MULTIPROGPID相关功能块

1、P1D功能块ww<FMCOJIOC>xlSameCcscr ipticaatVOKD.TfJF Fvwrjusj： iFILKjZLDSEFIT Control1、PID功能块Multiprog软件提供的FPID和PID功能块町以实现PID控制。PID功能块在 Proconos库中,须先将库添加到Project屮。：f：lLLK_Km #1LLK_W!肌比 *P：LZ_£EIK <r：12_TELL >r：I2,6TJ7t <rnp# GI7.KKFE R_CXTJILDG #GI7_SUM TXtrjRESIAKT IHIHJY *ir_rojvr i

2、irzsfAL *NrnrrY#rn>看曲 BfTE BT STU 看站 DECT IT STB »EJ> DKiFI BT STHPC TV1E4 WFPID和PID功能块的参数说明:FPID/PID 参数参数含义及设定范FN说明FPID. REMOTE(BOOL)远(TRUE)或本地(FALSE)设定点Z 间的开关FPID. AUTO(BOOL)PID. AHO (BOOL)动(TRIT)或功(FALSE)控制Z间 的开关。手动时输出Yman的值FPID. DIRECTX(BOOL)用设定控制方向的开关(TRUE意味 着反作用控制,FALSE意味着正作用控 制)FPI

3、D. INTLCK(BOOL)用将INTLCKV所定义值设置为控制 器输出的开关。力一 PLC上有错误， 这个开关可以被设置为TRUE,然后， INTLCKV将被设宣为控制器输出FPID. Tscan(REAL)PID. CYCLE(TIME)功能块调用之间的持续时间(单位为 秒)，意味着多长时间这个功能块再次 被执行若是 Cyclic Task.则Intervaltime (ms)二TSCAN*1000FPID(Yman)(REAL)PID. XO(REAL)用丁手动控制的输出值可按阀门开度(设置, 例如全开=100. 0.半开 =50. 0,全关二0.0FPID. SPR(REAL)远程设

4、定点(SV),当REMOTE二TRUE时起作用FPID.SPL(REAL)PID.SP(REAL)本地设泄点（SV）,当REMOTE二FALSE 时起作用FPIDX(REAL)PIDPV(REAL)过程值（PV）和模拟届输入模块的输 入有关FPIDKP(REAL)PID.KP(REAL)比例常数（K）,无单位KP不应设置为冬，建议A4小值0.01； KP值越 大，比例作用越强FPIDTI(REAL) PIDTR(REAL)积分时间常数（单位秒）TI=-K）o时，没有积分作 用：Ti值越小，枳分作 用越强FPIDTD(REAL) PIDTD(REAL)微分时间常数（单位秒）TD=0.0时，没冇微

5、分作 用；TD值越人，积分作 用越强FPID HIGH(REAL)控制器输出的上限可按阀门开度（）设 置，例如全开=100.0FPID LOW(REAL)控制器输出的卜限可按阀门开度（）设 置，例如全关=0.0FPID.INTLCKV(REAL)内部互锁值，当INTLCK=TRUE时， Yout等丁此值FPID.Yout(REAL) PID.XOUT(REAL)调节值（输出值MV）和模拟帚输出模块 ADAM-5024的输出有 关联PID.Enable(BOOL)FALSE=控制被禁止 TRUE=控制被使能当一个周期信号将控制 此PID功能块的执行 时，可能会使用这个输 入参数2、单冋路控制系统

6、屮调节器任反作用的选择任何一个控制系统在投运前，必须止确选择调节器的正反作用，使控制作用 的方向对头，否则，在闭合冋路中进行的不是负反馈而是世反馈，它将不断增大 偏差，最终必将把被控变最引导到受其他条件约束的筒端或低端极限值上。在一个单回路控制系统中，只耍调节器的放大系数Kc、调节阀的放大系数 Kv、被控对象的放大系数Ko的乘积为正，就能实现负反馈控制。调节器、调节 阀和对象放大系数止负号规定如下。（1）调节器放大系数的正负号对丁调节器來说，按照统一的规定，测量值增加，输出增加，调节器放大系 数Kc为负，称之为正作用。测量值增加，输出减小，Kc为1E,称之为反作用。（2）调节阀的放大系数的正负

