基于PLC的温度PID控制

1、如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!基于plc的温度pid控制1、 pid算法在工业生产过程控制中，模拟量pid（由比例、积分、微分构成的闭合回路）调节是常用的一种控制方法。运行pid控制指令，s7-200将根据参数表中的输入测量值、控制设定值即pid参数，进行pid运算，求得输出控制值。pid控制回路的参数表地址偏移量参数数据格式参数类型说明0过程变量当前值pv双字，实数输入必须在0.01.0范围内4给定值sp双字，实数输入必须在0.01.0范围内8输出值m双字，实数输出在0.01.0范围内地址偏移量参数数据格式参数类型说明12增益k双字，实数输入比例常量，可为正数或负数16采样时间t

2、s双字，实数输入以秒为单位，必须为正数20积分时间ti双字，实数输入以分钟为单位，必须为正数24微分时间td双字，实数输入以分钟为单位，必须为正数28上一次的积分值mn双字，实数输出0.0和1.0之间（根据pid运算结果更新）32上一次过程变量pvn-1双字，实数输出最近一次pid运算值典型的pid算法包括三项：比例项、积分项和微分项，即：输出=比例项+积分项+微分项计算机在周期性地采样并离散化后进行pid运算，算法如下：2、 pid控制回路选项常用的控制回路有pi、pid。（1） 如果不需要积分回路（即在pid运算中无“i”），则应将积分时间ti设为无限大。由于积分项mx的初始值，虽然没有积

3、分运算，积分项的数值也可能不为零。（积分时间与积分效果成反比关系）（2） 如果不需要微分运算（即在pid运算中无“d”），则应将微分时间td设定为0.0。（微分时间与微分效果成正比关系）注：pid参数设定的原则：先设比例放大系数（比例放大系数越大，回路的调节速度越快，但是比例放大系数过大，也会造成系统不稳定，产生振荡，所以要找一个合适的比例放大系数）；再设积分时间如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!（用来消除余差）3、 回路输入量的转换和标准化在plc进行pid控制前，必须将其转换成标准浮点表示法。（1） 将回路输入量数值从16位整数转换成32为浮点数或实数。下列指令说明如何将整数数值转

4、换成实数。itd aiw0, ac0 /将输入数值转换成双字dtr ac0, ac0 /将32位整数转换成实数（032000）（2） 将实数转换成0.01.0之间的标准化数值。/r 32000.0, ac0 /使累加器中的数值标准化+r 0.0, ac0 /加偏移量0movr ac0, vd100 /将标准化数值写入pid回路参数表中4、 pid回路输出转换为成比例的整数程序执行后，pid回路输出0.01.0之间的标准化实数数值，必须被转换成16位成比例整数数值，才能驱动模拟输出。pid回路输出成比例实数数值=（pid回路输出标准化实数值-偏移量）×取值范围movr vd108, a

5、c0 /将pid回路输出送入ac0*r 32000.0, ac0 /ac0的值乘以取值范围，变成成比例实数数值round ac0, ac0 /将实数四舍五入取整，变成32位整数如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!dti ac0, ac0 /32为整数转换成16位整数movw ac0, aqw0 /16位整数写入aqw05、 pid指令6、 pid指令应用举例在恒温箱内装有一个电加热元件和一个制冷风扇，电加热元件和制冷风扇的工作状态只有off和on，即不能自行调节。现要控制恒温箱的温度恒定，且能在25100范围内可调，如图所示：如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载!cpu224xp自带

6、模拟量i/o规格 信号类型i/o信号电压信号电流信号模拟量输入×2±10v模拟量输出×1010v020maplc软元件分配如下：q1.0 控制接通加热器q1.1 控制接通制冷风扇aiw0 接收温度传感器的温度检测值控制方法：对恒温箱进行恒温控制，要对温度值进行pid调节。pid运算的结果去控制接通电加热器或制冷风扇，但由于电加热器或制冷风扇只能为off或on，不能接受模拟量调节，故采用“占空比”的调节方法。温度传感器检测到的温度值送入plc后，诺经pid指令运算得到一个01的实数，把该实数按比例换算成一个0100的整数，把该整数作为一个范围为010s的时间t，设计一个周期为10s的脉冲，脉冲宽度为t，把该脉冲加给电加热器或制冷风扇，即可控制温度。符号表符号地址符号地址设定值vd204微分时间vd224回路增益vd212控制量输出vd208采样时间vd216检测值vd200积分时间v