三菱plc PID 控制

三菱plc PID 控制,第1张

三菱PLC实现PID控制的方法

1)使用PID过程控制模块。这种模块的PID控制程序是PLC生产厂家设计的,并存放在模块中,用户在使用时只需要设置一些参数,使用起来非常方便,一块模块可以控制几路甚至几十路闭环回路。但是这种模块的价格昂贵,一般在大型控制系统中使用。如三菱的A系列、Q系列PLC的PID控制模块。

2)使用PID功能指令。现在很多中小型 PLC都提供PID控制用的功能指令,如FX2N系列PLC的PID指令。它们实际上是用于PID控制的子程序,与A/D、D/A模块一起使用,可以得到类似于使用PID过程控制模块的效果,价格却便宜得多。

3)使用自编程序实现PID闭环控制。有的PLC没有有PID过程控制模块和 PID控制指令,有时虽然有PID控制指令,但用户希望采用变型PID控制算法。在这些情况下,都需要由用户自己编制PID控制程序。

3 三菱FX2N的PID指令

PID指令的编号为FNC88,源 *** 作数[S1]、[S2]、[S3]和目标 *** 作数[D]均为数据寄存器D,16位指令,占9个程序步。[S1]和[S2]分别用来存放给定值SV和当前测量到的反馈值PV,[S3]~[S3]+6用来存放控制参数的值,运算结果MV存放在[D]中。源 *** 作数[S3]占用从[S3]开始的25个数据寄存器。

PID指令是用来调用PID运算程序,在PID运算开始之前,应使用MOV指令将参数设定值预先写入对应的数据寄存器中。如果使用有断电保持功能的数据寄存器,不需要重复写入。如果目标 *** 作数[D]有断电保持功能,应使用初始化脉冲M8002的常开触点将其复位。

PID指令可以同时多次使用,但是用于运算的[S3]、[D]的数据寄存器元件号不能重复。

PID指令可以在定时中断、子程序、步进指令和转移指令内使用,但是应将[S3]+7清零(采用脉冲执行的MOV指令)之后才能使用。

控制参数的设定和 PID运算中的数据出现错误时,“运算错误”标志M8067为 ON,错误代码存放在D8067中。

PID指令采用增量式PID算法,控制算法中还综合使用了反馈量一阶惯性数字滤波、不完全微分和反馈量微分等措施,使该指令比普通的PID算法具有更好的控制效果。

PID控制是根据“动作方向”([S3]+1)的设定内容,进行正作用或反作用的PID运算。PID运算公式如下:

以上公式中:△MV是本次和上一次采样时PID输出量的差值,MVn是本次的PID输出量;EVn和 EVn-1分别是本次和上一次采样时的误差,SV为设定值;PVn是本次采样的反馈值,PVnf、PVnf-1和PVnf-2分别是本次、前一次和前两次滤波后的反馈值,L是惯性数字滤波的系数;Dn和Dn-l分别是本次和上一次采样时的微分部分;K p是比例增益,T S是采样周期,T I和T D分别是积分时间和微分时间,αD是不完全微分的滤波时间常数与微分时间TD的比值。

4PID参数的整定

PID控制器有4个主要的参数K p、T I、T D和T S需整定,无论哪一个参数选择得不合适都会影响控制效果。在整定参数时应把握住PID参数与系统动态、静态性能之间的关系。

在P(比例)、I(积分)、D(微分)这三种控制作用中,比例部分与误差信号在时间上是一致的,只要误差一出现,比例部分就能及时地产生与误差成正比的调节作用,具有调节及时的特点。比例系数K p越大,比例调节作用越强,系统的稳态精度越高;但是对于大多数系统,K p过大会使系统的输出量振荡加剧,稳定性降低。

积分作用与当前误差的大小和误差的历史情况都有关系,只要误差不为零,控制器的输出就会因积分作用而不断变化,一直要到误差消失,系统处于稳定状态时,积分部分才不再变化。因此,积分部分可以消除稳态误差,提高控制精度,但是积分作用的动作缓慢,可能给系统的动态稳定性带来不良影响。积分时间常数T I增大时,积分作用减弱,系统的动态性能(稳定性)可能有所改善,但是消除稳态误差的速度减慢。

微分部分是根据误差变化的速度,提前给出较大的调节作用。微分部分反映了系统变化的趋势,它较比例调节更为及时,所以微分部分具有超前和预测的特点。微分时间常数T D增大时,超调量减小,动态性能得到改善,但是抑制高频干扰的能力下降。

选取采样周期T S时,应使它远远小于系统阶跃响应的纯滞后时间或上升时间。为使采样值能及时反映模拟量的变化,T S越小越好。但是T S太小会增加CPU的运算工作量,相邻两次采样的差值几乎没有什么变化,所以也不宜将T S取得过小。

PID是一种控制手段,主要是指闭环控制,比如你给定是10,现在输出是5,然后反馈回来就是5,那么你需要增大你的输入然后来使输出达到10,其中可以调节比例,微分,积分几个参数,具体你可以参照。

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PID(比例+积分+微分)算法控制。

PID回路指令,对模拟量进行PID控制十分方便。PID指令使用的算法:( n SP 为第n个采样时刻的给定值,n为过程变量值,MX 为积分项值)PID 指令根据表格(TBL)中的输入和配置信息对引用LOOP执行PID 循环计算。

在实际控制过程中,无论是给定量还是过程量都是工程实际值,它们的取值范围都是不相同的。因此在进行PID运算前,必须将工程实际值标准化。PLC 在对模拟量进行PID运算后,对输出产生的控制作用是在[00,1]范围的标准值,不能驱动实际的驱动装置,必须将其转换成工程实际值。

扩展资料

PID的特点

1、PID应用范围广

虽然很多工业过程是非线性或时变的,但通过对其简化可以变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统,这样PID就可控制了。

2、PID参数较易整定

也就是,PID参数Kp,Ti和Td可以根据过程的动态特性及时整定。如果过程的动态特性变化,例如可能由负载的变化引起系统动态特性变化,PID参数就可以重新整定。

3、PID控制器在实践中也不断的得到改进

PID在控制非线性、时变、耦合及参数和结构不确定的复杂过程时,工作得不是太好。最重要的是,如果PID控制器不能控制复杂过程,无论怎么调参数都没用。

参考资料来源:百度百科—PID控制

PID有两个控制变量

tbl表和loop循环次数。

其中TBL表输入的是首地址。然后根据表的偏移量存入相应的PID参数

0 过程变量;4 PID设定值;8 输出值;12 增益;16 采样时间;20 积分时间;24 微分时间;28 积分项前项;32 过程变量前值。

如果你在tbl填写VD100,那VD108就是输出值。

另外一个就是转换刻度值

Y=X/S+F

Y是标准化的值,

X是输入值,

S是值阈,单极性32000,双极性64000

F是偏移量,单极性0,双极性05

PID运算结果要转换为实际输出就把公式到过来。

这个不行的

因为PLC的PID指令是扫描执行的,不适用做

运动控制

的PID。

PLC的PID指令只使用于工业过程工艺控制。

(专业从事

自动化控制系统

电气设计和软件编程调试)

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