s7-200-pid向导编程步骤

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S7-200 SMART PID控制配置向导

S7-200 SMART PID控制配置向导

PID Wizard - PID向导Micro/WIN SMART提供了PID Wizard(PID指令向导),可以帮助用户方便地生成一个闭环控制过程的PID算法。

此向导可以完成绝大多数PID运算的自动编程,用户只需在主程序中调用PID向导生成的子程序,就可以完成PID控制任务。

PID向导既可以生成模拟量输出PID控制算法,也支持开关量输出;既支持连续自动调节,也支持手动参与控制。

建议用户使用此向导对PID编程,以避免不必要的错误。

建议用户使用较新的编程软件版本。

在新版本中的PID向导获得了改善。

PID向导编程步骤使用以下方法之一打开 PID 向导:●在Micro/WIN SMART中的工具菜单中选择PID向导:图1. 选择PID向导● 在项目树中打开“向导”文件夹,然后双击“PID”,或选择“PID”并按回车键。

图2. 选择PID向导第一步:定义需要配置的PID回路号在此对话框中选择要组态的回路。

最多可组态 8 个回路。

在此对话框上选择回路时,PID 向导左侧的树视图随组态该回路所需的所有节点一起更新。

图3. 选择需要配置的回路第二步:为回路组态命名可为回路组态自定义名称。

此部分的默认名称是“回路 x”,其中“x”等于回路编号。

图4. 为PID回路命名图5. 设置PID参数图5中定义了PID回路参数,这些参数都应当是实数:a.增益:即比例常数,默认值=1.00。

b.积分时间:如果不想要积分作用可以将该值设置很大(比如10000.0),默认值=10.00。

c.微分时间:如果不想要微分回路,可以把微分时间设为0 ,默认值=0.00。

d.采样时间:是PID控制回路对反馈采样和重新计算输出值的时间间隔,,默认值=1.00。

在向导完成后,若想要修改此数,则必须返回向导中修改,不可在程序中或状态表中修改。

注意:关于具体的PID参数值,每一个项目都不一样,需要现场调试来定,没有所谓经验参数。

图6. 设定PID输入过程变量a.指定回路过程变量 (PV) 如何标定。

S7—200PID

S7—200PID

S7—200的PID编程作者:韩耀旭该部分主要包括以下内容:PID控制基础知识简单介绍S7—200的PID功能PID功能块编程PID 功能块编程实例PID向导编程PID自整定PID控制基础知识简单介绍PID是比例,积分,微分的缩写。

PID控制是工业过程中应用最广泛的一种控制方法,它适用于温度、压力、流量、液位等几乎所有控制,均可以达到很好的效果。

PID控制主要由三部分组成:比例调节,积分调节,微分调节。

其控制原理相对较复杂,需要相当的控制理论和微积分知识。

作为一名工程控制人员,没有必要过分深入了解PID的控制原理,本文也只是对PID控制的原理作了一个概述,如果您还是觉得难以理解,也不必害怕,您可以跳过下面这部分内容直接去看PID控制通俗讲解部分。

比例调节作用:P 为比例增益,代表比例控制作用的强弱,单位为%。

比例调节的作用是控制输出的大小与误差的大小成正比。

P参数的定义是:当误差占量程的百分比达到P值时,比例作用的输出为100%。

例:对于量程为0-1300℃的温控系统,当P设置为10%时,说明当误差达到10%(130℃)时,比例作用的输出等于100%,误差每变化1℃,比例作用输出变化0.77%。

P值越大,控制的灵敏度越低;P值越小,控制的灵敏度越高。

例如,比例参数P设定为4%(0.04),表示测量值偏离给定值4%时,输出控制量变化100%。

P值小,比例作用大,动态响应快,消除误差的能力强,可以加快调节。

但是,实际系统是有惯性的,过大的比例,会使系统的稳定性下降,造成系统的不稳定。

现场调试时,P参数通常由大向小调,以能达到最快响应又无超调(或无大的超调)为最佳。

积分调节作用:为什么要引进积分作用呢?前面已经分析过,比例作用的输出与误差的大小成正比,误差越大,输出越大,误差越小,输出越小,误差为零,输出为零。

由于没有误差时输出为零,因此比例调节不可能完全消除误差,不可能使被控量的当前值达到给定值。

这样控制的结果就必然存在一个稳定的误差,以维持一个稳定的输出。

西门子S7-200SMARTPID回路控制,配置PID向导,查看项目组件

西门子S7-200SMARTPID回路控制,配置PID向导,查看项目组件

西门子S7-200SMARTPID回路控制,配置PID向导,查看项目组件本篇我们继续来学习西门子S7-200 SMART的PID回路控制,首先介绍一下如何配置PID向导。

