S7-200 SMART能够进行PID控制。S7-200 SMARTCPUZui多可以支持8个PID控制回路(8个PID指令功能块)
PID是闭环控制系统的(比例-积分-微分)
PID控制器根据设定值(给定)与被控对象的实际值(反馈)的差值,按照PID算法计算出控制器的输出量,控制执行机构去影响被控对象的变化。
PID控制是负反馈闭环控制,能够抑制系统闭环内的各种因素所引起的扰动,使反馈跟随给定变化。
根据具体项目的控制要求,在实际应用中有可能用到其中的一部分,比如常用的是PI(比例-积分)控制,这时没有微分控制部分。
PID算法在S7-200 SMART中的实现
PID控制Zui初在模拟量控制系统中实现,随着离散控制理论的发展,PID也在计算机化控制系统中实现。
二、PID向导组态设置
Micro/WIN SMART提供了PIDWizard(PID指令向导),可以帮助用户方便地生成一个闭环控制过程的PID算法。此向导可以完成绝大多数PID运算的自动编程,用户只需在主程序中调用PID向导生成的子程序,就可以完成PID控制任务。
PID向导既可以生成模拟量输出PID控制算法,也支持开关量输出;既支持连续自动调节,也支持手动参与控制。建议用户使用此向导对PID编程,以避免不必要的错误。
PID向导编程组态步骤:
1.在Micro/WIN SMART中的工具菜单中选择PID向导:
图1. 在工具栏中选择PID向导
图2.在项目树中打开'向导'文件夹,双击'PID',或选择'PID'并按回车键。
定义需要配置的PID回路号
图3.在此对话框中选择要组态的回路
图4.Zui多可组态8 个回路。在此对话框上选择回路时,PID 向导左侧的树视图随组态该回路所需的所有节点一起更新。
2.为回路组态命名
图5.可为回路组态自定义名称。此部分的默认名称是'回路 x',其中'x'等于回路编号
3.设定PID回路参数
图6.设置PID参数中定义了PID回路参数,这些参数都应当是实数
增益:即比例常数,默认值=1.00
积分时间:如果不想要积分作用可以将该值设置很大(比如10000.0),默认值=10.00。
微分时间:如果不想要微分回路,可以把微分时间设为0 ,默认值=0.00。
采样时间:是PID控制回路对反馈采样和重新计算输出值的时间间隔,,默认值=1.00。在向导完成后,若想要修改此数,则必须返回向导中修改,不可在程序中或状态表中修改。
注意:关于具体的PID参数值,每一个项目都不一样,需要现场调试来定,没有所谓经验参数。
4.设定回路过程变量
图7. 设定PID输入过程变量
指定回路过程变量 (PV) 如何标定。可以从以下选项中选择:
单极性:即输入的信号为正,如0-10V或0-20mA等
双极性:输入信号在从负到正的范围内变化。如输入信号为±10V、±5V等时选用
选用20%偏移:如果输入为4-20mA则选单极性及此项,4mA是0-20mA信号的20%,选20%偏移,即4mA对应5530,20mA对应27648。
温度 x 10 °C
温度 x 10 °F
反馈输入取值范围:
在a.设置为单极时,缺省值为0 - 27648,对应输入量程范围0 - 10V或0 - 20mA等,输入信号为正
在a.设置为双极时,缺省的取值为-27648 -+27648,对应的输入范围根据量程不同可以是±10V、±5V等
在a.选中20% 偏移量时,取值范围为5530 - 27648,不可改变;在'标定'(Scaling)参数中,指定回路设定值 (SP) 如何标定。默认值是 0.0 和 100.0之间的一个实数。此反馈输入也可以是工程单位数值,参见:设置给定-反馈的量程范围。