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Rockwell(AB) PID指令详解

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PID 基本设定 – Configuration 回路更新时间
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热交换器
产品
TT1
TT2
热水
热交换器
蒸汽
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无前馈时，当下的 输出应为49.99515
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PID 基本设定增益(Independent) 3项增益(P,I & D)独立地运作 •相关增益(Dependent) 一个总的控制器增益对所有3项增益 (P,I & D)起作用择手动模式
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Auto Mode
Insert Photo Here
当PID不在任何一种手动模式时， 它将处于自动模式。
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Agenda Sample
1. PID手动模式 2. PID自动模式及设置
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Example
• 结构体：PID_Structure
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PID 手动模式
❖共有两种手动模式 ✓ 手动 (Tag：PID_Structure.MO) ✓ 软件手动 (Tag：PID_Structure.SWM)
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PID 手动
• PID指令的输出锁定在56.8%
– 56.8%=5680/10000 – 输出牵引值PID_Structure.TIE=56.8 – 软件手动设定输出PID_Structure.SO被修改为56.8，但该
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PID 基本设定 – Configuration 死区
• 死区概念
303
死区上限
死区范围
300
设定点
•设定死区的范围值，输 入0可使死区无效。
•当Error的绝对值小于3时(死区值=3)，Error Within Deadband 显示为Yes;这时，Output被锁定。 •当Error的绝对值大于3时(死区值=3)，Error Within Deadband 显示为No;这时，Output解除锁定，PID自动调节并自动输 出。
•回路级联(PID_Structure.CL) 如果回路级联被使能，则选择是主回路或从回路 (PID_Structure.CT // 0=从回路；1=主回路)
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PID 基本设定 – Tuning /前馈或偏置
• 前馈值可以设定为正或负(通常正)。 • 前馈值将直接叠加到控制变量中。 • 当CV值无限趋近CV的最大/最小定标值时，
前馈基本不起作用（叠加作用被抵消）。 • 前馈使PID提前或延后一定输出量开始响应，它可在扰动有机会改变CV前，预先
补偿扰动的作用。
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PID 基本设定 – Configuration 无冲击启动
• 设定
– 配置PID指令的无冲击参数：Inhold Bit 和Inhold Value
•选定Enable
•传感器的输出类 型
•可对照模块手册来 选不同的格式，不 同的格式对应不同 的定标值。 •选Scaled for PID时， 定标值=16383
•选定Enable
•模块通道的输出 类型
•可对照模块手册来 选不同的格式，不 同的格式对应不同 的定标值。 •选Scaled for PID时， 定标值=16383
•SP-PV PV小于SP时，控制器输出会增大 PV大于SP时，控制器输出会减小 •PV-SP PV大于SP时，控制器输出会增大手 PV小于SP时，控制器输出会减小动 模式
•PV 消除设定点变动时导致的输出尖峰 •Error 算法容许超调时，可获得对设定点 变动的快速响应。
•回路更新时间(PID_Structure.UPT) 大于或等于0.01秒 温度回路等缓慢回路建议大于1秒 压力/流量等快速回路建议250毫秒 张力控制建议10毫秒
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PID 基本设定 – Scaling
• PID指令为
• 那么，PID指令中的标定为
•直接标定到模拟量模 块的输出通道。
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PID 基本设定 – Configuration 无冲击启动
• 参考
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…….
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死区下限
PV曲线
当PV和SP的误差绝对值小于死区 值，即：PV处于死区范围内时， PID调节器的输出被锁定在PV进入 死区前的最后一个输出值。
0
如果使用死区，控制变量必须是Real 格式。有2种死区控制方式。有过零 特性的死区和无过零特性的死区。
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值不启作用(即使置位PID_Structure.SWM,该值也将被手 动模式屏蔽)
• 不同于下图，也可由模拟量输入通道来进行PID牵 引，如：将Tieback变量换成Local:0:I.Ch0Data， 再根
据模块的通道参数设定PID中的最大最小牵引值。
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PID 基本设定 – Configuration 无冲击启动
• 无冲击启动概念
– 当CPU从Program Mode到Run Mode或系统上电时， – 可以使用PID指令的Inhold Bit和Inhold Value 来自动重新设定PID指令，使
得PID的控制变量输出等于当前的模块的模拟量通道的输出。
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PID 基本设定 – 级联回路
• 意义:
– 对相互之间关联的两个回路，控制上它们存在联动，对这种应用进行 级联控制。
– 真正需要控制的对象是TT1
– TT1/TT2作为Master回路；TT2和CV阀作为Slaver回路Master回路计算TT2 的设定值(变化的)，计算出的设定值用于Slaver回路去调节CV的实际需 要的输入。
PID 基本设定 - Tuning
设定值 PID_Structure.SP 软件手动输出值 PID_Structure.SO
前馈或偏置值 PID_Structure.BIAS
比例增益/积分增益 微分时间
选择手动模式
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两种方式都可选定，但手动会覆盖 软件手动。
手动 ✓ 牵引值(Tieback) (Tag：PID_Structure.TIE)
✓ 最大牵引值 (Tag：PID_Structure.MAXTIE)
✓ 最小牵引值 (Tag：PID_Structure.MINTIE)