在工具菜单功能区单击PID按钮打开PID回路向导对话框,选择要组态的回路,最多可组态8个回路,这里我们选择回路0。

选择回路0在左侧的树视图中单击回路0节点,在此定义回路名称。

单击参数节点,在此设置回路参数,如果不需要比例作用,增益设置为0.0,如果不需要积分作用,积分时间设置为无穷大值INF,如果不需要微分作用,微分时间设置为0.0,采样时间是PID控制回路对反馈采样以及重新计算输出值的时间间隔,这里我们均采用默认值,后面在实验中进行自整定。

设置回路参数单击输入节点,在此指定回路过程变量的标定方式,根据外接模拟量输入情况,类型选择単极型,标定选项中设置过程变量范围0到27648,对应回路设定值范围0.0到100.0,该值是给定值占过程变量量程的百分比,在本例中也可以认为是工程量温度值。

设置输入参数点击输出节点,在此指定回路输出的标定方式,根据外接输出信号类型选择数字量,循环时间即PWM输出的周期,采用默认值0.1秒。

设置输出参数单击报警节点,在此设定回路报警选项,启用下限报警、上限报警、模拟量输入错误报警,指定报警上下限值以百分比表示,以及模拟量输入模块连接到PLC的位置。

报警参数设置单击代码节点,在此自定义向导生成的子程序和中断程序的名称,选择添加PID的手动控制,当处于手动模式时不执行PID计算,回路输出由程序控制。

单击存储器分配节点,PID向导为完成PID运算需要120个字节的位存储器,为其指定起始地址,要保证程序中没有使用这些存储器,单击建议按钮向导将自动设定当前程序中未用的位存储器,这里我们采用VB0为起始地址。

添加PID手动控制单击组件节点,在此列出了PID向导生成的组件,包括一个初始化PID的子程序、一个用于循环执行PID功能的中断程序、一个120个字节的数据页以及一个符号表,单击生成按钮完成PID向导配置,向导生成的项目组件添加到了项目中。

S7-200中的PID控制(温度控制举例)

S7-200中的PID控制(温度控制举例)
工作原理 任务目标 实现过程
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PID温度控制示例-实现过程
通过PID向导配置PID回路 PID相关指令及回路表 通过文本显示向导配置TD200C显示屏 编写程序
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实现过程-通过PID向导配置PID回路
步骤
1 进入PID配置向导
2选择要配置的PID回路
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PID温度控制示例
提纲
PID控制理论简介 PID温度控制示例
工作原理 任务目标 实现过程
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S7-200 PID 温度控制
PID温度控制示例
工作原理 任务目标 实现过程
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PID温度控制示例-工作原理
PID温度控制系统是一个闭环系统,由 PLC的输出控制加热器对热电阻的加热 程度.
1. 选择一个未使用的V存储区来存放模块的配置信息,可 以点击“建议地址”按钮,让系统来选定一个合适的存 储区。这里PID回路存储区的首地址为VB400。
2. 点击“下一步”按钮。
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配置PID回路-步骤7:指定子程序和中断程序
1. 为向导子程序和中断程序命名。 2. 点击“下一步”按钮。
相关指令
通过向导完成对PID回路的 配置后回生成子程序 “PIDx_INIT”。
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2
PID相关指令及回路表- PIDx_INIT指令
PIDx_INIT 指令根据在PID向导中设 置的输入和输出执行 PID 功能。 每次扫描均调用该指令。
PIDx_INIT 指令的输入和输出取决 于在PID 向导中所作的选择。例 如,如果选择“增加PID手动控制 ”功能则在指令中将显示 Auto_Manual(自动/手动切换)和 ManualOutput(手动模式下的输出 值)输入,如果在 PID 向导的“ 回路报警选项”屏幕中选择“使 能低限报警(PV)”,则在指令 中将显示LowAlarm(低限报警) 输出。

S7-200-PID 向导编程步骤

S7-200-PID 向导编程步骤

PID 向导编程步骤:在 Micro/WIN 中的命令菜单中选择 Tools > Instruction Wizard,然后在指令向导窗口中选择 PID 指令:图 1. 选择 PID 向导在使用向导时必须先对项目进行编译,在随后弹出的对话框中选择“Yes” ,确认编译。

