AB PLC PID控制器總結(jié)

1、- 針對(duì)AB PLC里的PID控制器的研究 首自信熱軋作業(yè)區(qū) 張余海 借鑒熱軋1580的稀油泵站的出口壓力控制，期望壓力為4.0bar，電機(jī)為異步變頻電機(jī)，變頻器為AB變頻器，PLC和變頻器的通訊通過Device Net進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。一、控制器里的變量介紹-各變量名解釋：（各變量只是顯示用，他們的值時(shí)根據(jù)里面的參數(shù)設(shè)定而來）PID ：PID控制器的名字（自己命名）Process Variable ：過程變量的輸入源設(shè)定也就是反饋值（直接連到壓力反饋的輸入點(diǎn)）Tieback：手動(dòng)控制時(shí)的牽引信號(hào)，因?yàn)樵谑謩?dòng)控制中，輸出（OUTPUT=SETOUTPUT是人為設(shè)定的，這個(gè)Tieback有個(gè)對(duì)應(yīng)的值

2、，也就是手動(dòng)設(shè)定為0，Tieback為0，如果手動(dòng)設(shè)定為100%，那么Tieback輸出就是4095）具體見后面的參數(shù)設(shè)定。Control Variable：控制變量（最關(guān)鍵的一個(gè)參數(shù)）的輸出源設(shè)定，自己命令的一個(gè)中間變量作為轉(zhuǎn)換或者直接接到給到執(zhí)行器的輸出信號(hào)上（例如閥的開口度、電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定）。PID控制器計(jì)算得到的是一個(gè)百分?jǐn)?shù)，但是百分?jǐn)?shù)無法輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，必須轉(zhuǎn)換成為數(shù)字量，這個(gè)控制變量（CV）就是依照對(duì)應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量（例如OUTPUT=0，CV=0，OUTPUT=100%，CV=16384，具體見后面參數(shù)設(shè)定）PID Master Loop：PID的主循環(huán)，就是PID控制使用

3、串級(jí)控制，如果是就會(huì)顯示為1，如果為從就為0，但是有一個(gè)前提就是選用了串級(jí)控制（看后面的參數(shù)設(shè)定）Ihhold Bit ：初始化保持位，來自1756模擬量輸出通道的數(shù)據(jù)讀出值，用于支持無沖擊在啟動(dòng)，如果用戶不想用此參數(shù)，可以設(shè)置為0。Inhold Value：初始化保持值，來自1756模擬量輸出通道的數(shù)據(jù)讀出值，用于支持無沖擊在啟動(dòng)，如果用戶不想用此參數(shù)，可以設(shè)置為0。這兩個(gè)值是為了防止系統(tǒng)已運(yùn)行，過程變量和設(shè)定偏差太大，PID控制器輸出肯定是100%，帶來很大的沖擊，如果設(shè)置此參數(shù)，系統(tǒng)先不讓PID控制器工作，輸出一直用Inhold Value（初始化保持值），這個(gè)值可以人為的設(shè)定慢慢的變大

4、，等到系統(tǒng)壓力差不多達(dá)到設(shè)定壓力后，然后將Ihhold Bit （初始化保持位）置0，這樣系統(tǒng)輸出就會(huì)采用PID控制器的輸出了。SetPoint：設(shè)定值，Process Variable ：過程變量的實(shí)際值顯示OUTPUT：PID控制器經(jīng)過計(jì)算得到的輸出，百分?jǐn)?shù)形式。 二、參數(shù)設(shè)置：1、調(diào)節(jié)方式參數(shù)設(shè)置2、PID功能塊的配置參數(shù)設(shè)置注：（1）如果控制動(dòng)作選用的是E=SP-PV那么PID的輸出就可以直接給到執(zhí)行器進(jìn)行動(dòng)作，如果選用的是E=PV-SP那么輸出就需要變方向，（2）控制變量上下限為了防止輸出過大，導(dǎo)致沖擊，下限是為了防止停轉(zhuǎn)等。（3）設(shè)置死區(qū)時(shí)間是為了防止實(shí)際值在設(shè)定值附近的時(shí)候，PI

5、D進(jìn)行微調(diào)，導(dǎo)致系統(tǒng)來回的振蕩。3、PID控制器的報(bào)警參數(shù)設(shè)置注：（1）PV上限值報(bào)警和下限值報(bào)警時(shí)為了報(bào)出實(shí)際值的過大變化，這里的40.0實(shí)際上是4.0bar，因?yàn)樵贏B PLC里有一個(gè)工程量的變換，一般是10倍關(guān)系（見相關(guān)的比例定標(biāo)配置） 4、相關(guān)的比例定標(biāo)配置注：（1）PV未定標(biāo)（unscaled）的最大值就是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的壓力反饋值，這里設(shè)定是16bar，而工程量單元（Engineering）是實(shí)際值的10倍關(guān)系，所以是160，而在PID功能塊里用的都是工程量，所以不管是設(shè)定值和反饋值都是放大十倍關(guān)系的。（2）控制變量的定標(biāo)就是將PID控制器的輸出0100%和數(shù)字量016384（一個(gè)整形數(shù)

6、）進(jìn)行對(duì)應(yīng)，所以在PID控制器里，OUTPUT是百分?jǐn)?shù)，而Control Variable 是整形數(shù)，就是在這里進(jìn)行了轉(zhuǎn)換。（3）Tieback牽引值是為了在手動(dòng)模式下，手動(dòng)輸入Setoutput的大小之后，那個(gè)百分?jǐn)?shù)就不按照016384進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而是按照04095進(jìn)行轉(zhuǎn)換。5、標(biāo)簽參數(shù)設(shè)置 設(shè)置此PID控制器的名字和相關(guān)描述。二、PID的公式計(jì)算我們就拿上面的工程進(jìn)行計(jì)算PID計(jì)算。 參數(shù)設(shè)置的是PI控制，P=2.5，Ti=0.08 ，Td=0，BIAS=0，對(duì)PV進(jìn)行微分，采樣周期為0.4s，實(shí)際值數(shù)據(jù)是0.01S，那么如果現(xiàn)在PV=2.0BAR，那么輸出應(yīng)該是多少，E=SP-PV=4-2=2具體的計(jì)算要進(jìn)行分時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)镻ID控制器的周期是0.4S，但是PV數(shù)據(jù)采集周期可能是0.1S，那就是E的計(jì)算會(huì)很快，例如0.1S時(shí)為2，0.2S時(shí)為1，0.3S時(shí)為0.5，0.4S時(shí)為0.2，但是輸出計(jì)算只能是0.4S輸出一次，那樣的話，系統(tǒng)只會(huì)要0.4S的那個(gè)時(shí)候的誤差，在0-0.4S之間變化的誤差時(shí)不考慮的，也就是輸出應(yīng)該為。CV=2.52+1/0.08*0.2(0.4-0)=7.5% （控制器的掃描周期是0.1s,IO的刷新周期是0.01s，那么中間掃描進(jìn)來的 IO都不會(huì)被使用到）并不是下面的公式：CV=2.52+1/0.08*2(0.1-0)+2.51+1