是PID的正反作用的定义


按楼主的理解,就是混淆了定义,并掉入了先有鸡还是先有蛋的逻辑中去了,

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