如果已有的程序中存在错误,或者有没有编完的指令,编译不能通过。

如果你的项目中已经配置了一个 PID 回路,则向导会指出已经存在的PID 回路,并让你选择是配置修改已有的回路,还是配置一个新的回路:图 2. 选择需要配置的回路第一步:定义需要配置的PID回路号图 3. 选择 PID 回路号第二步:设定PID回路参数图 4. 设置 PID 参数a. 定义回路设定值(SP,即给定)的范围:在低限(Low Range)和高限(High Range)输入域中输入实数,缺省值为 0.0 和100.0,表示给定值的取值范围占过程反馈量程的百分比。

这个范围是给定值的取值范围。

它也可以用实际的工程单位数值表示。

参见:设置给定-反馈的量程范围。

以下定义 PID 回路参数,这些参数都应当是实数:b. Gain(增益):即比例常数。

c. Integral Time(积分时间):如果不想要积分作用,可以把积分时间设为无穷大:9999.99 。

d. Derivative Time(微分时间):如果不想要微分回路,可以把微分时间设为0。

e. Sample Time(采样时间):是 PID 控制回路对反馈采样和重新计算输出值的时间间隔。

在向导完成后,若想要修改此数,则必须返回向导中修改,不可在程序中或状态表中修改。

注意:关于具体的 PID 参数值,每一个项目都不一样,需要现场调试来定,没有所谓经验参数。

第三步:设定回路输入输出值图 5. 设定 PID 输入输出参数在图 5 中,首先设定过程变量的范围:a.指定输入类型Unipolar:单极性,即输入的信号为正,如 0-10V 或 0-20mA 等。

S7-200自编PID

S7-200自编PID
R #Errer, 1
JMP 0
Network 3
LD SM1.2 //张力在增大
R #Errer, 1
NOT //张力在减小
S #Errer, 1
MOVW #Sv, AC2
-I #Pv, AC2
MUL #Kc, AC1 //比例项
MUL #Ki, AC2 //积分项
+D AC1, AC2
DTR AC2, AC3
S7-200自己编PID2008年05月24日 星期六 07:23自己编PID?这很好,呵呵。 不过你需要先确定你到底要干什么,也就是说你的PID是用来干嘛的?
你需要的是纯比例控制?还是比例+积分?还是比例+积分+微分? 是增量式的还是位置式的?
你需要微分先行吗? 需要积分分离吗?需要死区吗?需要可变系数吗? 等等... ...可以说涉及的东西还挺多,不是几句话就能说明的。你可以去找一本这方面的书详细的了解一下各种PID的方法及作用。下面是我用S7-200自己写的一个用MM440变频器控制张力的PI(没有微分作用),增量式的,没有死区,也没有积分分离,也没有微分先行等。(根据自己的工艺写)
Network 4
LBL 0
Network 5
// U(k)=U(k-1) + △U △U=Kc[E(k)-E(k-1)]+KiE(k)=Kc[Pv(k-1)-Pv(k)] + Ki[Sv-Pv]
LD SM0.0
MOVW #Pv, #PvLast
Errer:BOOL; // 断带标志
Out:INT; // PID输出值
END_VAR
BEGIN

s7-200 多路pid编程实例

s7-200 多路pid编程实例

s7-200 多路pid编程实例1. 背景介绍s7-200PLC是西门子公司推出的一款小型PLC控制器,广泛应用于工业自动化领域。

在工业生产过程中,温度、压力、流量等参数的控制是非常重要的,而PID控制是一种常用的控制方法。

本文将结合s7-200 PLC,介绍多路PID控制的实例编程方法。

2. PID控制原理2.1 比例控制(P):输出与误差成正比,用于调节系统的稳定性2.2 积分控制(I):校正系统长期偏差,提高系统的稳定性和鲁棒性2.3 微分控制(D):校正系统的瞬时变化,提高系统的响应速度3. 多路PID控制的应用场景在工业生产过程中,经常需要对多个参数进行同时控制,比如温度、压力、流量等。

