1、P1D功能塊ww<FMCOJIOC>xlSameCcscr ipticaatVOKD.TfJF Fvwrjusj： iFILKjZLDSEFIT Control1、PID功能塊Multiprog軟件提供的FPID和PID功能塊町以實現PID控制。PID功能塊在 Proconos庫中,須先將庫添加到Project屮。：f：lLLK_Km #1LLK_W!肌比 *P：LZ_£EIK <r：12_TELL >r：I2,6TJ7t <rnp# GI7.KKFE R_CXTJILDG #GI7_SUM TXtrjRESIAKT IHIHJY *ir_rojvr i

2、irzsfAL *NrnrrY#rn>看曲 BfTE BT STU 看站 DECT IT STB »EJ> DKiFI BT STHPC TV1E4 WFPID和PID功能塊的參數說明:FPID/PID 參數參數含義及設定范FN說明FPID. REMOTE(BOOL)遠(TRUE)或本地(FALSE)設定點Z 間的開關FPID. AUTO(BOOL)PID. AHO (BOOL)動(TRIT)或功(FALSE)控制Z間 的開關。手動時輸出Yman的值FPID. DIRECTX(BOOL)用設定控制方向的開關(TRUE意味 著反作用控制,FALSE意味著正作用控 制)FPI

3、D. INTLCK(BOOL)用將INTLCKV所定義值設置為控制 器輸出的開關。力一 PLC上有錯誤， 這個開關可以被設置為TRUE,然后， INTLCKV將被設宣為控制器輸出FPID. Tscan(REAL)PID. CYCLE(TIME)功能塊調用之間的持續(xù)時間(單位為 秒)，意味著多長時間這個功能塊再次 被執(zhí)行若是 Cyclic Task.則Intervaltime (ms)二TSCAN*1000FPID(Yman)(REAL)PID. XO(REAL)用丁手動控制的輸出值可按閥門開度(設置, 例如全開=100. 0.半開 =50. 0,全關二0.0FPID. SPR(REAL)遠程設

4、定點(SV),當REMOTE二TRUE時起作用FPID.SPL(REAL)PID.SP(REAL)本地設泄點（SV）,當REMOTE二FALSE 時起作用FPIDX(REAL)PIDPV(REAL)過程值（PV）和模擬屆輸入模塊的輸 入有關FPIDKP(REAL)PID.KP(REAL)比例常數（K）,無單位KP不應設置為冬，建議A4小值0.01； KP值越 大，比例作用越強FPIDTI(REAL) PIDTR(REAL)積分時間常數（單位秒）TI=-K）o時，沒有積分作 用：Ti值越小，枳分作 用越強FPIDTD(REAL) PIDTD(REAL)微分時間常數（單位秒）TD=0.0時，沒冇微

5、分作 用；TD值越人，積分作 用越強FPID HIGH(REAL)控制器輸出的上限可按閥門開度（）設 置，例如全開=100.0FPID LOW(REAL)控制器輸出的卜限可按閥門開度（）設 置，例如全關=0.0FPID.INTLCKV(REAL)內部互鎖值，當INTLCK=TRUE時， Yout等丁此值FPID.Yout(REAL) PID.XOUT(REAL)調節(jié)值（輸出值MV）和模擬帚輸出模塊 ADAM-5024的輸出有 關聯PID.Enable(BOOL)FALSE=控制被禁止 TRUE=控制被使能當一個周期信號將控制 此PID功能塊的執(zhí)行 時，可能會使用這個輸 入參數2、單冋路控制系統(tǒng)

6、屮調節(jié)器任反作用的選擇任何一個控制系統(tǒng)在投運前，必須止確選擇調節(jié)器的正反作用，使控制作用 的方向對頭，否則，在閉合冋路中進行的不是負反饋而是世反饋，它將不斷增大 偏差，最終必將把被控變最引導到受其他條件約束的筒端或低端極限值上。在一個單回路控制系統(tǒng)中，只耍調節(jié)器的放大系數Kc、調節(jié)閥的放大系數 Kv、被控對象的放大系數Ko的乘積為正，就能實現負反饋控制。調節(jié)器、調節(jié) 閥和對象放大系數止負號規(guī)定如下。（1）調節(jié)器放大系數的正負號對丁調節(jié)器來說，按照統(tǒng)一的規(guī)定，測量值增加，輸出增加，調節(jié)器放大系 數Kc為負，稱之為正作用。測量值增加，輸出減小，Kc為1E,稱之為反作用。（2）調節(jié)閥的放大系數的正負

