PID運算指令:
該指令助計符,指令代碼,操作數,程序步如下表:
指令含義:
D0為設定值即為我們給定的值,D1為當前值,D100為PID在運算中所需要的一些參數,這裡共有25個數據從:D100~D124,D150表示的為輸出值。
PID計算公式:
含義:
在這裡我們要注意PID調節可分為:比例調節,積分調節,微分調節。
比例調節:是按比例反應系統的偏差,系統一旦出現了偏差,比例調節立即産生調節作用用以減少偏差。我們舉例來說就是:比如我們現在裝一桶水,一桶水為10L,一次加2L,那麼按照比例調節的話5次就加滿了。但是如果這個桶有個洞,每次加水就漏0.5L。那麼加滿就會漏掉2.5L,這就是穩态誤差。也是比例積分的不足, 比例積分會産生穩态誤差,并且調節不了。(我們在市面上看到很多變頻空調就是這樣,調節恒溫在20度,其實就隻有19度,也就是這個原因)
積分調節:是使系統消除穩态誤差,提高無差度。因為有誤差,積分調節就進行,直至無差,積分調節停止,積分調節輸出一常值。還是用上面這個例子來舉例,當我們發現加到10L後發現漏掉了2.5L,隻有7.5L。因為每次加水的話會有0.5的誤差,那麼如果我們引入了積分調節的話, 就會在每次加水的時候再多加0.5L,這樣加5次後,原來漏掉的2.5L水就被補回來了。
微分誤差:微分作用反映系統偏差信号的變化率,具有預見性,能預見偏差變化的趨勢,因此能産生超前的控制作用,在偏差還沒有形成之前,已被微分調節作用消除。這個我們可以這樣理解,當我們加入了微分誤差後,比如你想多加水,那麼程序知道後就會減少水加入,如果你想少加水,那麼程序就會控制多加水。
如果我們把這三種調節方式加起來就變成了我們所說的PID控制。
下面我們來看看使用這條指令的注意事項:
(1)該參數表需占用25個數據寄存器
因而首元件号不可大于D7925。本指令在編程時可多次使用,但應注意各PID環節占用的數據寄D不可重複。PID指令有特定出錯碼出錯标志為M8067.相應的出錯碼存放在D8067.
(2) PID參數表占用[S3]指定的首元件
開始的連續25個數據寄存器。請用保持型數據寄存器以保持所設參數。參數表中一部分是必須由用戶在PID運算前用指令寫入的,一部分留作内部運算用,還有一部分是存放運算結果的
[S3]:采樣時間(TS: ) 1~32767 (ms)
[S3] 1動作方向(ACT) ,bito---0:正動作,1:逆動作
正動作是指當前值大于設定值SV時.加大執行量。例如空調控制,空調未啟動時室溫上升,超過設定值,則啟動空調。
逆動作是指當前值小于設定值SV時加大執行量。例如加熱爐,當爐溫低于設定值時必須投入加熱裝置以升高爐溫.
1:輸入量報警ON1:輸出量報警ON
bit1 —0:輸入量報警—1;輸出量報警ON
bit2—0:輸出量報警OFF—1;輸出量報警ON
bit3—保留
bit4—O:自動調諧0FF—1;自動調諧ON
bit5 O:輸出值上下限設定OFF
1;輸出值上下限設定ON
bit6~bit15保留
另外,請不要使bit5和bit2同時處于0N
[S3] 2輸入濾波常數(a ) 0~99%
0時沒有輸入濾波
[S3] 3比例增益(KP)—1~32767(%)
[s3] 4積分時間(TI)—0~32767(%),0時作為無窮大處理(無積分)
[s3] 5微分增益(KD) 1~100 (%),0時無微分增益
[s3] 6微分時間(TD),3~32767 ( X 10ms) 0時無微分處理
[S3] 7一[S3] 19
P1D運算的内部處理占用
[S3] 20—過程量最大增量值
0~ 32767([S3] 1的bitl=1時有效)
[S3] 21—過程量最大減量值
0~ 32767([S3] 1的bitl=1時有效)
[S3] 22—輸出增量報警設定值
0~32767([3] 1的bit2=1, bit5=0時有效)另外,輸出上限設定值一32768~32767
([S3] 1的bit2=0. bit5=1時有效)
[S3] 23 輸出減量報警設定值
0~ 32767([S3] 1的bit2=1, bit5-0時有 效)另外,輸出下限設定值一3276832767
([3] 1的bit2=0. bit5=1 時有效)
調試PID參數:
1、确定比例增益Kp
确定比例增益Kp時,首先去掉PID調節器的的積分項和微分項,即令積分時間常數和微分時間常數都為零,使PID調節器成為純比例調節。
2、确定積分時間常數Ti
比例系數确定之後,設定一個較大的積分時間常數Ti,然後逐漸減小,直至系統出現振蕩,然後再反過來,逐漸增大,直至系統振蕩消失。
3、确定微分時間常數Td
微分時間常數Td一般不用設定,為0即可,此時PID調節轉換為PI調節。
4、系統空載、帶載聯調
對PID參數進行微調,直到滿足性能要求。
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