使用多路PID控制可以有效提高生产质量,并且降低能耗成本。

4. s7-200 PLC多路PID编程实例4.1 硬件搭建:首先搭建s7-200 PLC的硬件环境,包括输入模块、输出模块以及传感器等。

4.2 软件编程:通过西门子PLC编程软件进行多路PID控制的程序编写,包括参数设定、控制逻辑实现等。

4.3 参数调试:在实际运行过程中,对PID控制参数进行调试优化,确保系统的稳定性和控制效果。

5. 实验结果分析通过对多路PID控制实例的实验,可以得到不同参数下的控制效果,并对比分析不同参数对系统的影响。

6. 总结与展望本文针对s7-200 PLC的多路PID控制实例进行了详细介绍,通过实验结果分析可以看出,在工业自动化领域中,多路PID控制具有重要的应用价值。

未来随着工业自动化技术的不断发展,多路PID控制技术也将得到进一步的改进和应用。

通过以上的内容,本文对s7-200多路PID编程实例进行了详细的介绍,对读者进行了系统的指导,使得读者对于PLC的多路PID编程实例有了更深入的了解。

扩展内容7. 多路PID控制的优势传统的单路PID控制在某些多参量系统中存在一定的局限性,难以同时满足多个控制要求。

而多路PID控制技术可以针对不同的参数进行独立的控制,使得系统在多个参数下能够保持良好的稳定性和动态性能。

原创分享200smart中PID向导如何编写程序?

原创分享200smart中PID向导如何编写程序?

原创分享200smart中PID向导如何编写程序?PID是模拟量中最常见的应用,在S7-200 SMART中PID程序编写有两种方式,一是通过PID向导组态,而是利用PID指令编写。

为了简化程序编写,通常采用PID向导组态方法编写,下面介绍一下向导如何组态。

在项目树中找到向导>PID,如下图所示:双击打开PID向导,勾选需要组态的PID回路,并进行命名。

点击下一个,切换到参数设置界面,如下图所示:增益:比例系数P。

采样时间:采样运算间隔时间。

积分时间:I 微分时间:D点击下一个,切换到输入回路标定界面,如下图所示:单极:输入模拟量0-10V,0-5V,0-2.5V,0-20Ma等。

单极20%偏移量:输入为4-20Ma,2-10V等。

双极:输入为+/-10v,+/-5v,+/-2.5v等。

温度X10℃和温度X10℉:热电阻和热电偶模块选用,转换值0-1000 标定:设置输入过程变量转换值与实际传感器量程的对应关系,如果检测温度偏高,可以减小回路上限进行修正,反之则减小回路上限。

设置好点击下一个,切换到输出回路类型与标定界面,如下图所示:类型:模拟量和数字量。

数字量:以高速脉冲输出PWM形式输出,设置好循环时间(周期时间),根据PID运算输出比例改变输出占空比,从而控制固态继电器等设备。

模拟量:输出电压或电流模拟信号控制其它设备,设置好模拟量标定,与输入类似。

设置好点击下一个,切换到报警设置界面,如下图所示:勾选需要启用的报警,设置好报警比例值,当超过范围就会触发报警输出。

设置好报警参数点击下一个,切到手动设置界面,如下图所示:子程序和中断程序的名称是向导默认生成的,无法进行修改,勾选添加PID手动控制,生成子程序就会有手动功能。

设置好后点击下一个,切换到存储器分配界面,如下图所示:分配向导存储器,可以点击建议自动识别,也可以手动设置未使用过的V存储器。

全部设置完毕,点击生成即可完成向导组态。

s7-200 PID参数设置

s7-200 PID参数设置

s7-200 PID参数设置•悬赏分:30•- 解决时间:2009-9-6 12:26请有经验大侠给予指导。

用S7-200 PID应用水处理加药1、手工编制PID程序时,参数:增益、积分/微分时间如何设置?有无经验值?2、应用PID向导编程调试时,是否先初步设置增益、积分/微分时间值,然后通过自动调节得出系统优化的增益、积分/微分时间值,最后代替初步设置值?3、用PID向导自动调节时,出现错误“调节算法因滞后死区值超出最大值而终止”的原因及解决办法。

请详细解答。

先谢谢了。

问题ID: 41060提问者:北冰河- 新生第1级最佳答案下面是PID控制器参数整定的一般方法:PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。

它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。

PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:一是理论计算整定法。

它主要是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数。

这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。

二是工程整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。

PID控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。

三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。

但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善。

现在一般采用的是临界比例法。

利用该方法进行 PID控制器参数的整定步骤如下:(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;(2)仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。

