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软件编程中的PID控制与调用

2023-06-18 理论教育版权反馈

【摘要】：当然，OB35的周期设置可以根据工艺实际要求而定。表9-3 PID软件编程步骤为了保证执行频率一致，块应当在循环中断OB中调用。图9-3 设置SFB41的背景DB为DB3具体的PID调用程序如图9-4所示。图9-4 PID程序调用在PID程序调用中，“CYCLE”参数对应的是扫描时间，必须将程序块调用的间隔时间赋值在这里。当前值显示在窗口的右上部。9）单击“关闭”按钮，终止曲线记录器的功能。

1.恒液位控制程序

恒液位控制的软件编程应按表9-3进行。当然，OB35的周期设置可以根据工艺实际要求而定。

表9-3 PID软件编程步骤

为了保证执行频率一致，块应当在循环中断OB（例如OB35）中调用。由于OB1不能保证不变的循环时间，所以不能为“CYCLE”提供明确的参数。一旦“CYCLE”参数不能和扫描时间保持一致，那么基于时间的控制参数（例如TI，TD）会看起来很快或者很慢。

由于SFB41需要背景DB块，因此需要按照图9-3进行设置。

图9-3 设置SFB41的背景DB为DB3

具体的PID调用程序如图9-4所示。

图9-4 PID程序调用

在PID程序调用中，“CYCLE”参数对应的是扫描时间，必须将程序块调用的间隔时间赋值在这里（例如基于OB35的时间）。

默认状态下为手动模式（MAN_ON=true）。当I0.3=1时，自动回路被中断，在MAN参数下输出控制值，如本例中的50%。为了确保手自动的无扰切换，在手动模式下至少保证两次块调用的输出时间。

2.PID控制软件

PID控制软件是配合STEP 7管理器使用的，在本案例中的操作使用步骤如下：

（1）新建或打开现有的数据块

可从CPU在线装载数据块或从PG/PC离线装载数据块，如图9-5所示。

图9-5 新建或打开现有的数据块

（2）在线获取PID参数

无论是手动模式（如图9-6所示）还是自动模式（如图9-7所示），都可以在线获取PID参数，需要注意的是如果PID中的某一个控制没有被激活，如D分量没有激活，其参数值将不被获取。

（3）在线数据运行曲线记录器

要使用在线数据运行曲线记录器，可按如下操作：

1）使用菜单“选项调试”→“曲线记录器”启动此项功能。出现“曲线记录器”窗口，单击“设置...”按钮，跳转到曲线记录器的“设置”对话框。

2）单击方框“曲线1”到“曲线3”中的箭头。出现参数列表，可从中选择要分配给曲线的参数。

3）设置X轴坐标的上限和下限。

4）单击“更改颜色”按钮。“颜色选择”对话框打开。在此，可为曲线分配特定的颜色。

图9-6 手动操作

图9-7 自动操作

5）使用“时间分辨率”框中的箭头为过程动态选择合适的周期（100ms、200ms、...900ms、1s、2s、...9s、10s、20s、90s），来建立采集周期。

6）单击“确定”按钮退出对话框，然后单击“开始”按钮，开始测量值的采集。

7）监视窗口中的记录。您将看到所选参数记录的当前部分。当前值显示在窗口的右上部。

8）要停止记录，单击“停止”按钮。此状态下，可使用曲线窗口下的滚动条将窗口移动到所记录的曲线上。继续记录，再次单击“开始”按钮。

9）单击“关闭”按钮，终止曲线记录器的功能。

如图9-8所示为恒液位控制某一时刻所记录的曲线。

图9-8 在线数据运行曲线记录器

3.PID编程经验技巧

由于PID控制在很大程度上取决于工艺类型，因此应用PID尤其困难，这时候可以采用这里所提的PID编程经验技巧，即大部分参数不要填，默认就行，以下是常用参数，用变量连接：

1）MAN_ON：用一个bool量，如m0.0，为true则手动，为false则自动；

2）cycle：如T#100MS，这个值与ob35默认的一致；

3）SP_INT：如MD2，是操作站发下来的设定值，0～100.0的范围，real型；

4）PV_IN：如md6，实际测量值，比如液位、压力，要从PIW×××转换为0～100.0的量程；

5）MAN：如MD10，op值，也就是手动状态下的阀门输出，real型，0～100.0的范围；

6）GAIN：如md14，Pid的P，默认写1～2（系统默认是2），调试的时候再依实际情况修改；

7）TI：如MW20，pid的i啊.默认写T#30S吧，调试的时候依实际情况修改；

8）DEAD_W：如md22，死区，就是sp和pv的偏差死区，0～100.0的范围，默认0，调试的时候依实际情况修改；

输出：

9）LMN：MD26，0-100。0，最终再用fc106转换为word型move到pqw×××，如果pid运算结果不再有工艺条件其他限制可以用LMN_PER更简单就不用fc106了。

4.用PLCSIM模拟的经验技巧

对于没有控制器的编程者来说，用PLCSIM模拟的经验技巧如下：

（1）手动

man_on=true，看输出是否等于man。

（2）自动

man_on=false，调整PV或者SP，使得有偏差大于死区，看输出变化，这里的模拟只能说明PID工作了，不能测试实际调节效果。

（3）如果需要反作用，有三种方法：

1）PV和SP颠倒输入；

2）P值用负的；

3）输出用100减。