上海蔻湘自動(dòng)化設(shè)備商行
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-------上海蔻湘自動(dòng)化設(shè)備商行 本著“以人為本、科技先導(dǎo)、顧客滿意、持續(xù)改進(jìn)”的工作方針，致力于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)、工程配套和系統(tǒng)集成，擁有豐富的自動(dòng)化產(chǎn)品的應(yīng)用和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及雄厚的技術(shù)力量，尤其以 PLC復(fù)雜控制系統(tǒng)、傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用、伺服控制系統(tǒng)、控備品備件、人機(jī)界面及網(wǎng)絡(luò)/軟件應(yīng)用為公司的技術(shù)特長，幾年來，上海蔻湘在與德國 SIEMENS公司自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)部門的長期緊密合作過程中，建立了良好的相互協(xié)作關(guān)系，在可編程控制器、交直流傳動(dòng)裝置方面的業(yè)務(wù)逐年成倍增長，為廣大用戶提供了SIEMENS的技術(shù)及自動(dòng)控制的解決方案。
主要經(jīng)營范圍：
PLC及 模塊：S7-200、 S7-300、 S7-400、S7-1200，S7-1500，ET-200系列
變 頻 器：MM420、 MM430、 MM440、 6SE70、 6RA70,V20，V60，V90系列
觸 摸 屏：OP27、 OP37、 OP270、 OP370，TD200， TD400C， K-TP OP177 TP177,MP277， MP377,等系列
數(shù) 控：6SN、1FT、6FC、6FX，1FK等系列
主要優(yōu)勢：
邏輯控制模塊： LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL
SITOP直流電源： 24V DC 1.3A、2.*、3A、*、10A、20A、40A可并聯(lián).
數(shù)控伺服停產(chǎn)備件：（6FC，6SN全系列）
全數(shù)字直流調(diào)速裝置： 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列
SIEMENS 數(shù)控 伺服
SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120
系統(tǒng)及伺報(bào)電機(jī)，力矩電機(jī)，直線電機(jī)，伺服驅(qū)動(dòng)等備件銷售
SIEMENS S7系列
S7-400（優(yōu)勢產(chǎn)品,庫存量大）
S7-300（優(yōu)勢產(chǎn)品,庫存量大）
S7-200 (優(yōu)勢產(chǎn)品，庫存量大）
SIEMENS 其他產(chǎn)品
PLC周邊產(chǎn)品（編程電纜，前連接器，導(dǎo)軌）
PLC編程軟件
規(guī) 格：德國Siemens原產(chǎn)出品；凡所購公司產(chǎn)品，均按原廠質(zhì)保一年。
PLC的PID控制方法及功能介紹
時(shí)間:2014-07-15 來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載 編輯:編輯部 點(diǎn)擊:次 字體設(shè)置: 大 中 小
1. PID控制
在工業(yè)控制中，PID控制（比例-積分-微分控制）得到了廣泛的應(yīng)用，這是因?yàn)镻ID控制具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1）不需要知道被控對象的數(shù)學(xué)模型。實(shí)際上大多數(shù)工業(yè)對象準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型是無法獲得的，對于這一類系統(tǒng)，使用PID控制可以得到比較滿意的效果。據(jù)日本統(tǒng)計(jì)，目前PID及變型PID 約占總控制回路數(shù)的90%左右。
2）PID控制器具有典型的結(jié)構(gòu)，程序設(shè)計(jì)簡單，參數(shù)調(diào)整方便。
3）有較強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性，根據(jù)被控對象的具體情況，可以采用各種PID控制的變種和改進(jìn)的控制方式，如 PI、PD、帶死區(qū)的PID、積分分離式PID、變速積分PID等。隨著智能控制技術(shù)的發(fā)展，PID控制與模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等現(xiàn)代控制方法相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)PID控制器的參數(shù)自整定，使PID控制器具有經(jīng)久不衰的生命力。
2. PLC實(shí)現(xiàn)PID控制的方法
如圖6-35所示為采用PLC對模擬量實(shí)行PID控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。用PLC對模擬量進(jìn)行PID控制時(shí)，可以采用以下幾種方法：
用PLC實(shí)現(xiàn)模擬量PID控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
圖6-35 用PLC實(shí)現(xiàn)模擬量PID控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
1）使用PID過程控制模塊。這種模塊的PID控制程序是PLC生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)的，并存放在模塊中，用戶在使用時(shí)只需要設(shè)置一些參數(shù)，使用起來非常方便，一塊模塊可以控制幾路甚至幾十路閉環(huán)回路。但是這種模塊的價(jià)格昂貴，一般在大型控制系統(tǒng)中使用。如三菱的A系列、Q系列PLC的PID控制模塊。