PID参数的设定:是靠经验及工艺的熟悉,参考测量值跟踪与设定值曲线,从而调整P\I\D的大小。

比例I/微分D=2,具体值可根据仪表定,再调整比例带P,P过头,到达稳定的时间长,P太短,会震荡,永远也打不到设定要求。

S7-200的PID

S7-200的PID

如何使用S7-200CPU的PID控制第一部分、PID控制S7-200能够进行PID控制。

S7-200 CPU最多可以支持8个PID控制回路(8个PID指令功能块)。

PID是闭环控制系统的比例-积分-微分控制算法。

PID控制器根据设定值(给定)与被控对象的实际值(反馈)的差值,按照PID算法计算出控制器的输出量,控制执行机构去影响被控对象的变化。

PID控制是负反馈闭环控制,能够抑制系统闭环内的各种因素所引起的扰动,使反馈跟随给定变化。

根据具体项目的控制要求,在实际应用中有可能用到其中的一部分,比如常用的是PI (比例-积分)控制,这时没有微分控制部分。

PID算法在S7-200中的实现PID控制最初在模拟量控制系统中实现,随着离散控制理论的发展,PID也在计算机化控制系统中实现。

为便于实现,S7-200中的PID控制采用了迭代算法。

详细的计算方法请参考《S7-200系统手册》中PID指令部分的相关内容。

计算机化的PID控制算法有几个关键的参数Kc (Gain,增益),Ti(积分时间常数),Td (微分时间常数),Ts(采样时间)。

在S7-200中PID功能是通过PID指令功能块实现。

通过定时(按照采样时间)执行PID功能块,按照PID运算规律,根据当时的给定、反馈、比例-积分-微分数据,计算出控制量。

PID功能块通过一个PID回路表交换数据,这个表是在V数据存储区中的开辟,长度为36字节。

因此每个PID功能块在调用时需要指定两个要素:PID控制回路号,以及控制回路表的起始地址(以VB表示)。

由于PID可以控制温度、压力等等许多对象,它们各自都是由工程量表示,因此有一种通用的数据表示方法才能被PID功能块识别。

S7-200中的PID功能使用占调节范围的百分比的方法抽象地表示被控对象的数值大小。

在实际工程中,这个调节范围往往被认为与被控对象(反馈)的测量范围(量程)一致。

PID功能块只接受0.0 - 1.0之间的实数(实际上就是百分比)作为反馈、给定与控制输出的有效数值,如果是直接使用PID功能块编程,必须保证数据在这个范围之内,否则会出错。

如何使用S7-200CPU 的PID控制

如何使用S7-200CPU 的PID控制

如何使用S7-200CPU 的PID控制S7-200 能够进行PID 控制。

S7-200 CPU最多可以支持8 个PID 控制回路(8个PID 指令功能块)。

PID 是闭环控制系统的比例-积分-微分控制算法。

PID 控制器根据设定值(给定)与被控对象的实际值(反馈)的差值,按照PID 算法计算出控制器的输出量,控制执行机构去影响被控对象的变化。

PID 控制是负反馈闭环控制,能够抑制系统闭环内的各种因素所引起的扰动,使反馈跟随给定变化。

根据具体项目的控制要求,在实际应用中有可能用到其中的一部分,比如常用的是PI(比例-积分)控制,这时没有微分控制部分。

1、PID 算法在S7-200 中的实现PID 控制最初在模拟量控制系统中实现,随着离散控制理论的发展,PID也在计算机化控制系统中实现。

计算机化的PID 控制算法有几个关键的参数:●Kc:Gain,增益●Ti:积分时间常数●Td:微分时间常数●Ts:采样时间在S7-200 中PID 功能是通过PID 指令功能块实现。

通过定时(按照采样时间)执行PID 功能块,按照PID 运算规律,根据当时的给定、反馈、比例-积分-微分数据,计算出控制量。

PID 功能块通过一个PID 回路表交换数据,这个表是在V 数据存储区中的开辟,长度为36 字节。

因此每个PID 功能块在调用时需要指定两个要素:PID控制回路号,以及控制回路表的起始地址(以VB 表示)。

由于PID 可以控制温度、压力等等许多对象,它们各自都是由工程量表示,因此有一种通用的数据表示方法才能被PID 功能块识别。

S7-200中的PID 功能使用占调节范围的百分比的方法抽象地表示被控对象的数值大小。

在实际工程中,这个调节范围往往被认为与被控对象(反馈)的测量范围(量程)一致。

PID 功能块只接受0.0 - 1.0 之间的实数(实际上就是百分比)作为反馈、给定与控制输出的有效数值,如果是直接使用PID 功能块编程,必须保证数据在这个范围之内,否则会出错。

