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基于PLC的单神经元PID控制器的实现任俊杰自动化学院，北京联合大学，北京，100101，中国******************.cn摘要：考虑到复杂的控制系统非线性，纯滞后，大惯性，以及随时间变化的特点，传统的PID控制算法通常未能获得较好的控制效果。
将神经网络控制算法与传统的PID控制算法结合起来，神经元自适应PID控制能有效地提高了系统的性能。
本文设计的基于PLC的是一个单一的神经元PID控制器。
该控制系统的结构是简单的。
实现单神经元PID算法的功能块程序写在结构控制语言（SCL）。
该函数块具有常用和方便的特点。
实验结果表明，这种方法不仅高效，而且实用。
关键词：单神经元，PID，PLC，SCLI.简介由于PID控制算法简单，易于实施和良好的鲁棒性，它被广泛应用于工业过程控制系统。
但是，对于一个复杂的控制系统的非线性，纯时间延迟，大惯量和随时间变化的特性，传统的PID控制算法通常不能获得更好的控制效果。
添加先进的智能控制传统的PID控制算法，控制效果会更理想。
具有近似任意连续有界非线性函数的功能，神经网络是一种来解决非线性系统和不确定的系统有效的方式[1]。
在本文中，神经网络与传统的PID控制结合为应用PLC的神经自适应PID控制器。
他们发挥各自的优势。
与传统的PID控制相比，它具有超调小，控制高精度，抗干扰性能强的优点。
II.基于PLC的控制系统的结构单神经元PID控制器被应用到控制系统。
它具有传统PID的优点，并且还具有神经网络的优点，如并联结构，结构简单，学习和记忆功能和以及容易实现的特点[2]。
图1显示了用PLC作为控制器的单神经元PID控制系统。
图1中的虚线表示的是单个神经元PID控制器。
实际输出值y用计量装置转换为1-5V的电压信号或4-20mA的电流信号。
模拟信号连接到PLC的AI模块进行A / D转换。
用户程序中，比较了测量值y与设定值r，误差e测量和转换为三个输入信号的单神经元对应的比例，也比较了积分和差的功能。
智能PID程序调节仪上海杰顿自动化科技有限公司J E T T E R TE C .JE TT ER T EC .前言非常感谢购买、使用我公司产品。
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本产品包括以下几项：1、PID程序调节仪2、产品使用说明书3、产品检验合格证目 录一、产品介绍 (4)1、适用范围 (4)2、性能指标 (4)3、技术指标 (4)二、型号说明 (5)1、选型说明 (5)2、尺寸说明 (5)三、操作说明 (6)1、面板说明 (6)1、仪表面板 (6)2、仪表状态 (6)3、仪表各状态切换 (6)4、仪表显示窗口 (7)5、面板按键 (7)6、面板指示灯 (7)2、参数设置说明 (8)1、功能参数组设定 (8)2、工作参数组设定 (9)3、PID参数组设定 (10)4、曲线参数组设定 (10)5、控制参数组设定 (11)6、程序段复位与结束设定 (11)7、总结 (11)3、功能说明 (12)1、上电报警抑制 (12)2、自动/手动无扰动切换 (12)3、PID自整定 (12)4、PID控制参数调试方法 (12)5、通讯协议 (12)四、端子接线图 (13)五、产品维护 (14)一 产品介绍2、功能特性:! 热电阻、热电偶、模拟量等19种信号自由输入，显示量程自由设定。
! 4! 采用WATCHDOG电路、软件陷阱与冗余、掉电保护、数字滤波等技术，使仪表的整体抗干扰能 力大大提高。
!!! !!! 报警继电器上电抑制功能，可消除仪表在上电时继电器的扰动。
! 具有自动转手动无扰切换。
! ! 具有RS485通讯功能。
三相电压源型PWM整流器PI调节器参数整定的原理和方法1引言1.1 PID调节器简介在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。
PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。
目前，在工业过程控制中，95%以上的控制回路具有PID结构。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。
PID控制，实际中也有PI和PD控制。
PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的，其原理图如图1-1所示。
