第5章-S7-1200-PLC的PID工艺功能学习资料.ppt

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1、第5章S7-1200PLC的PID工艺功能15.1模拟量闭环控制系统——组成调节器执行机构被控对象测量变送sp(t)e(t)M(t)c(t)pv(t)+-25.1模拟量闭环控制系统——负反馈闭环控制必须保证系统是负反馈，如果系统接成了正反馈，将会失控，被控量会往单一方向增大或减小，给系统的安全带来极大的威胁。闭环控制系统的反馈极性与很多因素有关，例如因为接线改变了变送器输出电流或输出电压的极性，或改变了位移传感器(编码器)的安装方向，都会改变反馈的极性。可以用下述方法来判断反馈的极性：在调试是断开D/A转换器和执行机构之间的连线，在开环状态下运行PID控制程序。控制器中有积分环节，因为反

2、馈被断开了，不能消除余差，D/A转换器的输出电压会向一个方向变化。这时如果接上执行器，能减小误差，则为负反馈，反之为正反馈。45.1模拟量闭环控制系统——PID控制的优点不需要被控对象的数学模型结构简单，容易实现有较强的灵活性和适应性使用方便55.2PID控制器的数字化PID调节器D/A被控对象测量元件sp(n)e(n)M(n)c(t)pv(t)+-执行机构变送器A/DM(t)pv(n)PLC周期性地执行PID控制程序，执行的周期称为采用周期Ts。65.3PID_Compact指令S7-1200使用PID_Compact指令来实现PID控制，该指令的背景数据块称为PID_Compact工

3、艺对象。PID控制器具有参数自调节功能和自动、手动模式。PID控制器连续地采集测量的被控制变量的实际值(简称为实际值或输入值)，并与期望的设定值比较，根据得到的误差，计算输出，使被控变量尽可能快地接近设定值或进入稳态。75.3PID_Compact指令——生成一个新项目1/2添加一个PLC设备，将硬件目录中的AO信号板托到CPU中，设置其输出为10V电压：85.3PID_Compact指令——生成一个新项目2/2集成的模拟量输入的0号通道的量程为默认的010V：95.3PID_Compact指令——生成循环中断组织块调用PID_Compact的时间间隔称为采样时间，为了保证精确的采样

4、时间，用固定的时间间隔执行PID指令，在循环中断OB中调用PID_Compact指令。建立循环组织块OB200，设置循环时间间隔为300ms。10打开任务卡的“扩展指令”窗口的PID文件夹，将其中的“PID_Compact”指令拖放到OB200中，将默认的背景数据块的名称改为PID_DB。5.3PID_Compact指令——调用PID_Compact指令1/2115.3PID_Compact指令——调用PID_Compact指令2/2在程序块的文件夹中生成名为“PID_Compact”的功能块FB1130，生成的背景数据块PID_DB在项目树的文件夹“工艺对象”中。125.3PID_Co

5、mpact指令——PID_Compact指令的模式1/21)未激活模式PIDCompact工艺对象被组态并首次下载到CPU后，PID控制器处于未激活(Inactive)模式，此时需要在调试窗口进行首次启动自调节。在运行时出现错误，或者点击了调试窗口的“停止测量”按钮，PID控制器将进入未激活模式。选择其他运行模式时，活动状态的错误被确认。2)自动调节模式打开PID调试窗口，可以选择进入首次启动自调节模式或运行中自调节模式。135.3PID_Compact指令——PID_Compact指令的模式2/23)自动模式在自动模式，PIDCompact工艺对象根据设置的PID参数进行闭环控制。满足

6、下列调节之一时，控制器将进入自动模式：成功地完成了首次启动自调节和运行中自调节的任务；在组态窗口中选中了“使用手动PID参数设置”复选框4)手动模式在手动模式下，PID控制的输出变量用手动设置。满足下列调节之一，控制器将进入手动模式：指令的输入参数“ManualEnable”(启用手动)为1状态。在调试窗口选中了“手动”复选框。145.3PID_Compact指令——组态基本参数1/2选中反作用控制器，用来保证负反馈选中“PID_Compact”指令，然后选中巡视窗口左边的“基本参数”，在右边窗口设置PID的基本参数。155.3PID_Compact指令——组态基本参数2/2选择来自用户

7、程序或外设输入“Tag_11”和“Tag_12”分别时IW64(CPU集成的模拟量输入通道0)和QW80(1AO信号板的模拟量输出)。165.3PID_Compact指令——组态输入标定模拟量的实际值(或来自用户程序的输入值)为0.0%100.0%时，A/D转换后的数字为0.027648.0。可以设置输入的上限和下限，在运行时一旦超过上限或低于下限，停止正常控制，输出值被设置为0。175.3PID_Compact指令——组态高级