7、号调节阀的放大系数Kv泄义为气开阀Kv为正，气关阀Kv为负。（3）对象放大系数的正负号刈象的放人系数Ko定义为：如操纵变最増加，被控变最也増加，Ko为正： 操纵变量增加,被控变量减少,KO为负。由此可知，单回路控制系统调节器正 w反作用的确定方法如下：首先确定对彖放大系数Ko的iE负号，然后根据调节阀 选型为气开或气关确定调节阀放大系数Kv的正负号，最终山Kc、Kv、Ko乘积 应为正，即可确定调节器的作用方式。单冋路控制系统调节器lE反作用选择表对象放人系数调节阀调节器1对象放人系数调节阀调节器正号气开反作用1负号气开正作用气关正作用1气关反作用3、PID控制例子使用ADAM-5510KW进行

8、温度PID控制的一个例程，控制对象是温度箱的 温度。ADAM-5024笫0通道固定输出10V电压控制固态继电器加热水泥电阻。ADAM-5018第0通道，用K型热电偶，采集水泥电阻的温度做PV值。ADAM-5024第3通道输出0-10V电斥，通过控制风扇的转逸通过降温來控 制温度箱的温度。PID作用是反作用控制，采用FPID功能块。程序在Default Task卜"实现如下：&加热水淀电阻，5024 ChOffttBlOV*)dbttVo tGgo-6024 CHO REAL10.0o.n095.0dbttVo tGgo-10.0095.06024 CHO REAL3FaLCF

9、OFAlWWOK生执电偶采集煖度.5018 ChO5W站川CHJA5018 CHI REALSCALE Ini8 CWl FFALV羽 5.0OJ 1570 J D.J-W(不FP B* Dirpoton-TnipTSCAN=0. 05 S,High=iOO. Or Low=0. 6*)FPJD 1 FFID-IPl/PFdQT vol£nt-jwu i u1 w kAUTO10.9 DIFDIREClhirnLIMTLO： TScinTscart仏Yran cmOT十 SVSPL kVXPKP 11TI T TOHIHIGHLLOTINFLCkVINTLCKV 注控制页尿转速.50

10、24 -Ch3- 3. 5-LOV*)SCALE/SWL匕RAWResultDH3.REA_.10. D I屮汁 HL/iLJ 0.3 N LW A5D24 CH? RE乩一50 2 + C 肉4095.D 0. J OUT Low tt W在上位机的组态软件中，可以调整KP和TI两个参数，TD=O.O：可以对SetPoint （SV）进行设置，并显示PV （红色曲线）和YOUT （绿色曲线）的控制 曲线,如下：11a111111 11I11 1LTr=50:知二£度1a111 好p.u . TTirc. enrn1. 1q_ J-1: -八；11Zl1 11101111111111

11、1111111111 "1111_ 1 . _111111«111101a11»11111011r11 _ L - J».-1111111 14、PID参数的调整PID控制的效杲就是看反馈（即被控对彖叶是否跟随设定值是否响 应快速、稳定,是否能够抑制闭环中的各种扰动而回复稳定,PV值是否在理想 的调节粘度内，输出（MV）是否在一个稳定的开度范围内。要调整PID参数，判断PID参数是否合适，必须能够连续观察相对丁给 定设置的响应变化曲线；而实际上PID的参数也是通过观察反馈波形而调试的。 可以使用Multiprog软件中的逻辑分析仪，或使用带慢扌H描记忆功

12、能的示波器 （如数字示波器），波形记录仪，或者在PC机上通过组态软件做的趋势I山线监 控图等。另外，调试PID参数是一个艰辛的过程，对于慢速反应系统还要花儿小时 哄至更长來观察响应的变化。以下给出单回路PI控制系统参数的调整步骤可供参考：（1）在开始调整之前，先进行开环测试，确认调节的粘:度、调节阀的理想 调节开度、超调度等等。对ADAM-5510KW,也可先将其设置为配置模式（Dip Switch Bit7=ON Bit8=ON）,用 ADAM-4000-5000 UtHity对输入模块进行观察、对输出模块进行 手动调榕，观察反馈信号是否稳定、输出通道是否匸作正常，确保格个反馈系统 可控。(