图1-1 PID控制系统原理图PID控制器传递函数常见的表达式有以下两种：（1）()ip dKG s K K ss=++，Kp代表比例增益，Ki代表积分增益，Kd代表微分增益；（2）1()p diG s K T sT s=++（也有表示成1()(1)p diG s K T sT s=++），Kp代表比例增益，Ti代表积分时间常数，Td代表微分时间常数。
这两种表达式并无本质区别，在不同的仿真软件和硬件电路中也都被广泛采用。
⏹比例（P，Proportion）控制比例控制是一种最简单的控制方式，其控制器的输出与输入误差信号成比例关系，能及时成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，调节器立即产生控制作用，以减少偏差。
当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。
⏹积分（I，Integral）控制在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。
对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。
为了消除稳态误差，在控制中必须引入“积分项”。
RKC日本理化CD系列PID调节器在工业生产中,通常需要把某递增物理量(如温度\压力\流量\液位等)维持在指定的数值上.当这些物理量偏离所希望的给定值时,即产生偏差.PID控制仪根据测时信号与给定值,达到自动控制的效果.模拟PID比例运算是指输出控制量与偏差的比例关系.仪表比例参数的设定值越大,控制的灵敏度越高.例如仪表的比例参数P设定为4%,表示测量值偏离给定值4%时,输出控制量变化100%积分运算的目的是消除静差.只要在偏差存在,积分作用将控制量向使偏差消除的方向移动.积分时间是表示积分作用强度的单位.仪表设定的积分时间越短,积分作用越强.例如仪表的积分时间设定为240秒时,表示对固定折偏差,积分作用的输出量达到和比例作用相同的输出量需要240秒比例作用的积分作用是对控制结果的修正动作,响应较慢.微分作用是为了消除其缺点而补充的,微分作用根据偏差产生的速度对输出量进行修正,使控制过程尽快回到原来的控制状态,微分时间是表示微分作用强度的单位,仪表设定的微分时间越长,则以微分作用进行的修正越强.位式PID控制一般PID控制是把连续的电流或电压输出到操作器对系统进行量化控制.而位式PID控制则是仪表按一定的周期,通过控制接点的通断对系统进行控制.在一个周期内,接点的接通和断开的时间长短反映控制量的大小,操作时为100%时,接点在整个周期内完全接通,操作量为0%时,接点在整个周期内完全断开.RKC型号定义请参照下列代码表确认产品是否与您指定的型号一致CD□□□□□□* □□□□1 2 3 4 5 6 7 8 9 101、规格尺寸48*48*100（开口：45*45） 48*96*100（开口：45*92）72*72*100（开口：68*68） 96*96*100（开口：92*92）2、控制类型： F：PID动作及自动演算（逆动作）D：PID动作及自动演算（正动作）W：加热/冷却PID动作及自动演算（水冷）*1A：加热/冷却PID动作及自动演算（风冷）*1 3、输入类型：见输入范围表4、范围代码：见输入范围表表1*1:电流输入时应设定电压输入并在输入端上接一只250Ω电阻。
平安监测监控系统课程设计课设题目：蓄水池变频恒流量抽水自动控制系统设计学院：班级：平安工程1201组员：1设计目的与要求1.1设计目的对于多数矿井来说，较大的矿井水被排放到地面后比拟难以处理，自然排放容易造成环境污染和资源浪费，而如果二次处理，本钱极高。
所以考虑采用二次利用的方式能有效的解决矿井水排放问题。
本设计利用从井下抽放到地面蓄水池的矿井水进行制浆，制成的泥浆将会用于井下灭火和充填。
这样做可以变废为宝，减少对环境的污染，有效的解决矿井水排放处理问题，同时也解决了制泥浆所需水的问题，降低了制浆的本钱。
因此，这种设计会提高经济效益，同时大大减少对环境的污染。
1.2设计要求此设计的对象是某煤矿地面蓄水池，通过设计一个自动控制系统，将其中的水抽出到制定的制浆设备用于制浆，实现井下废水的再利用。
该矿井下抽取到地面蓄水池的水杂质较少，矿领导设计制浆用水量为50方/小时，可以采用电动调节阀进行控制，制定一个自动控制系统来实现该功能。
下: 设计采用水泵将蓄水池的水抽出到指定设备的系统，具体要求如〔一〕、能检测抽出的水流量；〔二〕、能控制水流量为我们的指定值；〔三〕、形成一个自动恒流控制系统。
2系统结构设计2.1控制方案根据设计目的和设计要求，本设计采用变频恒流量抽水方式，最根本的目的是将蓄水池中的水抽送至制浆设备中。
