外文翻译-用PLC设计一个合适的PID PWM程序去控制加热器温度.docVIP

译文二： 用PLC设计一个合适的PID /PWM程序 去控制加热器温度 Mohammad A.K.Alia 工程技术学院，Al - Balqa应用大学，约旦 摘要：这是在一个闭环系统中用一个独立的控制器（PLC）和一个自定义设计控制算法的软件和硬件接口系统来控制连续时间过程变量（温度）的一个切实可行的办法。不同于传统的功率放大器，一个数字控制系统通过D / A转换器转化后的将模拟信号输入，控制过程是在PLC内部形成一个PID /PWM信号，用来触发脉冲。这种方法有助于减少因D / A转换出现的错误，最大限度地利用PLC并减少成本。该控制系统的实现用到了DL-lorenzo公司所生产的训练模块(RGT1)和一个模拟加热控制系统，用到的PLC是西门子SIMATIC S7 - 214。实验结果表明，该控制算法运行结果很理想。 关键词：PLC的PID软件控制程序，PWM，PLC，模拟量输入数字量输出，接口板 介绍 使用一个数字信号处理器(DSP)来评估计算出一个模拟过程的实际值，然后输出校正信号具有许多优势。DSP不受尖峰脉冲漂移的影响而模拟电路则不同。在这个电路中可以很容易地变更实际没有变化的物理常量，加载或修改一个新的程序可以在控制模型出来后轻易的完成。PWM技术和其他一些先进的功能是通过数字控制器内部强大功能来实现的。实际上，在大多数情况下DSP是为了取代在线模拟而设计的。这就解释了通过连续的算法来实现传统的数字量模拟控制，如PID的运用。 由于PLC的优势，S7 - 200类型的PLC就用来应用到一个DSP系统中。如今大多数现代化的顺序控制系统是基于PLC的，这实际上是专门的工业计算机。因此，这项工作的目标是设计一个PID算法的PLC程序，并通过PID控制器在PLC输出端得到一个成比例PWM信号。在这种情况下，DAC芯片或具体的功率放大器就没有必要了。D型电源提供静态开关的PWM信号放大器的功率来完成模拟功能。另一方面，通过使用所设计的接口板，可以除去一个高成本的专有电源接口模块，这样可以简化电路，降低其成本。 PLC制造商往往通过额外的花费来提供模拟I / O口选项和支持即时的PID控制功能。这些功能都可以使控制参数按常数直接输入。然而,这个功能仅仅在模拟I / O模块安装后才是可用的。因此，PID算法是自己设计的，而不是用一个现成的。这也更灵活提供了PID程序在PLC中的运用，并且不支持那些已经做好的闭环PID。设计的I / O板如图1所示，满足我们设计要求的成本约I / O模块的三分之一。 由于纸张尺寸的限制，如何设计I/ O接口板的过程就不提及了，它将会在另一个特殊的文档中发表。不过，我想补充一点，成本不是唯一的因素。正如约翰逊说的：（每个工程师以个人喜好选择应在何种特定情况下使用哪种的PID算法）。例如PID控制算法只能在信号具有一些噪音，或在适当的过滤和限制已被加入时应用。另一个例子是，衍生算法只可以在系统变量上出现的严重的错误时运用并随系统错误的更改而改变。在我们的研究中，我们使用的PID数字量输出产生一个PWM信号来控制脉冲开关的时序。 图1ADIC的原理图 图图 图图图积分作用的实际比例输出特性 5