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PID自整定,一定是在线,且PLC处于运行状态。
整定时,PID模块的工作模式可以是“未激活”、“手动模式”或“自动模式”三种模式中的任意一种。
PID自整定,本质是模式识别,通过实验的方法找到合理的PID参数Kp、Tc、Td。换句话说,就是通过给定输入(自整定过程自己设定),经过初始设定的PID参数,观察记录整个系统输出,从而判断Kp、Tc、Td应该如何变化调整。不断的改变输入,观察结果,最终确定合理值。不一定是最优的,但一定是合理的。
PID算法,是一个无量纲的数学表达式。它并不知道是控制温度、还是压力,也不知道温度最大多少,压力范围多少。
因此,PID算法的输入,输出都是一个归一化的实数(取值范围:0.0-1.0),这样才能成为一个通用的算法。
具体怎么得到或使用这个归一化的数据,以温度控制为例。
被控对象温度的范围决定了传感器的量程R。 Setpoint =0.8,则设定温度为0.8R。反馈环节PLC读取的模拟量值(0-27648电压型传感器,或者5530-27648电流型4-20mA传感器)即Input_PER,也需要无量纲化处理。即过程值Input=(Input_PER-offset)/(27648-offset)对于电流型传感器offset=5530,对于电压型offset=0.
有了Setpoint ,Input就可计算偏差经过PID算法,就会得到一个无量纲的输出Output(取值范围:0.0-1.0),这个值并不能直接传递给执行机构。如果我们的温控仪,依靠模拟量给定(同样有电压给定或电流给定,涉及offset)设定温度,此时使用Output_PER控制模拟量输出去设定温控仪。Output_PER=27648*Output(电压)或Output_PER=5530+(27648-5530)*Output。如果通过斩波控制加热平均功率,则使用Output_PWM ,组态的输出点脉宽=采样周期*Output。当然也可能是通信方式设定温控仪,数据包里的数据,有可能是百分比(单位0.01)则打包的数据是Output*100.0,也有可能是归格化的数据S*Output(例27648*Output)。
从上述描述看PID并没有输出温度值,温度是执行装置作用于被控对象的表象,依靠传感器、AD采样来感知大小。
启动预调节的必要条件:
已在循环中断 OB 中调用 “PID_Compact” 指令。
ManualEnable = FALSE 且 Reset = FALSE
PID_Compact 处于下列模式之一:“未激活”、“手动模式”或“自动模式”。
设定值和过程值均处于组态的限值范围内。
| 设定值 – 过程值 | > 0.3 * | 过程值上限 – 过程值下限 |
| 设定值 – 反馈值 | > 0.5 * | 设定值 |
3 精确调节将使过程值出现恒定受限的振荡。将根据此振荡的幅度和频率为操作点调节 PID 参数。 所有 PID 参数都根据结果重新计算。精确调节得出的 PID 参数通常比预调节得出的 PID 参数具有更好的主控和扰动特性。PID_Compact 将自动尝试生成大于过程值噪声的振荡。 过程值的稳定性对精确调节的影响非常小。 重新计算前会备份 PID 参数。
启动精确调节的必要条件:
已在循环中断 OB 中调用 “PID_Compact” 指令。
ManualEnable = FALSE 且 Reset = FALSE
PID_Compact 处于下列模式之一:“未激活”、“手动模式”或“自动模式”。
设定值和过程值均处于组态的限值范围内。
| 设定值 – 过程值 | < 0.3 * | 过程值上限 – 过程值下限 |
4 请打开PID调试面板做自整定,路径项目树 > PLC 项目 > 工艺对象 > PID_Compact > 调试打开整定界面
5 更多PID资料请参考下面的资料:
http://www.ad.siemens.com.cn/productportal/Prods/S7-1200_PLC_EASY_PLUS/SmartSMS/1000.html
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