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plc模拟量控制工作原理

2019-04-08 14:50:07 沈阳博淼电气自动化有限公司 阅读

   每个PID控制回路有两个输入量,即给定量和过程变量,在实际控制问题中,它们的取值范围和测量单位可能不一致,因此,在进行PID运算前,必须将工程实际值标准化,即转换为无量钢相对值格式。在对模拟量进行PID运算后,对输出生产的控制作用是在[0.0~1]范围的标准化值,为了能够驱动实际的驱动装置必须将其转换成工程实际值。

    一、对于一个单极性的输入模拟量的转换及标准化程序如下:

    XORD,ACO,ACO    //ACO清0

    MOVW,AIWO,ACO    //将模拟输入量送入ACO。

    LDW>=ACO,O     //如果ACO为正。

    IMP

    NOT

    ORD16#FFFF0000,ACO    //ACO中的符号处理

    LBLACO,ACO    //将32位整数转换为实数

    /R320000,ACO    //标准化ACO

    MOVRACO,VD100   //将标准化值存入PID参数表TBL中

    三个基本参数Kp,Ki,Kd在实际控制中的作用

    比例调节的作用:是按比例反映系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用以减少偏差。比例作用大可以加快调节,减少误差,但过大的比例,会使系统稳定性下降,甚至造成不稳定。

    积分调节作用:是系统消除稳态误差,提高无差度,因为有误差,积分调节就进行,甚至无差,积分调节停止,积分调节输出一常值。Ti越小积分作用越强,加入积分调节可使系统稳定性下降,动态响应变慢,必须分D和P规律结合,组成PI和PID。

    微分调节作用,微分作用反映系统偏差信号的变化率。具有预见性,能预见偏差变化的趋势。因此产生超前的控制作用,在偏差还没有形成之前,以被微分调节作用消除。因此可以改变系统的动态性能,减少超调,减少调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作用,因此过强的加微分调节对系统抗干扰不利。微分作用不能单独使用,必须组成PD或PID控制器。

    二.输出模拟量转换为工程实际值

    在对模拟量进行PID运算后,对输出产生的控制作用是在[0.0--1]范围的标准值,为了能够驱动实际的驱动装置必须将其转换成实际值

    (1)将标准化值转换为按工程量标定的工程实际值的实数模式

    Rscal=(Mn-Offset)*Span

    Rscal---按工程标的过程变量的实数模式

    Mn------过程变量的标准化值

    Span----最大允许值减去最小允许值。一般取32000(单极性)或64000(双极性)

    Offset—取0(单极性)或0.5(双极性)

    (2)将已标定的工程实际值的实数模式能转换为16位整数模式。

    输入模拟量的转换方式为:

    Rnom=Rrav/Span+offset

    下面的程序段为PID控制回路输出转换为按工程量标定的整数值

    MOVRVD108,ACO   //将输出结果存放ACO

    -R0.5,ACO    //对于双级性的场合(单级性无此条语句)

    XR64000。0ACO   //将ACO中的值按工程量标定。

    TRUNCACOACO   //将实数转换为32位整数。

    MOVWACOAQWO   //将16位整数值输出模拟量摸板。

    一、PID指令的控制方式。

    在S7-200中PID指令没有考虑手动/自动控制的切换方法。所谓自动方式是指,只要PID功能框的允许输入EN有效时,将周期性的执行PID运算指令。而手动方式是指PID功能框的允许输入EN无效时,不执行PID运算指令。

    在程序运行过程中,如果PID指令的EN输入有效,即进行手动/自动

    控制切换。为了保证在切换过程中无扰动无冲击,在手动控制过程中,就要将社定的输出值作为PID指令的一个输入(作为Mn参数写到参数表中)使PID指令根据参数表的值进行下列操作。

    (1)使SPn(社定值)=PVn(过程值)

    (2)使PVn-1(前一次过程变量)=PVn

    (1)使Mx(积分和)=Mn(输出值)

    一旦EN输出有效(从0到1的跳变),就从手动方式无扰切换到自动方式。

    四、PID回路控制指令

    PID指令的功能是进行PID运算

    TBL——参数表的首地址由变量寄存器VB指定的字节型数据。

    LOOP——是回路号,是0——7的常数

    指令格式;PIDTBLLOOP

    在S7—200的应用程序中,最多可以使用8条PID指令,即在一个应用程序中,最多可以用8个PID控制回路,一个PID控制回路只能用1条PID指令,没个PID控制回路必须使不同的回路号。

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