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(完整版)PID控制详解

(完整版)PID控制详解

PID控制原理和特点工程实际中，应用最为广泛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主要技术之一.当被控对象结构和参数不能完全掌握，或不到精确数学模型时，控制理论其它技术难以采用时，系统控制器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.即当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能有效测量手段来获系统参数时，最适合用PID控制技术。

PID控制，实际中也有PI和PD控制.PID控制器就是系统误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制。

1、比例控制(P)：比例控制是最常用的控制手段之一,比方说我们控制一个加热器的恒温100度，当开始加热时,离目标温度相差比较远，这时我们通常会加大加热，使温度快速上升,当温度超过100度时，我们则关闭输出,通常我们会使用这样一个函数e(t) = SP – y(t)-u(t) = e（t）＊PSP——设定值e(t）——误差值y（t）——反馈值u(t)——输出值P——比例系数滞后性不是很大的控制对象使用比例控制方式就可以满足控制要求，但很多被控对象中因为有滞后性。

也就是如果设定温度是200度,当采用比例方式控制时,如果P选择比较大，则会出现当温度达到200度输出为0后，温度仍然会止不住的向上爬升,比方说升至230度，当温度超过200度太多后又开始回落，尽管这时输出开始出力加热，但温度仍然会向下跌落一定的温度才会止跌回升，比方说降至170度，最后整个系统会稳定在一定的范围内进行振荡。

如果这个振荡的幅度是允许的比方说家用电器的控制，那则可以选用比例控制2、比例积分控制（PI）：积分的存在是针对比例控制要不就是有差值要不就是振荡的这种特点提出的改进,它常与比例一块进行控制，也就是PI控制。

其公式有很多种，但大多差别不大，标准公式如下：u(t） = Kp*e(t） + Ki∑e(t) +u0u（t）—-输出Kp--比例放大系数Ki——积分放大系数e（t)——误差u0——控制量基准值（基础偏差）大家可以看到积分项是一个历史误差的累积值，如果光用比例控制时，我们知道要不就是达不到设定值要不就是振荡，在使用了积分项后就可以解决达不到设定值的静态误差问题，比方说一个控制中使用了PI控制后，如果存在静态误差，输出始终达不到设定值，这时积分项的误差累积值会越来越大,这个累积值乘上Ki 后会在输出的比重中越占越多，使输出u(t)越来越大，最终达到消除静态误差的目的PI两个结合使用的情况下，我们的调整方式如下：1、先将I值设为0,将P值放至比较大，当出现稳定振荡时，我们再减小P值直到P值不振荡或者振荡很小为止（术语叫临界振荡状态)，在有些情况下，我们还可以在些P值的基础上再加大一点。

ab 增强型PID功能块1

ab 增强型PID功能块1

PIDE - 增强型 PID 功能块PIDE 功能块为标准的PID梯形图语言指令提供了更高级的功能。

另外，它使用PID 算法的速度形式。

增益适用于偏差或 PV数值的变化，而不适用于偏差或PV 的数值。

当使用这个指令时，我们会看到它有很多不同的输入和输出。

要想使功能块按照预想的模式运行，则选择并应用正确的输入是非常重要的。

本文档的目的是将这些信息分解成不同的部分，以使用户更容易地进行选择。

操作状态表 1. 操作状态标记为“ProgOper”的布尔量输出用于指示PIDE 功能块的运行条件。

它提供了这两种模式下功能块控制状态的数据。

如果它被设置为逻辑“1”，PIDE块会处于程序控制状态，如果它被设置为逻辑“0”， PIDE块会处于操作员控制状态。

图 2 –带有操作员控制状态输入和输出的PIDE 功能块.表 3 –操作员/程序模式选择.表3显示了使PIDE功能块处于操作员模式或程序模式而所需的不同输入的逻辑状态。

