流量控制系统中基于增量式PID算法的工控组态软件设计.pdf

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1、2010芷仪表技术与传感器2010第5期InstrumentTechniqueandSensorNo．5流量控制系统中基于增量式PID算法的工控组态软件设计王占林，王磊，冯茜(1．河北理工大学机械工程学院，河北唐山063009；2．河北理工大学信息学院，河北唐山063009)摘要：针对FESTO过程控制系统流量站中的流量控制问题，提出了一种利用工控组态软件和ActiveX特性扩充组态软件控制功能实现增量式PID控制的新方法。重点描述了控制策略、现场信号和组态软件之间的有机结合，为在工业控制领域中使用组态软件来完成复杂的控制算法开辟了新

2、的途径。系统具有形象直观、实时性好、编程简单等特点，满足了工业控制的要求。关键词：增量式PID算法；组态软件；PCI板卡；ActiveX控件；中图分类号：TP273文献标识码：B文章编号：1002—1841(2010)05—0101—02DesignofIndustrialControlConfigurationSoftwareBasedonIncrementalPIDAlgorithminFlowControlSystemWANGZhan—lin，WANGLei，FENGQian(1．CollegeofMechanicalEngin

3、eering，HebeiPolytechnicUniversity，Tangshan063009，China；2．CollegeofInformation，HebeiPolytechnicUniversity，Tangshan063009，China)Abstract：AccordingtotheflowcontrolproblemintheFESTOprocesscontrolsystem’Sflowstation，thispaperintroducedanewmethodforrealizingincrementalPIDcont

4、rol，whichmadeuseoftheindustrialcontrolconfigurationsoftwarefunctionandAc-tiveXcharacteristicextensionconfigurationsoftwarefunction．Andtherelationshipamongthecontrolalgorithm，fieldsignalsandconfigurationsoftwarewasshowedparticularly．Itshowsanewexperimentalmethodforusingc

5、onfigurationsoftwaretorealizecom—plexcontrolalgorithminthefieldofindustrialcontro1．Thissystemisfigurevisual，timelyandprogrammingsimpleandCanmeetthegeneraldemandsinindustrialcontrolprocess．Keywords：incrementalPIDalgorithm；configurationsoftware；PCIslotboard；ActiveXcontrol

6、1FESTO过程控制系统流量站简介制。文中控制器采用增量式PID控制。控制系统原理框图FESTO过程控制系统由液位站、流量站、压力站、温度站和如图1所示。PLC站组成。其中前四站模拟工业生产过程中对典型的液位、流量、压力、温度系统进行控制的方法；进行单闭环控制。而PLC站可将各站连接起来形成多输入多输出的的耦合系统；另外设备上还留有PROFIBUS现场总线接口，可实现网络控制。流量控制系统是FESTO四个独立站中的一站，包括一个液图1控制系统原理图体容器、流量传感器、直流电机、直流电机调速器和若干连接管PID控制算法为：道；以及4个系

7、统都包含的向中间调度站PLC传送开关量的电Au(k)=kpAe(k)+kle(k)+kD[Ae(k)一Ae(k一1)](1)容接近传感器和PLC控制的电磁开度阀。式中Ae(k)=e(k)一e(一1)系统的被控变量为进水口和出水口之间管道内的液体流代入式(1)得：量，执行机构为可调速的直流电机。根据实际测量值与预设给Au(k)=(kP+kI+kD)e()一(kP+2kD)e(k一1)+kDe(一2)定值的偏差，控制器控制直流电机的转速，以使管道内的液体(2)流量达到设定值。控制器具有自动和手动两种控制方式。只式中：e(k)为给定值与反馈

8、值之间的偏差；为比例系数；为要流量传感器测得的流量不等于给定值，就会有偏差e存在，积分系数；。为微分系数；后为采样序列，k=1，2，3，⋯。Burket控制器内的PID算法就会根据e的值算出控制输出量，在流量控制的过程中