7、號調節(jié)閥的放大系數Kv泄義為氣開閥Kv為正，氣關閥Kv為負。（3）對象放大系數的正負號刈象的放人系數Ko定義為：如操縱變最増加，被控變最也増加，Ko為正： 操縱變量增加,被控變量減少,KO為負。由此可知，單回路控制系統(tǒng)調節(jié)器正 w反作用的確定方法如下：首先確定對彖放大系數Ko的iE負號，然后根據調節(jié)閥 選型為氣開或氣關確定調節(jié)閥放大系數Kv的正負號，最終山Kc、Kv、Ko乘積 應為正，即可確定調節(jié)器的作用方式。單冋路控制系統(tǒng)調節(jié)器lE反作用選擇表對象放人系數調節(jié)閥調節(jié)器1對象放人系數調節(jié)閥調節(jié)器正號氣開反作用1負號氣開正作用氣關正作用1氣關反作用3、PID控制例子使用ADAM-5510KW進行

8、溫度PID控制的一個例程，控制對象是溫度箱的 溫度。ADAM-5024笫0通道固定輸出10V電壓控制固態(tài)繼電器加熱水泥電阻。ADAM-5018第0通道，用K型熱電偶，采集水泥電阻的溫度做PV值。ADAM-5024第3通道輸出0-10V電斥，通過控制風扇的轉逸通過降溫來控 制溫度箱的溫度。PID作用是反作用控制，采用FPID功能塊。程序在Default Task卜"實現如下：&加熱水淀電阻，5024 ChOffttBlOV*)dbttVo tGgo-6024 CHO REAL10.0o.n095.0dbttVo tGgo-10.0095.06024 CHO REAL3FaLCF

9、OFAlWWOK生執(zhí)電偶采集煖度.5018 ChO5W站川CHJA5018 CHI REALSCALE Ini8 CWl FFALV羽 5.0OJ 1570 J D.J-W(不FP B* Dirpoton-TnipTSCAN=0. 05 S,High=iOO. Or Low=0. 6*)FPJD 1 FFID-IPl/PFdQT vol£nt-jwu i u1 w kAUTO10.9 DIFDIREClhirnLIMTLO： TScinTscart仏Yran cmOT十 SVSPL kVXPKP 11TI T TOHIHIGHLLOTINFLCkVINTLCKV 注控制頁尿轉速.50

10、24 -Ch3- 3. 5-LOV*)SCALE/SWL匕RAWResultDH3.REA_.10. D I屮汁 HL/iLJ 0.3 N LW A5D24 CH? RE乩一50 2 + C 肉4095.D 0. J OUT Low tt W在上位機的組態(tài)軟件中，可以調整KP和TI兩個參數，TD=O.O：可以對SetPoint （SV）進行設置，并顯示PV （紅色曲線）和YOUT （綠色曲線）的控制 曲線,如下：11a111111 11I11 1LTr=50:知二£度1a111 好p.u . TTirc. enrn1. 1q_ J-1: -八；11Zl1 11101111111111

11、1111111111 "1111_ 1 . _111111«111101a11»11111011r11 _ L - J».-1111111 14、PID參數的調整PID控制的效杲就是看反饋（即被控對彖葉是否跟隨設定值是否響 應快速、穩(wěn)定,是否能夠抑制閉環(huán)中的各種擾動而回復穩(wěn)定,PV值是否在理想 的調節(jié)粘度內，輸出（MV）是否在一個穩(wěn)定的開度范圍內。要調整PID參數，判斷PID參數是否合適，必須能夠連續(xù)觀察相對丁給 定設置的響應變化曲線；而實際上PID的參數也是通過觀察反饋波形而調試的。 可以使用Multiprog軟件中的邏輯分析儀，或使用帶慢扌H描記憶功

12、能的示波器 （如數字示波器），波形記錄儀，或者在PC機上通過組態(tài)軟件做的趨勢I山線監(jiān) 控圖等。另外，調試PID參數是一個艱辛的過程，對于慢速反應系統(tǒng)還要花兒小時 哄至更長來觀察響應的變化。以下給出單回路PI控制系統(tǒng)參數的調整步驟可供參考：（1）在開始調整之前，先進行開環(huán)測試，確認調節(jié)的粘:度、調節(jié)閥的理想 調節(jié)開度、超調度等等。對ADAM-5510KW,也可先將其設置為配置模式（Dip Switch Bit7=ON Bit8=ON）,用 ADAM-4000-5000 UtHity對輸入模塊進行觀察、對輸出模塊進行 手動調榕，觀察反饋信號是否穩(wěn)定、輸出通道是否匸作正常，確保格個反饋系統(tǒng) 可控。(