西门子S7-200 PID指令

西门子S7-200 PID指令

西门子S7-200 PID 指令1、PID 标准指令西门子S7-200plc 具有标准的PID 回路指令来实现各种温度控制(如图1 所示)。

PID 回路(PID)指令根据表格(TBL)中的输入和配置信息对引用LOOP 执行PID 回路计算(如表1 所示)。

同时,逻辑堆栈(TOS)顶值必须是”打开”(使能位)状态,才能启用PID 计算。

图1 PID 回路指令表1 PID 回路指令操作数S7-200 程序中可使用八条PID 指令,如果两条或多条PID 指令使用相同的回路号码(即使它们的表格地址不同),PID 计算会互相干扰,结果难以预料。

因此,必须在程序设计之初为每一个PID 控制指定不同的回路号。

LOOP 回路表存储用于控制和监控回路运算的参数,包括程序变量、设置点、输出、增益、采样时间、整数时间(重设)、导出时间(速率)等数值。

PID 指令框中输入的表格(TBL)起始地址为回路表分配80 个字节2、PID 控制在工程实际中,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 控制或调节。

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。

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时,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。

即当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,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。

(1)比例(P)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。

当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(Steady-state error)。

(2)积。

西门子S7-200PLC的PID编程方法

西门子S7-200PLC的PID编程方法

西门子S7-200PLC的PID编程方法1.注意区分输入端接的是电压信号还是电流信号;输出端是电流信号还是电压信号。

在模拟模块上不同信号下的接线方式。

2.了解信号输入元件相关资料:如使用温度变送器,要了解温度变送器测量范围,如0~100℃;输出电流范围4~20mA;分度号是什么,如PT100;接线原理图等。

相关输入元件;输出元件在模拟模块上的接线方式。

其他如工程要求的精度是多少等。

3.关于PID设定值(VD204)确认:假定我们将控制温度定位23.5℃;以单极性为例,首先应确定输入信号是0~10V电压信号还是4~20mA电流信号?,这在PID设定值中非常重要。

如是0~10V电压输入信号对应0~32000,温度范围0~100℃,设定值为可直接算出:VD204=23.5/(100-0)=0.235;若是电流4~20mA,其对应数值应为6400~32000,温度范围0~100℃,则设定值应为0.388。

原因:模拟模块中0~32000对应0~20mA;其中6400~32000对应4~20mA对应0~100℃;这就必须进行相关的计算,23.5℃电流计算方式:(20-4):(100-0)=(X-4):23.5;解方程:X=7.76(mA)。

设定值:VD204=7.76/20=0.388.4.关于PID输出值(VD208)确认:以单极性为例,应确定输出信号是0~10V电压信号还是4~20mA电流信号对应着0~32000?若是输出信号AQW0对应电压信号,比如0~10V,则AQW0=(实数VD208*32000在转化成整数)即可;若是输出信号AQW0对应电流信号,比如4~20 mA,则AQW0=(实数VD208*32000在转化成整数+6400)。

5.关于PID恒温控制实际:通过上机实验可知:PID恒温控制是围绕着设定值进行调节的。

若设定温度为23.5℃;当温度低于设定值时,加温蒸汽调节阀始终处于全部打开状态,;当温度达到23.5℃,加温用的蒸汽调节阀开始逐渐关闭,在关闭过程中,温度有可能仍在渐渐上升,温度偏离越大,关闭速度越快;知道全部关闭为止;当温度再次低于设定值时,加温蒸汽调节阀则会逐渐打开,打开速度取决于温度偏离值的大小,偏离越大,打开速度越快;直到温度再次达到设定值。

如何使用S7-200plc的PID控制,这篇文章讲的很清楚!

如何使用S7-200plc的PID控制,这篇文章讲的很清楚!

如何使用S7-200plc的PID控制,这篇文章讲的很清楚!私信“干货”二字,即可领取18G伺服与机器人专属资料!S7-200 能够进行PID 控制。

S7-200 CPU最多可以支持8 个PID 控制回路(8个PID 指令功能块)。

PID 是闭环控制系统的比例-积分-微分控制算法。

PID 控制器根据设定值(给定)与被控对象的实际值(反馈)的差值,按照PID 算法计算出控制器的输出量,控制执行机构去影响被控对象的变化。

PID 控制是负反馈闭环控制,能够抑制系统闭环内的各种因素所引起的扰动,使反馈跟随给定变化。

根据具体项目的控制要求,在实际应用中有可能用到其中的一部分,比如常用的是PI(比例-积分)控制,这时没有微分控制部分。

1、PID 算法在S7-200 中的实现PID 控制最初在模拟量控制系统中实现,随着离散控制理论的发展,PID也在计算机化控制系统中实现。

计算机化的PID 控制算法有几个关键的参数:●Kc:Gain,增益●Ti:积分时间常数●Td:微分时间常数●Ts:采样时间在S7-200 中PID 功能是通过PID 指令功能块实现。

