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發布日期:2022-04-27 點擊率:94
單擊編程軟件指令樹中的“向導”_+“PID”圖標,或者執行菜單命令“工具”_“指令向導”,在出現的對話框中選擇“PID”選項,單擊“下一步”按鈕,出現圖8-35所示的“PID回路選擇”對話框,選擇要設置的回路。S7-200 PLC支持8個PID回路。
單擊圖8-35“下一步”按鈕,進入“回路給定值標定和回路參數”對話框,設置PID參數,如圖8-36所示。
圖8-36中,“回路給定值標定”項定義回路設定值(SP,即給定)的范圍:在低限( Low Range)和高限(High Range)輸入域中輸入實數,默認值為0.O和100.0,表示給定值的取值范圍占過程反饋(實際值)量程的百分比。這個范圍是給定值的取值范圍。它也可以用實際的工程單位數值表示。
圖8-36中的“回路參數”項定義PID回路參數,包括:
比例增益:即比例常數。
積分時間:如果不想要積分作用,可以把積分時間設為無窮大:輸入“INF”。微分時間:如果不想要微分回路,可以把微分時間設為0。
采樣時間:PID控制回路對反饋采樣和重新計算輸出值的時間間隔。在PID指令向導完成后,若想要修改此參數,則必須返回PID指令向導中修改,不可在程序中或狀態表中修改。
以上這些參數都是實數。可以根據“經驗”或需要“初略”設定這些參數,甚至采用默認值,具體參數還要進行整定。
單擊圖8-36“下一步”按鈕,進入“回路輸人選項和回路輸出選項”對話框,設置PID輸入/輸出參數,如圖8-37所示。圖中“回路輸入選項”項設定過程變量的輸入類型及范圍。
過程變量的類型包括Unipolar和Bipolar。
Unipolar:單極性,即輸入的信號為正,如0- 10V或0- 20mA等;
Bipolar:雙極性,輸入信號在從負到正的范圍內變化。如輸入信號為±10V、±5V等時選用;
20% Offset:選用20%偏移。如果輸入為4-20mA則選單極性及此項,4mA是0- 20mA信號的20%,所以選20%偏移,即4mA對應6400,20mA對應32000。
反饋輸入取值范圍在類型設置為Unipolar時,默認值為0—32000,對應輸入量程范圍0—10V或0—20mA等,輸入信號為正;在類型設置為Bipolar時,默認的取值為- 32000 -+32000,對應的輸入范圍根據量程不同可以是±10V、土5V等;在選中20% Offset時,取值范圍為6400 - 32000,不可改變。
注意:由前面給定值范圍所提到的,反饋輸入也可以是工程單位數值。
圖8-37中“回路輸出選項”定義輸出類型,可以選擇模擬量輸出或數字量輸出。模擬量輸出用來控制一些需要模擬量給定的設備,如比例閥、變頻器等;數字量輸出實際上是控制輸出點的通、斷狀態按照一定的占空比變化,可以控制固態繼電器、加熱棒等。選擇模擬量則需設定回路輸出變量值的范圍,可以選擇以下參數:
Unipolar:單極性輸出,可為0—10V或0—20mA等,范圍高低限默認值為0- 32000;
Bipolar:雙極性輸出,可為±10V或±5V等,范圍高低限取值- 32000 - 32000;
20% Offset:如果選中20%偏移,使輸出為4~20mA,范圍高低限取值6400 - 32000,不可改變。
如果選擇了數字量輸出,需要設定此占空比的周期。本例選擇數字量輸出,占空比周期采用默認值為Is。
單擊圖8-37“下一步”按鈕,進入“回路報警選項”對話框,如圖8-38所示。向導提供了三個輸出來反映過程值( PV)的低限報警、高限報警及模擬量輸入模塊錯誤狀態。當報警條件滿足時,輸出置位為1。這些功能在選中了相應的選擇框之后起作用。
使能低限報警(PV)并設定過程值(PV)報警的低限,此值為過程值的百分數,默認值為0. 10,即報警的低限為過程值的10%。此值最低可設為0.01,即滿量程的1%;
使能高限報警( PV)并設定過程值(PV)報警的高限,此值為過程值的百分數,默認值為0. 90,即報警的高限為過程值的900-/0。此值最高可設為1.00,即滿量程的100%;
使能模擬量輸入模塊報錯,并設定模塊與CPU連接時所處的模塊位置。“0”就是第一個擴展模塊的位置。
單擊圖8-38“下一步”按鈕,進入“為配置分配存儲區”對話框為PID指令向導分配存儲區,如圖8-39所示。PID指令(功能塊)使用了一個120個字節的V存儲區參數表來進行控制回路的運算工作;此外,PID指令向導生成的輸入/輸出量的標準化程序也需要運算數據存儲區,需要為它們定義一個起始地址,并要保證該地址起始的若干字節在程序的其他地方沒有被重復使用。如果單擊“建議地址”,則PID指令向導將自動設定當前程序中沒有用過的V存儲區地址。自動分配的地址是在執行PID指令向導時編譯檢測到的空閑地址。PID指令向導將自動為該參數表分配符號名,用戶不要再為這些參數分配符號名,否則將導致PID控制不執行。
單擊圖8-39中“下一步”按鈕,則進入定義PID指令向導所生成的PID初始化子程序和中斷程序名及手/自動模式的對話框,如圖840所示。可以選擇添加PID手動控制模式。在PID手動控制模式下,回路輸出由手動輸出設定控制,此時需要寫入一個手動控制輸出參數,該參數是0.0~1.0的實數,代表輸出的0%一100%,而不是直接去改變輸出值。
注意:如果項目中已經存在一個PID配置,則中斷程序名為只讀,不可更改。因為一個項目中所有PID共用一個中斷程序,它的名字不會被任何新的PID所更改。
PID指令向導中斷用的是SMB34定時中斷,在使用了PID指令向導后,注意在其他編程時不要再用此中斷,也不要向SMB34中寫入新的數值,否則PID將停止工作。
單擊圖840“下一步”按鈕,生成PID子程序、中斷程序及符號表等,即完成PID指令向導的組態。之后,可在符號表中查看PID指令向導生成的符號表,包括各參數所用的詳細地址及其注釋,進而在編寫程序時使用相關參數。圖841所示為PID指令向導生成的符號表示例。
完成PID指令向導的組態后,指令樹的子程序文件夾中已經生成了PID相關子程序和中斷程序,需要在用戶程序中調用指令向導生成的PID子程序。圖842所示為在主程序調用PID子程序的清單及注釋。調用PID子程序時,不用考慮中斷程序。子程序會自動初始化相關的定時中斷處理事項,然后中斷程序會自動執行。
圖8-42中,PID—INIT指令中的PV—I是模擬量輸入模塊提供的反饋值的地址,Set-point_R是以百分比為單位的實數給定值(SP),假設AIWO對應的是0- 400C的溫度值,如果在向導中設置給定范圍為0.0—200.0(400CC對應于200. 0%),則設定值80.O(%)
相當于160℃。
BOOL型變量Auto—Manual為1時該回路為自動模式(PID閉環控制),反之為手動模式。ManualOut-put是手動模式時標準化的實數輸出值(0. 00 -1. 00)。
Output是PID控制器的INT型輸出值的地址,HighAlarm和LowAlarm分別是PV超過上限和下限的報警信號輸出,ModuleErr是模擬量模塊的故障輸出信號。
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PID—INIT中的輸入、輸出參數的個數與PID指令向導中的選項設置有關。例如沒有選擇上限報警時,則沒有輸出變量HighAlarm。
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