网站建设和运维,上海招标网站,去哪里建设自己的网站?,北京设计网站原文链接#xff1a;西门子 S7-200 SMART 系列十三#xff1a;实例详解用s7-200 smart 向导配置PID回路参数设定 在往期文章中介绍了s7-200 smart的通讯应用#xff0c;Modbus RTU#xff0c;S7通信#xff0c;Profinet通信#xff0c;TCP通信等#xff0c;基本包含…原文链接西门子 S7-200 SMART 系列十三实例详解用s7-200 smart 向导配置PID回路参数设定 在往期文章中介绍了s7-200 smart的通讯应用Modbus RTUS7通信Profinet通信TCP通信等基本包含了S7-200 smart的
一PID 功能概述
PID控制器Proportion Integration Differentiation俗称比例-积分-微分控制器分别由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。通过调节比例、积分、微分三个环节的参数可以使系统达到稳定、快速、精确的控制效果。
在生活中们我们也经常接触到PID例如小区恒压供水、家用恒温水壶、平衡车等”恒“字辈产品背后都有PID的身影那么在工业应用中PID的应用就更多了特别是化工、油脂等行业常见的被控对象压力、流量、液位、温度等等如需达到一个”平衡“的状态都离不开PID控制本期内容将讲述如何使用s7-200 smart 向导配置PID控制器
二s7-200 smart PID 实现方式
S7-200 SMART CPU最多可以支持8个PID控制回路8个PID指令功能块,有实力自己按照PID算法编程则不受8路控制小编能力有限不做讨论
S7-200 SMART中PID功能实现方式主要有以下两种
**PID指令块**通过一个PID回路表交换数据只接受0.0 - 1.0之间的实数实际上就是百分比作为反馈、给定与控制输出的有效数值。**PID向导**方便地完成输入/输出信号转换/标准化处理。PID指令同时会被自动调用。
在S7-200 SMART中PID功能是通过PID指令功能块实现。通过定时按照采样时间执行PID功能块按照PID运算规律根据当时的给定、反馈、比例积分微分数据计算出控制量。
PID功能块通过一个PID回路表交换数据这个表是在V数据存储区中的开辟长度为36字节。因此每个PID功能块在调用时需要指定两个要素PID控制回路号以及控制回路表的起始地址以VB表示。
PID功能块只接受0.0 - 1.0之间的实数实际上就是百分比作为反馈、给定与控制输出的有效数值如果是直接使用PID功能块编程必须保证数据在这个范围之内否则会出错。其他如增益、采样时间、积分时间、微分时间都是实数。
由于PID可以控制温度、压力等等许多对象它们各自都是由工程量表示因此必须把外围实际的物理量与PID功能块需要的或者输出的数据之间进行转换。这就是所谓输入/输出的转换与标准化处理。S7-200 SMART的编程软件Micro/WIN SMART提供了PID指令向导以方便地完成这些转换/标准化处理同时PID指令也同时会被自动调用。 三通过向导实现PID功能
Micro/WIN SMART提供了PID WizardPID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控制算法也支持数字量输出既支持连续自动调节也支持手动参与控制。建议使用此向导对PID编程以避免不必要的错误。编程步骤如下 在工具菜单中选择PID向导并勾选需要组态的PID回路号 点击”下一步“为回路组态命名;此部分的默认名称是“回路 x”其中“x”等于回路编号。 点击”下一步“设置PID回路参数; 参数说明 增益P 即比例常数默认值1.00。 积分时间I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D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。 **注关于具体的PID参数值每一个项目都不一样都需要现场调试来定但是对于某些相同工艺在实际应用中可用参考值快速试车防止参数波动较大影响生产安全。 ** 点击”下一步“设定回路过程变量反馈值; 注这一步相当于对回路过程变量(PV)–反馈值进行标定; 首先指定回路过程变量 (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010V或020mA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420mA则选单极性及此项4mA是020mA信号的20%所以选20% 偏移即4mA对应553020mA对应27648。温度 x 10 °C 即输入值除以10就是实际温度单位℃摄氏度温度 x 10 °F 即输入值除以10就是实际温度单位℉华氏度 然后对输入信号信号进行标定数字量对应工程量图中”过程变量“即数字量输入值回路设定值即模拟量对应量程例如输入4mA过程变量对应553027648对应压力输入010bar则回路控制设定值范围010bar设定值输入物理量010barPID内部自动转换成数字量5520~27648 点击”下一步“设定回路输出选项 参数说明 **输出类型**可以选择模拟量输出或数字量输出。模拟量输出用来控制一些需要模拟量给定的设备如比例阀、变频器等数字量输出实际上是控制输出点的通、断状态按照一定的占空比变化可以控制固态继电器加热棒等根实际需求选择此处选择模拟量 标定同输入设定中标定一致 点击”下一步“设定回路报警选项 向导提供了三个输出来反映过程值(PV)的低值报警、高值报警及过程值模拟量模块错误状态。当报警条件满足时输出置位为1。这些功能在选中了相应的选择框之后起作用。 使能低值报警并设定过程值(PV)报警的低值此值为过程值的百分数缺省值为0.10即报警的低值为过程值的10。此值最低可设为0.01即满量程的1%使能高值报警并设定过程值(PV)报警的高值此值为过程值的百分数缺省值为0.90即报警的高值为过程值的90。此值最高可设为1.00即满量程的100%使能过程值(PV)模拟量模块错误报警并设定模块于CPU连接时所处的模块位置。“EM0”就是第一个扩展模块的位置 点击”下一步“定义向导所生成的PID初使化子程序和中断程序名及手/自动模式 注 如果你的项目中已经存在一个PID配置则中断程序名为只读不可更改。因为一个项目中所有PID共用一个中断程序它的名字不会被任何新的PID所更改。PID向导中断用的是SMB34定时中断在用户使用了PID向导后注意在其它编程时不要再用此中断也不要向SMB34中写入新的数值否则PID将停止工作。 点击”下一步“指定PID运算数据存储区 注PID指令功能块使用了一个120个字节的V区参数表来进行控制回路的运算工作除此之外PID向导生成的输入/输出量的标准化程序也需要运算数据存储区。需要为它们定义一个起始地址要保证该地址起始的若干字节在程序的其它地方没有被重复使用。如果点击“建议”则向导将自动为你设定当前程序中没有用过的V区地址。 点击”下一步“生成PID子程序、中断程序及符号表点击”生成完成配置“ 配置完PID向导需要在程序中调用向导生成的PID子程序 注必须用SM0.0来使能 PIDx_CTRL 子程序SM0.0 后不能串联任何其他条件而且也不能有越过它的跳转如果在子程序中调用 PIDx_CTRL 子程序则调用它的子程序也必须仅使用 SM0.0 调用以保证它的正常运行
四实际运行并调试PID参数
没有一个PID项目的参数不需要修改而能直接运行因此需要在实际运行时调试PID参数。 查看数据块以及符号表相应的PID符号标签的内容可以找到包括PID核心指令所用的控制回路表包括比例系数、积分时间等等。将此表的地址复制到状态表中可以在监控模式下在线修改PID参数而不必停机再次做配置。 参数调试合适后用户可以在数据块中写入也可以再做一次向导或者编程向相应的数据区传送参数。