通过定时(按照采样时间)执行PID 功能块,按照PID 运算规律,根据当时的给定、反馈、比例-积分-微分数据,计算出控制量。

PID 功能块通过一个PID 回路表交换数据,这个表是在V 数据存储区中的开辟,长度为36 字节。

因此每个PID 功能块在调用时需要指定两个要素:PID控制回路号,以及控制回路表的起始地址(以VB 表示)。

由于PID 可以控制温度、压力等等许多对象,它们各自都是由工程量表示,因此有一种通用的数据表示方法才能被PID 功能块识别。

S7-200中的PID 功能使用占调节范围的百分比的方法抽象地表示被控对象的数值大小。

在实际工程中,这个调节范围往往被认为与被控对象(反馈)的测量范围(量程)一致。

PID 功能块只接受0.0 - 1.0 之间的实数(实际上就是百分比)作为反馈、给定与控制输出的有效数值,如果是直接使用PID 功能块编程,必须保证数据在这个范围之内,否则会出错。

精通S7-200PID系列教程--PID介绍

精通S7-200PID系列教程--PID介绍

精通S7-200PID系列教程--PID介绍写在前面PID的使用一直是初学者面前的拦路虎,本文以西门子S7-200为例讲解PID的使用,力求以通俗易懂的语言把其中的难点、重点描述出来,希望能对于没有控制理论基础的人理解PID有帮助精通S7-200 PID系列教程--PID介绍文/PLC技术支持图/网络1、PID是什么在工程实际中,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。

由比例单元P、积分单元I 和微分单元D组成。

这么说对于没有基础的可能比较难理解,下面用一则故事解释。

小凯接到这样一个任务:有一个水缸有点漏水、而且漏水的速度还不一定固定不变,要求水面高度维持在某个位置,一旦发现水面高度低于要求位置,就要往水缸里加水,这里水面高度就是系统的设定值(给定值)。

实际过程中的水位是系统的实际值(反馈值)。

小凯接到任务后就一直守在水缸旁边,时间长就觉得无聊,就跑到房里看小说了,每30分钟来检查一次水面高度。

水漏得太快,每次小凯来检查时,水都快漏完了,离要求的高度相差很远。

于是小凯改为每3分钟来检查一次,结果每次来水都没怎么漏,不需要加水,来得太频繁做的是无用功。

几次试验后,确定每10分钟来检查一次。

这个检查时间就称为采样周期(T)。

开始小凯用瓢加水,水龙头离水缸有十几米的距离,经常要跑好几趟才加够水。

于是小凯改为用桶加,一加就是一桶,跑的次数少了,加水的速度也快了。

但好几次将缸给加溢出了,不小心弄湿了几次鞋。

小凯又开始动脑筋了,我不用瓢也不用桶,老子用盆,几次下来,发现刚刚好,不用跑太多次,也不会让水溢出。

这个加水工具的大小就称为比例系数(P)。

可新问题又出现了,虽然不会加过量溢出,但有时会高过要求位置比较多,还是有打湿鞋的危险。

聪明的小凯又想了个办法,在水缸上装一个漏斗,每次加水不直接倒进水缸,而是倒进漏斗让它慢慢加。

这样溢出的问题就解决了,但加水的速度又慢了,有时还赶不上漏水的速度。

S7 200PID自整定

S7 200PID自整定

PID自整定新的S7-200 CPU支持PID自整定功能,在STEP 7-Micro/WIN V4.0中也添加了PID调节控制面板。

用户可以使用用户程序或PID调节控制面板来启动自整定功能。

在同一时间最多可以有8个PID回路同时进行自整定。

PID调节控制面板也可以用来手动调试老版本的(不支持PID自整定)CPU的PID控制回路。

用户可以根据工艺要求为调节回路选择快速响应、中速响应、慢速响应或极慢速响应。

PID自整定会根据响应类型而计算出最优化的比例、积分、微分值,并可应用到控制中。

PID调节控制面板STEP 7-Micro/WIN V4.0中提供了一个PID调节控制面板,可以用图形方式监视PID回路的运行,另外从面板中还可以启动、停止自整定功能。