13、2) 首先进行手动调节，调整输出使PV接近SVo可以用FPID的手动模 式。(3) 设置初始的PID参数,例如KP=1.0, TI=最大(建议1000.0), TD=0.0, TSCAN可根据控制系统而定。(4) 调整ST,使S=PV,并将FPID设为自动模式。(5) 给定一个阶跃(可增加SY的值5-10%),并观察系统的反馈曲线，另 外，从YOUT的曲线也能间接反映控制的效果。(6) 调整KP和TI、TD的参数，可参考如下：KP：过大的KP (即增益)会造成反馈参数(PV)和YOUT的震荡(此时 减小KP值，同时可适当增大TI的值以减小积分效应)；过小的KP会使静态误 差变大，即P、很长时间

14、或不能到达SV (此时増大KP值，同时可适当减小TI 的值以增大积分效应)。TI：当偏差值恒定时，枳分时间决定了控制器输出的变化速率。积分时间越 如，偏怎得到的修疋越快。但过短的积分时间冇可能造成不稳定。积分时间的氏 度相当丁在阶跃给定下，增益为“1”的时候，输出的变化最与偏差值相等所需耍 的时间，也就是输出变化到二倍于初始阶跃偏差的时间。如果将积分时间设为域人值，则相当丁没有积分作用。当没有采用积分控制 时，反馈值会一M达不到设定值。因为积分控制的作用在丁消除纯比例调节系统 固有的“静差”。没有积分控制的比例控制系统中，没有偏差就没有输出最，没有 输出就不能维持反馈值与给定值相等。所以永远不

15、能做到没有偏差。所以，当反馈值迟迟达不到设定值时，应适当减小TI的值，并看调节曲线: 一般情况下，减小TI的值，同时也应适当调整KP的值。当TI值过小，会导致 系统震荡。在上述调试中，减小TI的值，即増大积分效应，同时应减小KP的 值。5、常见问题(1) 在ADAM-551OKW中5017、5018、5013采集的值如何对应实际的 电圧值或温度值？在 ADAM-551OKW 中 ADAM-5O17、5018、5013 采集的值均为 0000H-FFFFH (16Bits),是和当前每通道的输入暈程范围成对应比例关系的值。例如，ADAM-5018,采用K樂热电偶(01370度)，则0000H对应

16、0度, FFFFH 对应 1370 度。ADAM-5017,采用 +/-10V 输入范围，贝lj 0000H 对应-10V, FFFFH 对应 +10V, 8000H 对应 OVo(2) ADAM-5510KW中ADAM-5024输出值如何对应实际的电丿七值或 电流值？在 ADAM-5510KW 中 ADAM-5024 输岀值为 000H-FFFH (12Bits),是和 当前每通道的输出最程范围成对应比例关系的值。例如，ADAM-5024,采用+/-10V输出范围,则000H对应-10V, FFFH对 应+10V, 800H 对应 OVo(3) 任 ADAM-5510KW 中 ADAM-50

17、17. 5018、5013、5024 采集或输出 的值如何方便换算为对应得实际的电斥值或温度值？采用ADAM5000.仇vl中提供的SCALE功能块，公式如下： (Result-OUT_Low)/(RAW-IN_Low) = (OUT_Higli-OUT_Low)/(IN_Higli-IN_Low)（4）对J：某个具体的PID控制项冃，能否提供合适的PID参数供使用？ 不能。虽然理论上有计算PID参数的方法，但由丁闭环调节的影响因素很多而不能全部在数学上精确地描述，因此，除了每套系统采収实际调试获得参数 外，没有什么可用的经验参数值在。决至对于两套看似一样的系统，都可能通 过实际调试得到完全不同的参数值。（5）PID和FPID两个功能块如何选择？PID功能块是三阶的比例+积分+微分算法，提供了计算公式，但其辅助功 能较简单。PID功能块速度慢但调节精度高。FPID功能块是二阶的比例+积分+微分算法，无法提供计算公式，但辅助功 能较多，较适介实际应用，如High、Low、TScan、INTLCK.正反作用等等。 FPID是快速PID但调节椿度较PID低一些。（6）PID输出总是在最大和最小之间变化原因：KP过人，或对丁快速响应PID回路來讲扫描时间过长 上图中红色部分为KP过大的PID输出曲线,蓝色部