本次设计的设备包含以下设备：1.流量传感器，是用来检测管路中的流量值，得出有效的实际流量值，才能有效的进行调整。
2.变频执行器：是控制水泵转速的仪器，根据供水控制器提供的信号来控制水泵的运行频率以到达对水泵的转速控制。
3．控制器：通过传感器检测出来的流量值，比照实际需要的流量值进行比拟后来控制水泵的流量，并可以传输信号给变频执行器控制水泵的转速。
4.水泵机组：用来将矿井蓄水池内的水抽出的设备，包括管道等。
5.PID调节器：选用新型变频调速抽水设备，该设备将PID调节器以及简易可编程控制器的功能都综合进变频器内，形成了带有各种应用的新型变频器。
DCS中的PID模块数字PID控制器的工程实现1.3 数字PID控制器的工程实现前面两节分别讨论了数字PID控制算法及其改进措施，为编制PID程序提供了算式，这是数字PID控制器的核心问题。
如果计算机仅实现此算式，并不能完全满足实际控制的需要，还必须考虑其他工程实际问题，才能使PID控制程序具有通用性和实用价值。
众所周知，电动仪表中的模拟PID调节器是一台硬设备。
与之相比，计算机中的数字PID控制器却是一台软设备，也就是说，它是由一段PID 程序来实现的。
一台模拟调节器只能控制一个回路，而一段PID控制程序却可以作为一台计算机所控制的所有PID控制回路的公共子程序。
所不同的只是各个控制回路提供的原始数据不一样，输入输出通道也不一样。
为此，必须给每个PID控制回路提供一段内存数据区(亦称线性表)，以便存放各种信息参数。
既然PID控制程序是公共子程序，那就应该具有通用性和工程实用价值。
在设计PID控制程序时，必须考虑各种工程实际情况，并含有多种功能，以便用户选择。
计算机控制中的数字PID控制器是由PID控制程序及相应的数据区构成的，本书称它为PID控制块。
每个PID控制块对应一段数据区(亦称参数表，详见表1．3．1)，也就是说，一台计算机中可以有n个PID控制块及对应的n个PID控制块参数表，而PID控制程序只有一个，可以供n个PID控制块共用。
计算机控制中数字PID控制器以PID控制块的形式出现，而PID控制块的用户表现形式是PID控制块参数表(表1．3．1)，也可以把PID控制块参数表称为PID控制块的实体。
在PID控制组态软件的支持下，用户只需按要求填写PID控制块参数表即可构成PID控制块，实现PID控制功能。
表1．3．1 PID控制块参数表项号1 2 3 4 5 参数名N0 __ __H ACTIVE __T 名称功能块号工位号算法码PID功能块激活PID功能块属性数据及说明O～255 8个字符8个字符PID 未激活=OFF激活=ON 0__=OFF __=ON 默认PID 0FF OFF 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 PV_MODE PV RH RL EU OV_MODE SV_MODE SVL SV SVS SR PHHA PHIA PLOA PLLA HY D_R DVA NA NK ICV ICM DV_PV KP TI TD KD IB 0H 0L 0CV 0CM PV方式被控量PV量程上限PV量程下限PV工程单位PID工作方式给定值方式内给给定值串级给定值SCC给定值给定值变化率限制PV高高报警值PV高限报警值PV低限报警值PV低低报警值PV报警死区正／反作用偏差报警值非线性区非线性区增益输入补偿量输人补偿方式微分方式比例增益积分时间微分时间微分增益积分分离值控制量上限值控制量下限值输出补偿量输出补偿方式自动AUTO=OFF．手动MAN=ON 工程量RL～RH 工程量RH～RL -__.00～+__.00 工程量RL～RH -__.00～+__.00 ℃，Pa，MPa，m，(自定义8个字符) MAN=0 AUTO=1 INIT=2NLH=3 PBH=4 内给LOC=0 串级CAS=1监控SCC=2 工程量RL～RH 工程量RL～RH 工程量RL～RH0.1％～100％(RH～RL)／s RL～RH PHHA≥PHIA RL～RH PHIA≥PLOARL～RH PLOA≥PLLA RL～RH PLLA≥RL 0.1％～100％(RH～RL) 正作用D=OFF反作用R=ON 0.1％～100％(RH～RL) 0.0％～100％(RH～RL) 0.0～1.0 工程量RL～RH 0=无1=加2=减3=置换DV微分=OFF PV微分=ON O.1～1000．0 0.1s～1000．0s，0：无积分0.1s～1000．0s，0：无微分O.1～1000．