PID控制是一种闭环控制方法,它通过测量实际输出与计划值之间的偏差,并根据这个偏差进行校正。为了更形象地理解,想象一下一个水缸装满了水,上面有一个水龙头和底部有个。当水持续从洞里流出时,我们可以根据水龙头流出水的速度来调整水的补给量,从而维持液面高度不变。PID控制正是基于这样的原理,通过计算输出与计划值的差异来调整补给量。
关于其组态方法及步骤:
1. 硬件组态后,我们获得采集值。
2. 准备一个循环中断块以用于后续的运算。
3. 在循环中断块中加入PID功能块。
4. 设置PID工艺对象的参数。
5. 调整PID面板以进行初步的参数设定。
6. 将设定好的参数写入PLC中,并设置为自动PID模式。
组态过程如下:
选择相应的组态模式,设定好控制器的类型并重启为自动模式。输入方式可以选择模拟量输入(INPUT)或直接使用工程值输入(INPUT_PER),其中INPUT_PER模式对应的输入值范围为0-27648。对于输出方式,我们提供输出、模拟量及PWM三种选择。当使用INPUT_PER模式时,需进行工程值标定以确定模拟量的输入范围。
还需进行过程值设置以及输出的限值设置。PID参数可以通过手动输入或通过调试画面进行自整定。在给PID指令添加IO点位后,我们可以根据需要激活ManualEnable参数以使用手动模式或切换至自动模式进行控制。Mode参数用于切换不同的工作模式,如未激活(0)、预调试(1)、精确调节(2)和自动模式(3)。当组态完成后,将参数下载到PLC并选择在线模式,激活工艺对象中的PID进行调试并进入自整定画面。
启动自整定过程并测量后,如需进行预调试,请选择预调试模式。若系统提示可进行精确调节自整定,则完成自整定过程。自整定完成后,上传PID参数至PLC以完成设置。
关于PID的几个时间概念:
循环中断时间:指的是两次指定中断之间的间隔时间,主要用于控制运算的频率。
PID控制器采样时间:控制器两次计算之间的间隔时间,决定了控制的精度。需要注意的是,PID控制器的采样时间通常是循环中断时间的整数倍。
在实际应用中,我们曾遇到模拟量采样值为异常值(如负值)的问题。当输入信号受到干扰时,需要对模拟量进行过滤处理以避免调试时出现错误。例如,当MW1502的值小于0时,我们通过编程将其赋值为0以确保INPUT值始终处于已定义的过程值范围内。
当输出方式选择OUTPUT时,我们可以通过标准化缩放操作将输出转换为所需的输出值范围,从而确保OUTPUT的输出值始终在合适的范围内。这样在PID指令中就不需要限制OUTPUT的值了。