PID本体说明

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1、PLC本体PID比例被控对象积分微分r(t) +- e(t)+u(t)c(t)1.原理:模拟PID控制系统原理图PID控制器是一种线性控制器,它根据给定值r ( t )与实际输出值c( t )构成偏差:e(t) = r (t ) c ( t )(1-1)PID控制规律为:u(t) = Kp e ( t ) + 1/Tie(t)dt + TD de(t)/dt(1-2)或传递函数形式为:G(s) = U(s)/E(s) = Kp ( 1 + 1/Tis + TDs )式中: Kp-比例系数 Ti-积分时间常数 TD-微分时间常数PID指令形式:DS3S2S1PIDD0D1D100D150输出值(

2、 MV )测定值( PV )目标值( SV )参数YS3S2S1PIDD0D1D100Y0输出端口( MV )参数测定值( PV )目标值( SV )S1-设定目标值( SV )S2-测定值( PV)S3S3+4-设定控制参数D-运算结果MV的存储位置Y-运算结果输出端口参数设定:S3采样时间(32位无符号数)单位ms(32位无符号数)S3+1采样时间(32位无符号数)S3+2模式设置bit0: 0负动作1正动作bit1bit6 不可使用bit7: 0手动PID1自整定PIDbit8bit14 不可使用bit15: 0 普通模式 1高级模式S3+3比例增益(Kp)132767%S3+4积分时间

3、(TI)032767*100ms0时作为无积分处理S3+5微分时间( TD)032767*10ms0时无微分处理S3+6PID限制带值032767S3+7死区032767S3+8PID超调允许设置0:允许超调1:不超调(尽量减少超调)S3+9不超调时,目标值每次调整的比例 (高8位分子,低8位分母)S3+10不超调时,测量值在当前目标值停留的次数S3+11自整定时,系统标准测量单位1个单位值对应的AD值(PID运算的内部处理占用)S3+12PID状态位S3+13PID输出的最大值S3+14PID输出的最小值S3+15上次采样时间S3+16距离上次PID运算的时间间隔(32位无符号数)S3+17

4、距离上次PID运算的时间间隔(32位无符号数)S3+18PID当前目标值(限制超调时使用)S3+19允许刷新当前目标值标志S3+20采样值停留在目标值的次数S3+21PID运算范围的最大值S3+22PID运算范围的最小值S3+23端子台ON的时间(32位无符号数)S3+24端子台ON的时间(32位无符号数)S3+25上次采样值(实际运算的) (float)Pvnf-1 S3+26上次采样值(实际运算的) (float)Pvnf-1 S3+27上一次偏差(float)e(k-1) S3+28上一次偏差(float)e(k-1)S3+29上一次微分项的值(float)S3+30上一次微分项的值(f

5、loat)S3+31上一次的UD值(floatS3+32上一次的UD值(float)S3+33上一次的控制量输出值(float)u(k-1)S3+34上一次的控制量输出值(float)u(k-1)S3+18用户设置的扫描时间(32位无符号数)S3+19用户设置的扫描时间(32位无符号数)S3+20PID自整定的状态S3+21自整定持续时间(32位无符号数)S3+22自整定持续时间(32位无符号数)S3+23自整定周期(32位无符号数)S3+24自整定周期(32位无符号数)S3+25拐点采样值变化(32位有符号数)S3+26拐点采样值变化(32位有符号数)S3+27拐点采样周期(32位无符号数)

6、S3+28拐点采样周期(32位无符号数)S3+29自整定开始到拐点的时间(32位无符号数)S3+30自整定开始到拐点的时间(32位无符号数)S3+31上一次的输出值S3+32拐点的输出值(32位无符号数)S3+33起始时的采样值S3+34同一个拐点持续时间S3+35无用时间(低16位)S3+36无用时间(高16位)S3+37停止温度S3+38已经得到第一个拐点标志(以下为高级PID模式设置才有)S3+39输入滤波常数(a)099%0时没有输入滤波S3+40微分增益( KD)0100%0时无微分增益S3+41输出上限设定值 -3276732767S3+42输出下限设定值 -3276732767正

7、动作随着测定值PV的增加操作输出值MV随之增加的动作 正动作一般用于冷却控制 逆动作随着测定值PV的增加操作输出值MV反而减少的动作 逆动作一般用于加热控制 用户可使用模式分为:普通和高级2种.普通模式:使用参数寄存器的范围为:S3S3+42,其中S3S3+11需要用户设置; S3+12S3+34为系统所占用,用户不可以使用.高级模式:使用参数寄存器的范围为: S3S3+42,其中S3S3+11和S3+39S3+42需要用户设置; S3+12S3+38为系统所占用,用户不可以使用.S3+8设置为1时,自整定过程限制超调,如果响应曲线拐点大于计算得到的停止温度,此时就会出现超调现象,并且整定得到

8、参数非最佳参数,此时有必要选用高级模式并且调整输出最大值的设定;当S3+8设置为0时,能整出理想的PID参数,但是可能会出现超调,PID会在拐点之后的第6个扫描周期停自整定,一般会产生较大的超调.S3+9 仅在S3+8设置为1时起作用, S3+9的低16位表示分母;高16位表示分子(并且分母分子),其数值标志采样值到达当前目标值时,下一目标值的增量S3+10 一般情况下不用设置,除非为了加快PID响应速度或者有超调的情况下使用S3+11 自整定时设置该为,设置为1个单位的值对应的AD值(如:1度对应AD43,则设43),默认值是10. 注意:1) 自整定PID得到参数以后根据模式设置位(S3+

9、2的bit15),转化成相应模式的PID(普通或者高级)进行PID运算.2) 在自整定的起始的时候,用户可以预先手动设置PID的周期,也可以让其在PID自整定过程中得到.3) 默认情况下输出PID运算结果的范围为0 4095, 用户可以通过(S3+40 和 S3+41 )来改变这个范围,(通过改变这两个值:可以实现改变PID运算的位数)4) 输出下限的值必须小于输出上限的值,否则采用默认的上下限输出(0 4095 )5) 默认情况下S3+10的值是15,用户一般不需要调整此值在不影响PID整定效果的前提下,把PID扫描周期设的越大,效果就越好.如果PID不允许超调(S3+8=1)并且目标值每次调整的比例为2/3(S3+9=0X23)此时当前目标温度调整情况如下图所示:例:(如果系统的初始温度为0度,目标温度为100度,则系统的当前目标值变化顺序为66度,88度96度,98度, 99度,100度)计算公式为: 下一个当前目标值=当前目标值+(最终目标值-当前目标值)*2/3 ;当前系统值目标值当前目标值1当前目标值2当前目标值3