操作员模式面板RSLogix5000安装 CD上包括很多面板，它们可以和不同的功能块一起使用。

一种面板专为PIDE 功能块而提供。

这个面板可以很容易地使用PIDE 和HMI控制软件包（例如RSView）。

《Process Control and Drives Instruction Manual（过程控制和驱动指令手册）》（出版号：1756-RM006A-EN-P）的第C-17到C-19页对这个面板进行了说明。

运行模式表 4. 运行模式当处于程序控制状态时，串级/比率、自动和手动模式可以由用户的程序进行控制，当处于操作员控制状态时，串级/比率、自动和手动模式可以由操作员面板或其它接口进行控制。

注意：覆盖和手操模式具有模式请求布尔量输入，它们只能由用户的程序进行控制。

这些输入可以运行在程序控制和操作员控制状态。

从功能块的图标上我们可以看到：输入显示在功能块的左手侧，输出显示在功能块的右手侧。

布尔量输入用于控制PIDE 功能块的状态，布尔量输出用于状态或反馈指示器。

AB-RSLogix5000-PID块详细介绍

AB-RSLogix5000-PID块详细介绍

RSLogix5000——PID
如图：为程序中插入的一个PID梯形图，定义PID名称为b01
各参数具体含义：
01过程变量：想要控制的变量，如温度、压力、流量等，此处为已经转换好的量程值，不是通道里面的工程值；
02回接：手动控制时起作用，直接设定控制输出的大小，比如通过控制阀门开度调节流量，这个值就是手动设定阀位；
03控制变量：顾名思义，此值为PID块的控制输出，对应你的AO点，比如阀位输出；
04PID主回路：这个与串级PID有关系，也就是多个PID串路，这里你可以默认；
05Inhold Bit：决定输出初始值是否保持在上次的终值，这个位可以实现启动的平滑过渡，即PID运行后，输出的初始值有关；
06Inhold Value：:输出初始值保持在上一次的终值上；
07设定点：即想要控制变量的目标值，比如想把流量控制在200m³/h，设定点值就为200，可以通过MOV指令将需要设定的目标值给到b01.SP，梯形图中只是用于显示；
08过程变量:过程变量PV的显示值，目的为在线监控方便；
09:输出%：控制变量CV的百分比显示值，经过PID计算后给定阀门开度。

比如4-20ma对应阀门开度0-100；
打开程序标签可以看到，生成了相应的结构变量
每条PID指令对应一条唯一的PID结构体。

其助记符包括：
PID-CONFIGURATION界面设置。

PID指令的使用

PID指令的使用

PID指令的使用注:该向导被勾选的第二代中央处理器。

如果你有一个向导配置在3.1x项目,该项目还作品。

然而,向导将不认识它,你将不能编辑年长的配置。

图1 PID指令一步1指定环数2建立回路的参数3圈的输入和输出选项4个回路报警选项5指定的内存区计算初始化程序和6指定中断处理程序7生成的代码S7-200 PID的公式可用于指导巫师的简化配置的PID操作。

询问你的向导的初始化的选项,然后生成的程序代码和数据块代码是为特定的配置。

注意:你必须编译程序和象征的解决方式使用前PID向导。

如果你没有编译,向导提示你这样做之初的PID结构的过程。

你选择PID从屏幕上后,询问你的巫师记载下列事项:步骤1指定环数注意:如果你的项目包含现有PID结构使用第七步微型/赢版本,你必须选择3.2%的编辑一个现有的配置或创建一个新的一步后再继续。

你指定的PID回路配置。

步骤2组循环参数注:符号名称为参数表地址已被指定的向导。

这个代码生成的PID巫师用参数表地址来创造操作数为相对偏置成参数表。

如果你创建一个象征性的名称,地址,然后参数表改变地址分配给这个符号,代码生成的PID巫师可以不再执行正确。

这个环设定的参数是为你提供的程序生成的向导。

1。

如何设定明确的回路(p)应该被烫伤。

选择任何真正的数字低的范围和高的范围。

缺省的是一个真正的数量和100.0 0.0之间。

2。

记载下列循环参数。

——赢得时间示例-积分时间-衍生的时间对于一个描述循环参数影响性能的计算,看到PID计算PID调节。

步骤3组循环的输入和输出选项循环过程变量(PV)是一个参数指定的程序,你所产生的向导。

询问你的巫师下列循环输入选项:1。

指定的循环过程中如何变(PV)应该被刻画。

你可以选择。

-单极(默认范围从0到锭可编辑)。

-32000(默认范围-双相性精神障碍,请问可以编辑)。

- 20%的偏移量(范围,3200者,除第6400不变)。

你还必须输入下列循环输出选项:2。