13、2) 首先進行手動調節(jié)，調整輸出使PV接近SVo可以用FPID的手動模 式。(3) 設置初始的PID參數,例如KP=1.0, TI=最大(建議1000.0), TD=0.0, TSCAN可根據控制系統(tǒng)而定。(4) 調整ST,使S=PV,并將FPID設為自動模式。(5) 給定一個階躍(可增加SY的值5-10%),并觀察系統(tǒng)的反饋曲線，另 外，從YOUT的曲線也能間接反映控制的效果。(6) 調整KP和TI、TD的參數，可參考如下：KP：過大的KP (即增益)會造成反饋參數(PV)和YOUT的震蕩(此時 減小KP值，同時可適當增大TI的值以減小積分效應)；過小的KP會使靜態(tài)誤 差變大，即P、很長時間

14、或不能到達SV (此時増大KP值，同時可適當減小TI 的值以增大積分效應)。TI：當偏差值恒定時，枳分時間決定了控制器輸出的變化速率。積分時間越 如，偏怎得到的修疋越快。但過短的積分時間冇可能造成不穩(wěn)定。積分時間的氏 度相當丁在階躍給定下，增益為“1”的時候，輸出的變化最與偏差值相等所需耍 的時間，也就是輸出變化到二倍于初始階躍偏差的時間。如果將積分時間設為域人值，則相當丁沒有積分作用。當沒有采用積分控制 時，反饋值會一M達不到設定值。因為積分控制的作用在丁消除純比例調節(jié)系統(tǒng) 固有的“靜差”。沒有積分控制的比例控制系統(tǒng)中，沒有偏差就沒有輸出最，沒有 輸出就不能維持反饋值與給定值相等。所以永遠不

15、能做到沒有偏差。所以，當反饋值遲遲達不到設定值時，應適當減小TI的值，并看調節(jié)曲線: 一般情況下，減小TI的值，同時也應適當調整KP的值。當TI值過小，會導致 系統(tǒng)震蕩。在上述調試中，減小TI的值，即増大積分效應，同時應減小KP的 值。5、常見問題(1) 在ADAM-551OKW中5017、5018、5013采集的值如何對應實際的 電圧值或溫度值？在 ADAM-551OKW 中 ADAM-5O17、5018、5013 采集的值均為 0000H-FFFFH (16Bits),是和當前每通道的輸入暈程范圍成對應比例關系的值。例如，ADAM-5018,采用K樂熱電偶(01370度)，則0000H對應

16、0度, FFFFH 對應 1370 度。ADAM-5017,采用 +/-10V 輸入范圍，貝lj 0000H 對應-10V, FFFFH 對應 +10V, 8000H 對應 OVo(2) ADAM-5510KW中ADAM-5024輸出值如何對應實際的電丿七值或 電流值？在 ADAM-5510KW 中 ADAM-5024 輸岀值為 000H-FFFH (12Bits),是和 當前每通道的輸出最程范圍成對應比例關系的值。例如，ADAM-5024,采用+/-10V輸出范圍,則000H對應-10V, FFFH對 應+10V, 800H 對應 OVo(3) 任 ADAM-5510KW 中 ADAM-50

17、17. 5018、5013、5024 采集或輸出 的值如何方便換算為對應得實際的電斥值或溫度值？采用ADAM5000.仇vl中提供的SCALE功能塊，公式如下： (Result-OUT_Low)/(RAW-IN_Low) = (OUT_Higli-OUT_Low)/(IN_Higli-IN_Low)（4）對J：某個具體的PID控制項冃，能否提供合適的PID參數供使用？ 不能。雖然理論上有計算PID參數的方法，但由丁閉環(huán)調節(jié)的影響因素很多而不能全部在數學上精確地描述，因此，除了每套系統(tǒng)采収實際調試獲得參數 外，沒有什么可用的經驗參數值在。決至對于兩套看似一樣的系統(tǒng)，都可能通 過實際調試得到完全不同的參數值。（5）PID和FPID兩個功能塊如何選擇？PID功能塊是三階的比例+積分+微分算法，提供了計算公式，但其輔助功 能較簡單。PID功能塊速度慢但調節(jié)精度高。FPID功能塊是二階的比例+積分+微分算法，無法提供計算公式，但輔助功 能較多，較適介實際應用，如High、Low、TScan、INTLCK.正反作用等等。 FPID是快速PID但調節(jié)椿度較PID低一些。（6）PID輸出總是在最大和最小之間變化原因：KP過人，或對丁快速響應PID回路來講掃描時間過長 上圖中紅色部分為KP過大的PID輸出曲線,藍色部