1.S7-1200/1500 PID概述
(1)什么是PID?
PID功能用于控制闭环过程。
PID控制适用于温度、压力、流量等物理量,是工业现场应用最广泛的控制方法。
PID控制原理是:给被控对象设定一个给定值,然后测量实际值,与给定值进行比较,将差值送入PID控制器。 PID控制器计算的结果是输出值,发送到执行器进行调节。 P、I、D分别指比例(P)、积分(I)、微分(D)。它是一种闭环控制算法。通过这些参数,被控对象可以跟随给定值的变化而稳定系统,自动消除各种干扰对控制过程的影响(见下图)。
(2)PID含义解释
P:比例(proportion)对输入值与反馈值的偏差进行比例调节和控制。应根据P参数确定调整情况。如果太大,会引起振荡,如果太小,会导致调整过慢。由于在没有误差的情况下输出为零,因此比例调节不可能完全消除误差,但也不可能使受控的PV值达到给定值,所以这里需要积分控制。 (设定范围:P=0%-100%)
I: Integral(积分)对一定的常数误差进行积分,使其在积分“I”秒后达到SV值。 I 定义为积分时间。但由于实际系统具有惯性,输出变化后PV值不会立即变化。需要等待一段时间,才能慢慢改变。因此,积分速度必须与实际系统的惯性相匹配。如果惯性大,积分作用就会弱。积分时间I应该更大,反之亦然。例如:如果积分时间设置为1秒,那么输出变化100%所需的时间就是1秒。积分单位为秒S。
D: 微分(derivative)的单位是秒S。比例作用和积分作用是事后调整(即发生错误后才进行调整),而微分作用是事前预防控制,即,一旦发现PV有变大或变小的趋势,立即输出控制信号阻止其变化,以防止过冲或超调等。D只能作为辅助调节。
1、输入设定值r(t)(INPUT):
如:0.0-100.0; 0.0-10.0Mpa; 0.0-80.0L/分钟等
2、输出控制实际值u(t)(OUTPUT):
如:0-10VDC; Q0.1; 0-100等
3、输出反馈实际值y(t)(OUTPUT):
如:0.0-100.0; 0.0-10.0Mpa; 0-10VDC等;
(3)PID图
比例作用、积分作用、微分作用之间的定位关系为:
1、比例作用是主要调节作用,起主导作用。
2、积分功能是辅助调节功能;
PID应用说明:
1、过去由于电子技术没有现在这么发达,PLC、仪表等的PID功能较弱。在许多情况下,PID
这些参数是工程师根据经验调试的。
2、现在几乎所有的PLC、智能控制仪表等都具有良好的PID自整定和优化功能,几乎不需要人工参与。
不过速度很快,效果也很好。西门子S7-1200/1500PLC还具有较好的PID应用功能。
(四)部分PID专业术语含义解释
过程值:是当前的实际值(传感器输出的模拟信号连接到PLC模块后的标定值)
例如:0.0-100.0;如果是通讯数据,则通过程序转换后得到与实际过程值一致的数据。
如:0.0-100.0),过程值一般为指标值。
输出值:是PLC经过PID运算后输出的一个百分比值(0.0%-100%),不会超过100%。
该值由PID调节器控制。
过程值限值:过程值的最大/最小允许值。该值的最大值大于校准的最大过程值。最小值为
该值小于最小校准过程值。如果超过该值,将触发PID控制器报警错误(代码w#16#001)。
过程值监控:该值大于最小过程值且小于最大过程值。该值主要起到中间报警的作用,即
提醒功能,具有开关量输出功能。
PID 控制器数据: 所有PID 数据都可以在PID 工艺对象数据块中找到。
(五)其他:
1、PID_Compact功能指令经过实际测试,证明可以完全控制温度、压力等信号。当温度滞后很大时,测试证实精度为1.16%,基本可以满足大部分应用环境的需求。
用户评论
终于有人好好讲解了这个主题!一直想深入学习PID的运用。
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西门子S7真的很好用,但PID部分确实有点复杂...
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这篇博客讲得超明白的,感觉一下子就理解了。
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我正在使用S7-1200进行温度控制,希望这篇文章能帮到我!
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深度解析?感觉标题很吸引人,期待仔细阅读。
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S7中的PID控制算法真的非常强大!
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很久没接触过PLC相关的知识了,刚好有机会学习一下。
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我想要更深入地了解PID的应用场景,希望能多分享一些实战经验!
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西门子S7系列一直是我的心头好,这篇博客正好可以帮我巩固基础知识。
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PID控制算法的关键点是什么?这篇文章应该会涵盖吧?
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期待学习到更多关于PID的调参技巧!
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S71200和1500的PID参数配置区别还是比较大的,希望能详细讲解。
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对新手来说,PID控制的确是门槛比较高的技术...
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文章讲的是S7中PID的深度解析吗? 应该包括了数学模型和仿真?
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感觉学习PID确实能提升自己解决工业自动化问题的水平!
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这篇文章是不是会包含一些常用的PID调参方法和示例?
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我已经开始准备考试了,希望这篇文章可以帮助我复习S7中的PID知识。
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学习S7真是太棒了,感觉以后工业自动化领域的工作机会很多!
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