2）使用PID功能指令�，F(xiàn)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。它們實(shí)際上是用于PID控制的子程序，與A/D、D/A模塊一起使用，可以得到類似于使用PID過程控制模塊的效果，價(jià)格卻便宜得多。
3）使用自編程序?qū)崿F(xiàn)PID閉環(huán)控制。有的PLC沒有有PID過程控制模塊和 PID控制指令，有時(shí)雖然有PID控制指令，但用戶希望采用變型PID控制算法。在這些情況下，都需要由用戶自己編制PID控制程序。
3. FX2N的PID指令
PID指令的編號為FNC88，如圖6-36所示源操作數(shù)［S1］、［S2］、[S3]和目標(biāo)操作數(shù)[D]均為數(shù)據(jù)寄存器D，16位指令，占9個(gè)程序步。［S1］和［S2］分別用來存放給定值SV和當(dāng)前測量到的反饋值PV，［S3］~[S3]＋6用來存放控制參數(shù)的值，運(yùn)算結(jié)果MV存放在［D］中。源操作數(shù)［S3］占用從［S3］開始的25個(gè)數(shù)據(jù)寄存器。
PID指令
圖6-36 PID指令
PID指令是用來調(diào)用PID運(yùn)算程序，在PID運(yùn)算開始之前，應(yīng)使用MOV指令將參數(shù)（見表6-3）設(shè)定值預(yù)先寫入對應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器中。如果使用有斷電保持功能的數(shù)據(jù)寄存器，不需要重復(fù)寫入。如果目標(biāo)操作數(shù)[D]有斷電保持功能，應(yīng)使用初始化脈沖M8002的常開觸點(diǎn)將其復(fù)位。
表6-3 PID控制參數(shù)及設(shè)定
PID控制參數(shù)及設(shè)定
PID指令可以同時(shí)多次使用，但是用于運(yùn)算的[S3]、[D]的數(shù)據(jù)寄存器元件號不能重復(fù)。
PID指令可以在定時(shí)中斷、子程序、步進(jìn)指令和轉(zhuǎn)移指令內(nèi)使用，但是應(yīng)將［S3］＋7清零（采用脈沖執(zhí)行的MOV指令）之后才能使用。
控制參數(shù)的設(shè)定和 PID運(yùn)算中的數(shù)據(jù)時(shí)，“運(yùn)算錯(cuò)誤”標(biāo)志M8067為 ON，錯(cuò)誤代碼存放在D8067中。
PID指令采用增量式PID算法，控制算法中還綜合使用了反饋量一階慣性數(shù)字濾波、不完全微分和反饋量微分等措施，使該指令比普通的PID算法具有更好的控制效果。
PID控制是根據(jù)“動(dòng)作方向”（[S3]+1）的設(shè)定內(nèi)容，進(jìn)行正作用或反作用的PID運(yùn)算。PID運(yùn)算公式如下：
以上公式中：△MV是本次和上一次采樣時(shí)PID輸出量的差值，MVn是本次的PID輸出量；EVn和 EVn-1分別是本次和上一次采樣時(shí)的誤差，SV為設(shè)定值；PVn是本次采樣的反饋值，PVnf、PVnf-1和PVnf-2分別是本次、前一次和前兩次濾波后的反饋值，L是慣性數(shù)字濾波的系數(shù)；Dn和Dn-l分別是本次和上一次采樣時(shí)的微分部分；K p是比例增益，T S是采樣周期，T I和T D分別是積分時(shí)間和微分時(shí)間，αD是不完全微分的濾波時(shí)間常數(shù)與微分時(shí)間TD的比值。
4.PID參數(shù)的整定
PID控制器有4個(gè)主要的參數(shù)K p、T I、T D和T S需整定，無論哪一個(gè)參數(shù)選擇得不合適都會(huì)影響控制效果。在整定參數(shù)時(shí)應(yīng)把握住PID參數(shù)與系統(tǒng)動(dòng)態(tài)、靜態(tài)性能之間的關(guān)系。
在P（比例）、I（積分）、D（微分）這三種控制作用中，比例部分與誤差信號在時(shí)間上是一致的，只要誤差一出現(xiàn)，比例部分就能及時(shí)地產(chǎn)生與誤差成正比的調(diào)節(jié)作用，具有調(diào)節(jié)及時(shí)的特點(diǎn)。比例系數(shù)K p越大，比例調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度越高；但是對于大多數(shù)系統(tǒng)，K p過大會(huì)使系統(tǒng)的輸出量振蕩加劇，穩(wěn)定性降低。
積分作用與當(dāng)前誤差的大小和誤差的歷史情況都有關(guān)系，只要誤差不為零，控制器的輸出就會(huì)因積分作用而不斷變化，一直要到誤差消失，系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，積分部分才不再變化。因此，積分部分可以**穩(wěn)態(tài)誤差，提高控制精度，但是積分作用的動(dòng)作緩慢，可能給系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性帶來不良影響。積分時(shí)間常數(shù)T I增大時(shí)，積分作用減弱，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能（穩(wěn)定性）可能有所改善，但是**穩(wěn)態(tài)誤差的速度減慢。
微分部分是根據(jù)誤差變化的速度，提前給出較大的調(diào)節(jié)作用。微分部分反映了系統(tǒng)變化的趨勢，它較比例調(diào)節(jié)更為及時(shí)，所以微分部分具有超前和預(yù)測的特點(diǎn)。微分時(shí)間常數(shù)T D增大時(shí)，超調(diào)量減小，動(dòng)態(tài)性能得到改善，但是抑制高頻干擾的能力下降。
選取采樣周期T S時(shí)，應(yīng)使它遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于系統(tǒng)階躍響應(yīng)的純滯后時(shí)間或上升時(shí)間。為使采樣值能及時(shí)反映模擬量的變化，T S越小越好。但是T S太小會(huì)增加CPU的運(yùn)算工作量，相鄰兩次采樣的差值幾乎沒有什么變化，所以也不宜將T S取得過小。
資訊來源：17621969553
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