S7-200可以提供8路PID指令同时运行。但是PID作为浮点数运算程序,需要占用大量的时间。程序的时序关系安排不合理,会影响到后几路PID的执行。如果采样的定时中断设置过短,也会影响PID的正常运行。 我的一套程序中用足了8路PID,没有出现什么异常。
具体步骤如下: 1、首先给大家简单介绍一下PID:PID就是通过系统误差利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。不同厂家的公式稍有不同,但是基本上都离不开三个参数:比例、积分时间、微分时间。 2、采样周期:在进行PID调节之前要先设定好PID的采样周期,采样周期设定主要根据被控对象的特性决定。被控对象变化快的(如:流量),可将采样周期设定在100ms左右,采样周期变化慢,如:液位)可将采样周期设定在1000ms,对于特别缓慢的(如:温度)可设置成5-10S。简单的理解是多长时间比较一次采样值与设定值。当然需要注意的是,采样周期必须大于程序的执行周期(PLC的运行周期)。 3、比例:比例作用是依据偏差的大小来动作比例有时又被称为增益用Gain表示,当控制量与被控量成正比例关系时(例如:阀位与流量)增益为正数;当控制量与被控量成反比例关系时(例如:液位与频率)增益为负数。比较简单的理解是如果设定值与反馈值有偏差时一次调整多少。
当然比例参数设定是还要考虑被控值的性质,对于变频器来说,单次变化可以为001但是对于阀门来说最小变化为02比较好。因为阀门的精度较低。 4、积分:积分作用是依据偏差是否存在来动作的,在系统中起着消除余差的作用。在调节时可以先设定一个较大的积分时间常数Ti的初值,然后逐渐减小Ti,直至系统出现振荡之后在反过来,逐渐加大Ti,直至系统振荡消失。记录此时的Ti,设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%。 5、微分:微分的作用是依据偏差变化速度来动作的,在系统中起着超前调节的作用。很多情况下微分是不需要调节的。若要设定,与确定P和Ti的方法相同,取不振荡时的30%。微分可以简单理解为超前控制。 6、死区:死区在PID调节是一个非常重要的量,可以人为地增加控制回路的稳定性,设置好死区甚至可以减少大量的调整过程。通俗的理解死区就是你所能接受的最大偏差。死区的大小一般要大于反馈值的波动范围。
死区的设置应该在其它参数的设置基础上进行,否则会导致系统失去控制。
PID控制器参数选择的方法很多,例如试凑法、临界比例度法、扩充临界比例度法等。但是,对于PID控制而言,参数的选择始终是一件非常烦杂的工作,需要经过不断的调整才能得到较为满意的控制效果。依据经验,一般PID参数确定的步骤如下[42]:\x0d\ (1)确定比例系数Kp确定比例系数Kp时,首先去掉PID的积分项和微分项,可以令Ti=0、Td=0,使之成为纯比例调节。输入设定为系统允许输出最大值的60%~70%,比例系数Kp由0开始逐渐增大,直至系统出现振荡;再反过来,从此时的比例系数Kp逐渐减小,直至系统振荡消失。记录此时的比例系数Kp,设定PID的比例系数Kp为当前值的60%~70%。\x0d\ (2)确定积分时间常数Ti比例系数Kp确定之后,设定一个较大的积分时间常数Ti,然后逐渐减小Ti,直至系统出现振荡,然后再反过来,逐渐增大Ti,直至系统振荡消失。记录此时的Ti,设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%。\x0d\ (3)确定微分时间常数Td微分时间常数Td一般不用设定,为0即可,此时PID调节转换为PI调节。如果需要设定,则与确定Kp的方法相同,取不振荡时其值的30%。\x0d\ 再给你个口诀:\x0d\参数整定找最佳,从小到大顺序查\x0d\先是比例后积分,最后再把微分加\x0d\曲线震荡很频繁,比例度盘要放大\x0d\曲线票浮绕大弯,比例度盘往下扳\x0d\曲线偏离回复慢,积分时间往下降\x0d\曲线波动周期长,积分时间在加长\x0d\曲线震荡频率快,先把微分降下来\x0d\动差大来波动慢,积分时间应加长\x0d\理想时间两个波,前高后低4比1\x0d\一看二调多分析,调节质量不会低 \x0d\\x0d\按前面3步就一般可以了
PID控制三个参数里面P是影响最大的,I和D的影响在不同模型中很有可能非常微小
因此,I和D是可选的,要根据你的模型来,我们经常用PD控制或者PI控制来代替PID。你要根据实际情况观察积分和微分项对模型的影响来调整I和D的系数参数,当I的系数参数是0的时候相当于这就是PD控制。
PID控制器参数的步骤如下:
首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数,PID参数的设定是靠经验及工艺的熟悉,参考测量值跟踪与设定值曲线,从而调整PID的大小。
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