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西門子smart200PID 向導 中的給定-反饋設置

作者:小編 時間:2024-05-25 15:22:58 點擊:


完成PID Wizard配置后,會為每個PID回路生成一個子程序PIDx_CTRL(x = 0 - 7)。在用戶程序中,必須使用SM0.0始終調用這個子程序才能實現PID功能。

下圖是一個最簡單的PID子程序調用程序段:


圖1. 調用PID子程序

其中:

  • PV_I: 過程反饋參數值的入口
  • Setpoint: 給定參數值的入口
  • Output: PID調節(jié)器的輸出值

在這里,給定、反饋的入口參數不是PID指令功能塊所需要的0.0 - 1.0之間的實數,而可以是實際的反饋地址,或是其他變量。例如,PV_I可以是模擬量輸入地址AIW0,也可以是存儲器地址VW100等;Setpoint則往往來自V變量存儲區(qū),這樣可以從人機操作界面(HMI)設備輸入給定值。

注意

對于PID控制系統來說,必須保證給定與過程反饋的一致性:

  • 給定與反饋的物理意義一致
    這取決于被控制的對象,如果是壓力,則給定也必須對應于壓力值;如果是溫度,則給定也必須對應于溫度。

  • 給定與反饋的數值范圍對應
    如果給定直接是攝氏溫度值,則反饋必須是對應的攝氏溫度值;如果反饋直接使用模擬量輸入的對應數值,則給定也必須向反饋的數值范圍換算。

    如果給定與反饋的換算有特定的比例關系也可以。如給定也可以表示為以反饋的數值范圍的百分比數值。

給定與反饋的數值具體是什么數值,其取值范圍究竟如何,完全取決于我們在使用“PID向導”編程時指定的給定與反饋的數值范圍。其中,反饋量的數值范圍不能隨便自己定義,而要取決于具體應用的模擬量輸入模塊。

圖2. 在圖中c.處設置給定范圍


圖3. 在圖中c.處設置反饋范圍

實例

假定一個PID控制系統的控制對象是壓力,反饋元件的測量范圍為0 - 16MPa。反饋器件的信號經過變換,以4 - 20mA電流信號的形式輸入到模擬量輸入模塊中。據此,我們可以按下表設置給定、反饋的范圍。

表1.

 反饋(單極性)給定
 實際物理量模擬量輸入數值百分比形式(占0 - 16MPa的百分比)物理工程單位形式
高限16 MPa27648100.016.0
低限0 MPa55300.00.0

在上面的例子中,反饋和給定可以按照如下方法設置:

圖4. 4 - 20mA電流信號測量時反饋范圍設置

又如一個溫度控制的PID系統,溫度值直接由熱電偶測量,輸入到熱電偶模塊轉換為溫度 值。熱電偶為J型,其測量范圍為 -150.0°C - 1200.0 °C。則可按如下設置給定的范圍。

表2.

 反饋(雙極性)給定
 實際物理量模擬量輸入數值百分比形式(占-150°C - 1200.0°C的百分比)物理工程單位形式
高限1200.0 °C12000100.01200
低限-150.0 °C-15000.0-150


在上面的例子中,反饋和給定可以按照如下方法設置

圖5.采用熱電偶或熱電阻模塊測量時反饋范圍設置


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