0 0.1％～100％(RH～RL) 0％～100％OHOL 0％～100％OL≥0 0％～100％0=无1=加2=减3=置换3OFF O O 5 RH RH RL RL 1 0FF 1 O 1 0 0FF 1 1 1 5 5 100 O O 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 0HS 0SS SOV 0TV 0TS 0R COV MOV TF ELMODE TC REJvl0DE __ S_PV S_SVL S_SV S_SVS S_ICVS_OCV S_0TV S_MOV S_COV BIV BOV F_FB N_FB PHHAS PHIAS PLOAS PLLAS 输出保持开关输出安全开关输出安全值输出跟踪量输出跟踪开关控制量变化率限制输出控制量手动控制量PV滤波时间常数PID 算式PID控制周期恢复工作方式小数点位数PV标准数SVL标准数SV 标准数SVS标准数ICV标准数OCV标准数OTV标准数MOV标准数COV标准数回算输入量回算输出量前级回算功能块后级回算功能块PV高高报警状态PV高限报警状态PV低限报警状态PV低低报警状态无保持NH=OFF保持YH=ON 无安全NS=OFF安全YS=ON 0％～100％0％～100％无跟踪NT=OFF跟踪YT=ON 0.1％／s～100％／s 0％～100％0％～100％0.1S～l000.0S 算式1=1 算式2=2 算式3=3 算式4=4 0.2S～60.0s 手动MAN=0自动AUTO=1 0，1，2，3，4 标准数“O～1” 标准数“O～1” 标准数“O～1” 标准数“O～1” 标准数“O～1” 标准数“O～1” 标准数“O～1” 标准数“O～1” 标准数“O～1” 工位号工位号未报警=OFF报警=ON 未报警=0FF报警=0N 未报警=0FF报警=0N 未报警=0FF报警=0N OFF 0FF 50 0FF 5 2 1 O 2 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 DVAS T_PV T_SV T_COV T_SVS T_ICV T-OCV T_0TV T_0TS T_0HS T_OSS偏差报警状态被控量端子串级给定值端子输出控制量端子SCC给定值端子输入补偿量端子输出补偿量端子输出跟踪量端子输出跟踪开关端子输出保持开关端子输出安全开关端子未报警=0FF报警=0N 工位号．参数名模拟量工位号．参数名模拟量工位号．参数名模拟量工位号．参数名模拟量工位号．参数名模拟量工位号．参数名模拟量工位号．参数名模拟量工位号．参数名开关量工位号．参数名开关量工位号．参数名开关量PID控制器的输入之一是被控量y(亦称过程变量PV)，输出之一是控制量u，如图1．1所示。
阀门pid调节参数设置技巧以下是 9 条相关内容：1. 嘿，你知道吗？阀门 PID 调节参数设置可是有大学问的！就像给机器调配出最完美的“魔法药水”。
比如说，你想让水流速度稳稳当当，那参数可就得设置得恰到好处，不然就乱套啦！2. 哇塞，这个阀门PID 参数设置技巧可太重要啦！就好比是驾驭一辆跑车，得精准地控制速度和方向。
你想想如果设置不对，那不就跟开车跑偏了一样糟糕呀！3. 嘿呀，我跟你说哦，一定要注意阀门 PID 调节参数设置的细节！这就好像是在雕琢一件艺术品，每一个小动作都能决定成品是不是精美。
像调整温度控制的时候，参数不精细怎么行呢！4. 哎呀，你可别小瞧这阀门 PID 调节参数设置技巧！这可是让机器乖乖听话的“秘密法宝”呢。
好比是训练小动物，得当的设置才能让它做出正确的动作呀！5. 哇哦，学会了这些阀门 PID 调节参数设置技巧，那可真是如鱼得水呀！就像在迷宫中找到了正确的路线一样惊喜。
你看，精确控制流量不就靠这个嘛！6. 嘿，有没有发现阀门PID 调节参数设置的神奇之处呀？就跟变魔术似的，能让一切都那么恰到好处。
比如在工业生产中，设置好了参数，那效率蹭蹭涨啊！7. 哇，真的得好好钻研阀门 PID 调节参数设置技巧呢！这简直是开启高效运行的钥匙。
你想想，要是参数不对，那不就像钥匙插错了孔，怎么也打不开呀！8. 嘿呀嘿呀，掌握这些阀门 PID 调节参数设置技巧，那可是太有用啦！就像有了一双灵活的手，可以随意塑造想要的结果。
像是让压力稳定下来，不就是靠这一手嘛！9. 总之，阀门 PID 调节参数设置技巧是非常关键的，必须要重视并好好运用呀！。
PID控制器参数的整定摘要：比例（Proportion）、积分(Intergral)、和微分(Differential)控制(以下简称PID控制)，是控制系统中应用最广泛的一种控制规律。
实际运行经验及理论分析充分证明，这种控制规律在相当多的工业对象中，都能得到满意的控制效果。
它是从事自动控制领域的工程技术人员在模拟控制系统中最常使用的的一种方法。
