PID的应用案例.pptVIP

案例：压供水水箱PID控制 一恒压供水水箱，通过变频器驱动的水泵供水，维持水位在满水位的70%。过程变量PVn为水箱的水位（由水位检测计提供），设定值为70%，PID输出控制变频器，即控制水箱注水调速电机的转速。要求开机后，先手动控制电机，水位上升到70%时，转换到PID自动调节。 1. PID控制回路的参数表  运行PID控制指令，S7-200将根据PID控制回路的参数表中的输入测量值、控制设定值及PID参数，进行PID运算，求得输出控制值。 参数表中有9个参数，全部为32位的实数，共占用36个字节。PID控制回路的参数表 2.回路输入量的转换和标准化 每个回路的给定值和过程变量都是实际数值，其大小、范围和工程单位可能不同。在PLC进行PID控制之前，必须将其转换成标准化浮点表示法。步骤如下： 步骤 （1）将实际从16位整数转换成32位浮点数或实数。下列指令说明如何将整数数值转换成实数。 （2）将实数转换成0.0至1.0之间的标准化数值。用下式： 实际数值的标准化数值=实际数值的非标准化数值或原始实数/取值范围 +偏移量 其中：取值范围=最大可能数值-最小可能数值=32 000（单极数值）或64 000（双极数值） 偏移量：对单极数值取0.0，对双极数值取0.5 3. PID回路输出转换为成比例的整数 程序执行后，PID回路输出0.0和1.0之间的标准化实数数值，必须被转换成16位成比例整数数值，才能驱动模拟输出。 PID回路输出成比例实数数值=（PID回路输出标准化实数值-偏移量）*取值范围 程序如下： PID控制功能的应用 1. 控制任务 一恒压供水水箱，通过变频器驱动的水泵供水，维持水位在满水位的70%。过程变量PVn为水箱的水位（由水位检测计提供），设定值为70%，PID输出控制变频器，即控制水箱注水调速电机的转速。要求开机后，先手动控制电机，水位上升到70%时，转换到PID自动调节。 2. 程序分析 （1）I/O分配 手动/自动切换开关I0.0 模拟量输入AIW0 模拟量输出AQW0 （2）程序结构 由主程序，子程序，中断程序构成。 主程序:用来调用初始化子程序， 子程序:用来建立PID回路初始参数表和设置中断，由于定时采样，所以采用定时中断（中断事件号为10），设置周期时间和采样时间相同（0.1s），并写入SMB34。 中断程序:用于执行PID运算，I0.0=1时，执行PID运算，本例标准化时采用单极性（取值范围32000）。 LD SM0.1 CALL SBR_0 子程序（建立PID回路参数表，设置中断以执行PID指令） LD SM0.0 MOVR 0.7, VD104 // 写入给定值(注满70%) MOVR 0.3, VD112 // 写入回路增益（0.25） MOVR 0.1, VD116 // 写入采样时间（0.1秒） MOVR 30.0, VD120 // 写入积分时间（30分钟） MOVR 0.0, VD124 // 设置无微分运算 MOVB 100, SMB34 // 写入定时中断的周期100ms ATCH INT_0, 10 // 将INT-0（执行PID）和定时中断连接 ENI // 全局开中断 中断程序（执行PID指令） LD SM0.0 ITD AIW0, AC0 // 将整数转换为双整数 DTR AC0, AC0 // 将双整数转换为实数 /R 32000.0, AC0 // 标准化数值 MOVR AC0, VD100 // 将标准化PV写入回路参数表 LD I0.0 PID VB100, 0 //PID指令设置参数表起始地址为VB100， LD SM0.0 MOVR VD108, AC0 // 将PID回路输出移至累加器 *R 32000.0, AC0 // 实际化数值 ROUND AC0, AC0 // 将实际化后的数值取整 DTI AC0, AC0 // 将双整数转换为整数 MOVW AC0, AQW0 // 将数值写入模拟输出 * * * * TBL：参数表起始地址VB， 数据类型：字节 LOOP：回路号，常量（0-7）， 数据类型：字节 PID TBL，LOOP 说明 STL LAD PID指令 最近一次PID的变量值 上一次过程变量PVn-1 VD132 根据PID运算结果更新0.0-1.0 上一次积分值Mx VD128 0（关闭微分作用）min 正数 微分时间Td VD124 30min