封闭式液位控制系统的PLC分段PID控制方法.pdf

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1、测控技DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2012．02．009封闭式液位控制系统的PLC分段PlD控制方法申辉阳，申栋梁1．广东机电职业技术学院电气工程学院，广东广州510515；2．邵阳纺织机械有限责任公司，湖南邵阳422000摘要：提出了利用PLc进行封闭式液位控制系统的分段PID控制方法，针对封闭式液位控制系统只要超调就无法回到给定高度的特殊性，为保证系统不超调、调节时间短，采用分段PID控制，根据实际值与给定值的偏差大小，在不同的范围内采用不用萋的PID参数，可以提高系统的动态和稳态性能。关键词：液位控制；可编程控制器；PID

2、控制；控制方法中图分类号：rP27文献标识码：A文章编号：1009—9492(2012)02—0031—03APLCSegmentationPIDControlMethodofEnclosedLevelControlSystemSHENHui—yang，SHENDong—liang(1．DepartmentofElectricalEngineering，GuangdongVocationalCollegeofMechanicalandElectricalTechnology，Guangzhou510515，China；2．ShaoyangTextileMac

3、hineryCo．，Ltd，Shaoyang422000，China)Abstract：APLCsegmentationPIDcontrolmethodofenclosedlevelcontrolsystemisproposedinthispaper．Inviewoftheparticularityofenclosedlevelcontrolsystem，thelevelofcontrolsystemcan’treturntotherequiredhydrauliclevelSOlongasthereisanyovershoot．Inordertoensur

4、enoovershootandshortadjustingtime，thesegmentationPIDcontrolmethodisfeasible．Accordingtothegapbetweenthepracticalvalueandthegivenvalue，thePIDparametersaredifferentindifferentranges，whichcanimprovedynamicperformanceandsteadystateperformanceofthecontrolsystem．Keywords：levelcontrol；PLC

5、；PIDcontrol；controlmethod1引言储液罐中注入液体的流量。开启放液电磁阀，储某液位控制系统如图1所示。抽液泵的抽液液罐中的液体经放液口流出。每次液体放出后需流量是可以控制的，通过标准的模拟量信号控制要向储液罐补充液体到规定的高度，实现液位控抽液泵控制器，改变控制信号的大小就可控制向制。如果在补充液体的过程中，储液罐下面的放液阀是关闭状态，即液体只流人不流出，这种系统就是封闭式液位控制系统。如果是开放式系统，也就是补液与放液同时储液罐<‘、)抽液进行，要实现液位控制，采用通用的PID控制”就容易实现液位控制。封闭式液位控制系统不允许}==

6、=：有超调，因为一旦调液位超过了高度，由于在泵∞Ⅱ■人液体的过程中放液阀是关闭的，那么在调节过[==-1压力传感器程中，超调后无法回到设定的液位高度。对于这种系统，采用通用的PID控制难达到系统的控制放要求，比例和积分过强很容易超调，过弱则调节图1液位控制系统示意图时间很长。而采用分段式PID控制可以提高控制收稿日期：2011—09—28系统性能，达到调节时间短且无超调性能。2PLC的PID指令以三菱FX系列PLC为例，PLC的PID指令】如图2所示。IX006⑧⑧⑨①l卜_[PIDD20I'30D6OOD150H目标值测量值参数输出值l图2FX系列PLC的

7、PID指令S1：设定目标值SV；s2：测量值PV；s3～S(3+24)：PID参数；D：输出值MV。S3～S(3+24)参数如下：S3：采用时间Ts；S(3+1)：动作方向ACT；S(3+2)：输入滤波常数OL；图3通用PID控制程序S(3+3)：比例增益；增益越大，系统调节时间越短，但系统稳定性S(3+4)：积分时间TI；越差，超调量越大。积分时间”的值越大，积分S(3+5)：微分增益KD；作用越弱，系统调节时间越长，越不容易超调。S(3+6)：微分时间TD；对本文提到的液位控制系统，系统对PID参数非S(3+7)～S(3+19)：PID运算的内部处理常敏

8、感，值过大、”值过小，系统很容易超占用；调，由于是封