西门子plc的pid的计算过程

别妄想泡我
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2021年02月06日 19:40
最佳经验
本文由作者推荐

转基因食品名单-

2021年2月6日发(作者:无辜)


使用手动设置参数时,在设定值、反馈输入值、输出值之间,找不出和标准


PID


公式对应的数学关系,请


问怎么回事,


是我调试错了,


还是有其它问题?



B


、


调节


PID


控制器的 循环中断时间和


PID


手动参数的


循环 调用时间之间是什么关系?比如




问 题补充:是


S7-1200


里面,


PI D


手动参数设置时,有一个中断时间设置;再做循环中断调节用时,中断程


序本身有一个中断时间。我说的是这两个的时间关系。




答案




对于


PID


运算,你可以查看


S7-200


编程手册的


PID


章节,那里的叙述非常详细。



采样时间必须和循环中 断的时间对应,


比如


1S


采集一次样,


如果循环中断为


50ms


执行一次,< /p>


那么


PID


运算


就要时隔


20


次循环中断后,再运行


P ID


运算,得出开关量的通断时间或者模拟量的数值大小。







回答者:


ghiblid-


新生



第


1


级


2010-10-11 22:55:53



PID


控制器参数整定的一般方法:



PID


控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据 被控过程的特性确定


PID


控制器的比例系数、


积分时间和微分时间的大小。


PID


控制器参数整定的 方法很多,概括起来有两大类:



一是理论计算整定法。它主要 是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的


计算数据未必 可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改;



二是工程 整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工

< br>程实际中被广泛采用。


PID


控制器参数的工程整定方法 ,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种


方法各有其特点,其共同点都是通过试 验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪


一种方法所得到的控制 器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善。



现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行


PID


控制器参数的整定步骤如下:


(1)


首先预选 择一个足


够短的采样周期让系统工作;


(2)

< br>仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡,


记下这


时的比例放大系数和临界振荡周期;


(3)


在一 定的控制度下通过公式计算得到


PID


控制器的参数。



PID


参数的设定:是靠经验及工艺的熟悉, 参考测量值跟踪与设定值曲线,从而调整


P


、

< br>I


、


D


的大小。



书上的常用口诀:



参数整定找最佳,从小到大顺序查;



先是比例后积分,最后再把微分加;



曲线振荡很频繁,比例度盘要放大;



曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳;



曲线偏离回复慢,积分时间往下降;



曲线波动周期长,积分时间再加长;



曲线振荡频率快,先把微分降下来;



动差大来波动慢。微分时间应加长;



理想曲线两个波,前高后低


4


比


1


;



一看二调多分析,调节质量不会低。



个人认为


PID


参数的设置的大小,一方面是要根据控制对象的 具体情况而定;另一方面是经验。


P


是解决

幅值震荡,


P


大了会出现幅值震荡的幅度大,但震荡频率小 ,系统达到稳定时间长;


I


是解决动作响应的速


度快慢的,


I


大了响应速度慢,反之则快;

< p>
D


是消除静态误差的,一般


D

设置都比较小,而且对系统影响比


较小。



PID


控制原理:


< br>1


、比例(


P


)控制

< p>


:比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成 比例关系。当


仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。



2


、积分(


I


)控 制



:在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正 比关系。对一个自动控制系


统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有 稳态误差的或简称有差系统。为了消除稳态


误差,在控制器中必须引入“积分项”。积分 项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增


大。这样,即便误差很小,积 分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一


步减小,直到 等于零。因此,比例


+


积分


(PI)< /p>


控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差。



3


、


微分(


D


)


控制



:


在微分控制中,


控制器的输出与输入误差信号的微分


( 即误差的变化率)


成正比关系。



自动 控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件(环


节)或有滞后组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的 作


用的变化“超前”,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。这就是说,在控 制器中仅引入“比


例”项往往是不够的,比例项的作用仅是放大误差的幅值,而目前需要 增加的是“微分项”,它能预测误


差变化的趋势,这样,具有比例


+


微分的控制器,就能够提前使抑制误差的控制作用等于零,甚至为负值,

< p>
从而避免了被控量的严重超调。


所以对有较大惯性或滞后的被控对象,


比例


+


微分


(PD )


控制器能改善系统在


调节过程中的动态特性。




西门子


plc

< p>
的


pid


的计算过程



Micro/WIN


提供了


PID W izard


(


PID


指令向导)


,可以帮助用户方便地生成一个闭环控制过程的


PID


算法。


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。



PID


向导既可以生成模拟量 输出


PID


控制算法,也支持开关量输出;既支持连续自动调节 ,也支持手动参


与控制。


建议用户使用此向导对


PID


编程,以避免不必要的错误。


如果用户不能确定 中文编程界面的语义,


我们建议用户使用英文版本的


Micro /WIN


,以免对向导中相关概念发生误解。



建议用户使用较新的编程软件版本。在新版本中的


PID


向导获得了改善。



PID


向导编程步骤



在


Micro/WIN


中的命令菜单中选择

< p>
Tools > Instruction Wizard


,然后在指令向 导窗口中选择


PID


指令:



在使用向导时必须先对项目进行编译,在随后弹出的对话框中选择“Yes” ,确认编 译。如果已有的程序


中存在错误,或者有没有编完的指令,编译不能通过。



如果你的项目中已经配置了一个


PID

< p>
回路,则向导会指出已经存在的


PID


回路,并让 你选择是配置修改已


有的回路,还是配置一个新的回路:



第一步:定义需要配置的


PID


回路号



第二步:设定


PID

回路参数



定义回路设定值(


SP


,即给定)的范围:



在低限(


Low


Range


)和高限(


High


Range


)输入域中输入实数,缺省值为


0.0


和


100.0


,表示给定值的取 值


范围占过程反馈量程的百分比。



这 个范围是给定值的取值范围。


它也可以用实际的工程单位数值表示。参见:


设置给定-反馈的量程范围。



以下定义

< p>
PID


回路参数,这些参数都应当是实数:



Gain


(增益)


:



即比例常数。



Integral Time


(积分时间)

:如果不想要积分作用,可以把积分时间设为无穷大:输入“INF”。



Derivative Time


(微分时间)


:如果不想要微分回路,可以把微分时间设为


0


。



Sample Time


(采样时间)


:是


PID

控制回路对反馈采样和重新计算输出值的时间间隔。在向导完成后,若


想要修改此数 ,则必须返回向导中修改,不可在程序中或状态表中修改。



注意:关于具体的


PID


参数值,每一个项目都不一样,需要现 场调试来定,没有所谓经验参数。


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