示例：使用PID模式的案例分析

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：图9-12 变量定义及地址分配2.参数组态按照前面介绍的步骤在程序中添加循环中断组织块OB202，在此OB中添加PID指令块，定义与指令块对应的工艺对象背景数据块。

假设有一加热系统，加热源采用脉冲控制的灯泡。干扰源采用电位计控制的小风扇，使用传感器测量系统的温度，灯泡亮时会使灯泡附近的温度传感器温度升高，风扇运转时可给传感器周围降温，设定值为0～10 V的电压信号送入PLC，温度传感器作为反馈接入到PLC中，干扰源给定直接输出至风扇。

1.IO分配

分配IO并在变量表中定义变量如图9-12所示。

图9-12 变量定义及地址分配

2.参数组态

按照前面介绍的步骤在程序中添加循环中断组织块OB202，在此OB中添加PID指令块，定义与指令块对应的工艺对象背景数据块。

基本参数组态如图9-13所示，控制器类型选择“温度”，在给定值、输入值（即反馈值），输出值各项输入相应的地址。输入设定即反馈值量程化组态如图9-14所示。

进入高级设置界面，设置都为0.5 s，如图9-15所示，此参数只对自整定时的输出有影响，当系统完成自整定后会自动计算PWM周期，此周期时间与PID控制器采样时间相同。其他设置保持默认即可。注意：选择PID参数时，若有已调试好的参数可选择手动设置；也可先选择系统默认参数，后面使用自整定功能由系统设置参数。

图9-13 基本参数组态

图9-14 输入设定

图9-15 PWM脉宽限制

最后，定义循环中断组织块的中断间隔时间为20 ms。注意：此处的中断时间并非PID控制器的采样时间。采样时间为中断时间倍数，由系统自动计算得出。

至此，参数定义部分已完成。

3.程序编制

在主程序Main（OB1）中将给定值模拟量输入，量程化为0.0～100.0之间的实数，并将量程化后的数值赋给MD20，如图9-16所示。

4.自整定

下载项目后，可以打开调试面板进行PID参数的整定。可以在项目树下，打开“工艺对象”，双击其中的“调试”项，或者单击PID_Compact指令块右上方的图标进入调试面板，进行参数自整定。

图9-16 OB1主程序

首先，在监控表格中将当前的PID控制器模式（“PID_Compact_DB＂.sRet.i_Mode）设为0（不激活），此参数需要在参数访问工艺对象数据块时才能找到，可将其拖入到监控表中。之后将设定值“给定实数温度”设为80℃。

在调试面板中，选择“首次启动自调节”项，单击“首次启动自调节”按钮使能启动整定模式。启动自整定模式整定过程后，系统将会满量程输出，通过计算延时时间与平衡时间的比值等数据来给出建议的PID参数。

在使用自整定过程中除了使用启动自整定模式，也可使用运行自整定。系统在进入此模式时会自动调整输出，使系统进入振荡，反馈值在多次穿越设定值后，系统会自动计算出PID参数。

注意：当前反馈值与设定值相差很大时，可应用启动自整定模式。反之，应用运行自整定模式。当激活运行自整定模式时，若系统满足启动自整定的条件，则将会先运行启动自整定再执行运行自整定。

5.上传参数

单击调试面板的“将PID参数上传到项目”按钮，将参数上传到项目。由于自整定过程是在CPU内部进行的，整定后的参数并不在项目中，所以需要上传参数到项目。上传参数时要保证编程软件与CPU之间的在线连接，并且调试模板要在测量模式，即能实时监控状态值。单击“上传”按钮后，PID工艺对象数据块会显示与CPU中的值不一致，因为此时项目中工艺对象数据块的初始值与CPU中的不一致。可将此块重新下载，方法是：右击该数据块选择“在线比较”选项，进入在线比较编辑器，将模式设为“下载到设备”，单击“执行”按钮，完成参数同步。

示例：使用PID模式的案例分析

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