西門(mén)子PLCsmart200PLC-PID 向導 中的給定-反饋設置
完成PID Wizard配置后,會(huì )為每個(gè)PID回路生成一個(gè)子程序PIDx_CTRL(x = 0 - 7)。在用戶(hù)程序中,必須使用SM0.0始終調用這個(gè)子程序才能實(shí)現PID功能。
下圖是一個(gè)最簡(jiǎn)單的PID子程序調用程序段:
圖1. 調用PID子程序
其中:
在這里,給定、反饋的入口參數不是PID指令功能塊所需要的0.0 - 1.0之間的實(shí)數,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(lái)自V變量存儲區,這樣可以從人機操作界面(HMI)設備輸入給定值。
注意:
對于PID控制系統來(lái)說(shuō),必須保證給定與過(guò)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,則給定也必須對應于壓力值;如果是溫度,則給定也必須對應于溫度。
- 給定與反饋的數值范圍對應
如果給定直接是攝氏溫度值,則反饋必須是對應的攝氏溫度值;如果反饋直接使用模擬量輸入的對應數值,則給定也必須向反饋的數值范圍換算。
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值范圍的百分比數值。
給定與反饋的數值具體是什么數值,其取值范圍究竟如何,完全取決于我們在使用“PID向導”編程時(shí)指定的給定與反饋的數值范圍。其中,反饋量的數值范圍不能隨便自己定義,而要取決于具體應用的模擬量輸入模塊。
圖2. 在圖中c.處設置給定范圍
圖3. 在圖中c.處設置反饋范圍
假定一個(gè)PID控制系統的控制對象是壓力,反饋元件的測量范圍為0 - 16MPa。反饋器件的信號經(jīng)過(guò)變換,以4 - 20mA電流信號的形式輸入到模擬量輸入模塊中。據此,我們可以按下表設置給定、反饋的范圍。
表1.反饋(單極性) | 給定 | |||
---|---|---|---|---|
實(shí)際物理量 | 模擬量輸入數值 | 百分比形式(占0 - 16MPa的百分比) | 物理工程單位形式 | |
高限 | 16 MPa | 27648 | 100.0 | 16.0 |
低限 | 0 MPa | 5530 | 0.0 | 0.0 |
在上面的例子中,反饋和給定可以按照如下方法設置:
圖4. 4 - 20mA電流信號測量時(shí)反饋范圍設置
又如一個(gè)溫度控制的PID系統,溫度值直接由熱電偶測量,輸入到熱電偶模塊轉換為溫度 值。熱電偶為J型,其測量范圍為 -150.0°C - 1200.0 °C。則可按如下設置給定的范圍。
表2.反饋(雙極性) | 給定 | |||
---|---|---|---|---|
實(shí)際物理量 | 模擬量輸入數值 | 百分比形式(占-150°C - 1200.0°C的百分比) | 物理工程單位形式 | |
高限 | 1200.0 °C | 12000 | 100.0 | 1200 |
低限 | -150.0 °C | -1500 | 0.0 | -150 |
在上面的例子中,反饋和給定可以按照如下方法設置
圖5.采用熱電偶或熱電阻模塊測量時(shí)反饋范圍設置
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