西門(mén)子6ES7 212-1BE40-0XB0現(xiàn)貨供應(yīng)
西門(mén)子6ES7 212-1BE40-0XB0
PID運(yùn)算
PID運(yùn)算是FB58的運(yùn)算核心,主要通過(guò)對(duì)偏差信號(hào)(設(shè)定值SP_INT-過(guò)程值PV)進(jìn)行比例、積分,、微分運(yùn)算來(lái)得到對(duì)閥門(mén),、變頻器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號(hào),。具體流圖如下圖所示:
圖7 PID運(yùn)算流程
從上述流程圖中有如下幾點(diǎn)信息:
- 比例,、積分和微分都是對(duì)比例和增益參數(shù)的乘積之積的運(yùn)算,,其在時(shí)間域上的表達(dá)式為:
- 特殊地,在積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD為0的時(shí)候,,積分作用和微分作用被取消激活,,此時(shí)為純比例控制;
- 對(duì)于反作用方式,,需要將增益GAIN設(shè)置為負(fù)數(shù),;
- PFAC_SP為比例弱化功能。在設(shè)定值SP_INT發(fā)生階躍變化時(shí),,設(shè)置比例因子PFAC_SP,,從而達(dá)到減弱因?yàn)樵O(shè)定值修改而導(dǎo)致的不穩(wěn)定,該比例因子PFAC_SP的取值范圍是0.0~1.0,;
- 對(duì)于積分作用,,在I_ITL_ON為1的時(shí)候,積分結(jié)果就是I_ITLVAL,;
- 積分功能中的INT_HPOS和INT_HNEG參數(shù)為正向積分功能保持和反向積分功能保持,,如果此時(shí)偏差ER和增益GAIN的乘積為正,且INT_HPOS為T(mén)rue,,那么此次運(yùn)算周期中積分的增加量為0,,即積分項(xiàng)LMN_I的輸出不會(huì)改變。INT_HNEG的作用與此類似,。
- 微分功能中的D_F參數(shù)是微分因子,,在微分運(yùn)算中和周期時(shí)間CYCLE作用類似。
2.4 手動(dòng)/自動(dòng)切換
FB58的手動(dòng)/自動(dòng)切換是通過(guò)參數(shù)MAN_ON來(lái)完成的,,在MAN_ON為T(mén)rue的時(shí)候,,PID處在手動(dòng)工作狀態(tài),此時(shí),,手動(dòng)值通過(guò)參數(shù)MAN給出,。
圖8 控制輸出
默認(rèn)情況下,LMN_HLM和LMN_LLM分別是100.0和0.0,,從上圖中可以看出,,手動(dòng)值的有效數(shù)值范圍也應(yīng)該是0.0~100.0。
在參數(shù)MAN_ON為False的情況下,,PID投入運(yùn)行,,控制回路處于自動(dòng)工作狀態(tài)。
為了降低手動(dòng)/自動(dòng)切換過(guò)程中擾動(dòng),,算法通過(guò)如下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換:
- 在自動(dòng)的狀態(tài)下,,比例和積分的運(yùn)算結(jié)果之和會(huì)寫(xiě)入到單元MAN中,,這樣在由自動(dòng)切換到手動(dòng)的過(guò)程中不會(huì)引起控制輸出波動(dòng);
- 在手動(dòng)的狀態(tài)下,,積分項(xiàng)的輸出等于MAN的值減去比例項(xiàng)的值(偏差ER*增益Gain),,而在自動(dòng)狀態(tài)中,積分項(xiàng)是一個(gè)累計(jì)的結(jié)果,,這樣在切換到自動(dòng)狀態(tài)時(shí)積分項(xiàng)不會(huì)有太大的突變,。
從上面的分析可以知道,F(xiàn)B58已經(jīng)集成了相應(yīng)的無(wú)擾切換的功能,,不需要編寫(xiě)額外的程序來(lái)實(shí)現(xiàn),。
2.5 保存和重新裝載參數(shù)
保存和重新裝載控制器參數(shù)是FB58中的新功能,主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)在多套參數(shù)之間的切換,。
圖9 控制參數(shù)保存和重新裝載
從上圖中可以看出,,控制參數(shù)的處理有三種方式:
(1)從PID_CON/PI_CON中裝載
要實(shí)現(xiàn)此裝載,,必須滿足如下幾種條件:
手動(dòng)控制狀態(tài)(MAN_ON=True),;
PID_CON.GAIN或者PI_CON.GAIN不為0;
LOAD_PID為1
如果參數(shù)PID_ON為1,,則從PID_CON中裝載如下參數(shù):
GAIN,、TI、TD,,并計(jì)算CONZONE=250.0/GAIN
如果參數(shù)PID_ON為0,,則從PI_CON中裝載如下參數(shù):
GAIN、TI,、TD,,并計(jì)算CONZONE=250.0/GAIN。特殊地,,此時(shí)會(huì)關(guān)閉控制帶功能,,即設(shè)置CON_ZONE參數(shù)為0,并讓微分參數(shù)TD設(shè)置為0.0,。
裝載完成之后,,參數(shù)LOAD_PID會(huì)自動(dòng)復(fù)位。
值得注意的是,,如果PID_CON中保存的增益參數(shù)PID_CON.GAIN為0,,則自動(dòng)會(huì)修改PID_ON為0,并轉(zhuǎn)而從PI_CON中獲取參數(shù),。
注:PID_CON/PI_CON中的參數(shù)來(lái)自于自整定過(guò)程,。
(2)保存參數(shù)
保存參數(shù)可以在任何工作狀態(tài)下進(jìn)行,只需設(shè)置參數(shù)SAVE_PAR為1即可,??梢詫⑷缦聟?shù)保存找PAR_SAVE結(jié)構(gòu)體中:
PFAC_SP、GAIN,、TI,、TD,、D_F,、CONZ_ON、CON_ZONE
在保存結(jié)束之后,,參數(shù)位SAVE_PAR會(huì)自動(dòng)復(fù)位,。
(3)重新裝載參數(shù)
重新裝載是“保存參數(shù)"的逆過(guò)程,,但其執(zhí)行是需要條件的:
手動(dòng)控制狀態(tài)(MAN_ON=True),;
PAR_SAVE.GAIN不為0;
參數(shù)UNDO_PAR為1,。
在重新裝載完成之后,,參數(shù)UNDO_PAR會(huì)自動(dòng)復(fù)位。
3 高級(jí)功能