关键词：比例、积分、微分、控制系统、整定在工业控制中，目前应用最多的控制方法仍然是PID控制，PID工作基理：由于来自外界的各种扰动不断产生，要想达到现场控制对象值保持恒定的目的，控制作用就必须不断的进行。
若扰动出现使得现场控制对象值(以下简称被控参数)发生变化，现场检测元件就会将这种变化记录并传送给PID控制器，改变过程变量值(以下简称PV值)，经变送器送至PID 控制器的输入端，并与其给定值(以下简称SP值)进行比较得到偏差值(以下简称e值)，调节器按此偏差并以我们预先设定的整定参数控制规律发出控制信号，去改变调节器的输出指令，从而使现场控制对象值发生改变，并趋向于给定值(SP值)，以达到控制目的。
但PID 控制器的参数与系统所处的稳态工况有关。
一旦工况改变了，控制器参数的“最佳”值也就随着改变，这就意味着需要适时地整定控制器的参数。
但PID参数复杂繁琐的整定过程一直困扰着工程技术人员。
因此研究PID参数整定技术具有十分重大的工程实践意义。
本文对PID控制器参数的整定做以详细说明。
PID其控制图如下图所示。
在实时控制中，一般要求被控过程是稳定的，对给定量的变化能够迅速跟踪，超调量要小且有一定的抗干扰能力。
一般要同时满足上述要求是很困难的，但必须满足主要指标，兼顾其它方面。
参数的选择可以通过实验确定，也可以通过试凑法或者经验数据法得到。
一、P ID参数对输出响应的作用下面以PID输入E（k）的阶跃变化，描述K、Ti、Td、Kd参数在PID运算中的作用，适当地修改各参数的数值，可以获得不同的控制特性，满足不同的控制要求，从而完成PID 参数的整定。
INSTRUCTIONS SSS63-2.5 VOLTAGE REGULATORSELECTRICAL SPECIFICATIONS2.5 Amps DC at 63 Volts DC continuous at 240VAC inout Forcing 4 Amps for 60 seconds Input voltage 190 to 277 Volts Accuracy 1.0% Full load to no load3.1 Amps Line Fuse is includedField Resistance at 63 V is 25.2 Ohms & 45 V is 18 OhmsThe SSS63-2.5 is a general purpose Voltage Regulator designed for smaller 50/60 Hz brushless generators. The regulator has under frequency compensation and automatic build-up circuitry, EMI filtering with remote Voltage Rheostat capabilityU/F Frequency Roll OFF Adjustment.The Frequency Roll Off can be changed by theU/F rheostat on the voltage regulator. CW rotation raises Roll Off CCW Drop the Roll Off Frequency.A 60 Hz generator normal as a Roll Offfrequency is 57 Hz and a 50 Hz Generator normally Roll Off 47 Hz.To adjust the Roll Off you simply set yourgenerator governor manually for 55 to 57 Hz and Adjust the U/F rheostat until you see your generator slightly drop in voltage. Do the same for a 50 Hz generator but set the generator speed from 45 to 47 Hz,VOLTAGE ADJUSTMENTBefore starting the generator for the first time set the Voltage Adjustment rheostat to it max CCW position, start the engine and slowly move the rheostat CW untill and set normal voltage.。
