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西門子PLCsmart200PLC-PID 向?qū)?中的給定－反饋設(shè)置

PID 向?qū)?中的給定－反饋設(shè)置

完成PID Wizard配置后，會為每個(gè)PID回路生成一個(gè)子程序PIDx_CTRL（x = 0 - 7）。在用戶程序中，必須使用SM0.0始終調(diào)用這個(gè)子程序才能實(shí)現(xiàn)PID功能。

下圖是一個(gè)最簡單的PID子程序調(diào)用程序段：

圖1. 調(diào)用PID子程序

其中：

• PV_I： 過程反饋參數(shù)值的入口
• Setpoint： 給定參數(shù)值的入口
• Output： PID調(diào)節(jié)器的輸出值

在這里，給定、反饋的入口參數(shù)不是PID指令功能塊所需要的0.0 - 1.0之間的實(shí)數(shù)，而可以是實(shí)際的反饋地址，或是其他變量。例如，PV_I可以是模擬量輸入地址AIW0，也可以是存儲器地址VW100等；Setpoint則往往來自V變量存儲區(qū)，這樣可以從人機(jī)操作界面（HMI）設(shè)備輸入給定值。

注意：

對于PID控制系統(tǒng)來說，必須保證給定與過程反饋的一致性：

• 給定與反饋的物理意義一致
  這取決于被控制的對象，如果是壓力，則給定也必須對應(yīng)于壓力值；如果是溫度，則給定也必須對應(yīng)于溫度。
  
• 給定與反饋的數(shù)值范圍對應(yīng)
  如果給定直接是攝氏溫度值，則反饋必須是對應(yīng)的攝氏溫度值；如果反饋直接使用模擬量輸入的對應(yīng)數(shù)值，則給定也必須向反饋的數(shù)值范圍換算。
  如果給定與反饋的換算有特定的比例關(guān)系也可以。如給定也可以表示為以反饋的數(shù)值范圍的百分比數(shù)值。

給定與反饋的數(shù)值具體是什么數(shù)值，其取值范圍究竟如何，完全取決于我們在使用“PID向?qū)А本幊虝r(shí)指定的給定與反饋的數(shù)值范圍。其中，反饋量的數(shù)值范圍不能隨便自己定義，而要取決于具體應(yīng)用的模擬量輸入模塊。

圖2. 在圖中c.處設(shè)置給定范圍

圖3. 在圖中c.處設(shè)置反饋范圍

實(shí)例

假定一個(gè)PID控制系統(tǒng)的控制對象是壓力，反饋元件的測量范圍為0 - 16MPa。反饋器件的信號經(jīng)過變換，以4 - 20mA電流信號的形式輸入到模擬量輸入模塊中。據(jù)此，我們可以按下表設(shè)置給定、反饋的范圍。

在上面的例子中，反饋和給定可以按照如下方法設(shè)置:

圖4. 4 - 20mA電流信號測量時(shí)反饋范圍設(shè)置

又如一個(gè)溫度控制的PID系統(tǒng)，溫度值直接由熱電偶測量，輸入到熱電偶模塊轉(zhuǎn)換為溫度 值。熱電偶為J型，其測量范圍為 -150.0°C - 1200.0 °C。則可按如下設(shè)置給定的范圍。

在上面的例子中，反饋和給定可以按照如下方法設(shè)置

圖5.采用熱電偶或熱電阻模塊測量時(shí)反饋范圍設(shè)置