图1. PID调节控制面板在图1中:a. 过程值指示显示过程变量的值及其棒图b. 当前的输出值指示显示当前使用的设定值、采样时间、PID 参数值及显示当前的输出值和棒图c. 可显示过程值、设定值及输出值的PID趋势图图2. 图形显示区图中:A. 过程变量和设定值的取值范围及刻度B. PID输出的取值范围及刻度C. 实际PC时间D. 以不同颜色表示的设定值、过程变量及输出的趋势图d. 调节参数这里你可以:o选择PID参数的显示:当前参数(Current)、推荐参数(Suggested)、手动输入(Manual)o在Manual模式下,可改变PID参数,并按Update PLC按钮来更新PLC中的参数o启动PID自整定功能o选择Advanced(高级)按钮进入高级参数设定e. 当前的PID回路号这里你可以选择需要监视或自整定的PID回路f. 时间选项设定这里你可以设定趋势图的时基,时基以分为单位g. 图例颜色这里你可以看到趋势图中不同的颜色代表不同的值的趋势h. 帮助按钮i. PID信息显示窗口j. 关闭PID调节面板要使用PID调节控制面板,PID编程必须使用PID向导完成。

200PLC中PID编程

200PLC中PID编程

200PLC中PID编程PID作为一个经典的算法,在过程控制当中广泛的应用。

那么什么是PID呢?PID是比例、积分、微分的简称,而且还有一大堆公式。

看起来好高大上,好难。

我们有没有必要完全弄懂呢?其实作为维护人员,或者刚编程的人员,我们不需要对它的原理了解那么深。

但是我们一定要知道PID的目的是什么,P.I.D的参数怎么来设定。

怎么写程序能达到我们的要求。

大家看下面经典的单回路闭环控制系统示意图:我们用PID的目的就是要达到给定的温度值,也就是恒温。

我们的目的就是要这个曲线最后趋于直线,到达我们的给定值,其震荡是越来越小的。

接下来讲一下P比例的作用:P是比例增益,P的作用越大,升温越快,起到快速调节的作用。

但并不是越大越好,越大引起的震荡也会越大,会延长达到平衡的时间。

那么P我们具体设置成多少呢,是不是用我们算出来?其实是不用的,当我们拿到一个PLC,或者PID 控制仪我们首先查看手册,会有一个范围,在范围我们试着慢慢调试,调到我们感觉合适的数值,这个是需要时间的积累的。

I积分作用,I作为积分,它的作用是消除余差。

目的简单来说也就是让温度达到我们的设定值。

I越小作用越强。

那I我们是不是尽量设置最小值呢,我们都懂物极必反的道理。

如果尽可能的小会无线延长趋于稳定的时间。

这时我们也需要找到一个合理的范围,慢慢调试。

D微分的作用呢?D起到超调的作用,也就是提前抗干扰的能力。

这个我们就不细说了,因为我们一般都是设置成零。

我们只设置PI就能满足我们大部分的要求。

简单一句话就是我们只需要设置PI的数值就行了,等我们慢慢了解它之后,根据自己兴趣再慢慢研究。

我们知道200CPU最多可以支持8个PID回路,下面开始给大家讲程序了:我们选择PID向导就可以了:选个合适的回路:比例跟积分我们先设置成3.0 和 5.00这里我们选择单极性建议地址我们尽可能选择比较大,防止跟我们其他程序需要的V 区冲突:到这里就设置完成了,我们就可以直接在子程序里调用了在上方工具点开PID调试面板我们就可以进行调试了,由于时间紧没有接PLC,就不跟大家演示了调试完成后我们的PID就弄好了。

S7-200PID温度控制实验

S7-200PID温度控制实验

《DCS 与现场总线控制系统应用》之DCS 温度(液位)控制实验实验三S7-200PLCPID 温度调节实验一一、实验目的1、定性掌握PID 控制原理,在此基础上理解PID 各调分量的调节作用;2、掌握S7—200PLC 中PID 调节指令的使用及编程(以温度调节为例,学习使用向导和不使用向导两种编程,本实验不使用向导),并初步学会PID 参数定方法。

二、实验内容1、S7—200PLC 与模块的硬件接线、S7—200PLCPID 指令应用2、掌握S7—200PLCPID 编程步骤3、掌握输入输出参数的标准化及PID 回路表的使用4、观察PID 自动调节与手动调节效果图(趋势曲线),并学习PID 参数整定方法5、以温度控制为例进行PID 调节模拟,观察效果(有模拟量扩展模块的话,掌握EM231或者EM232或者EM235的连接及使用)6、改变设定值、积分时间、采样时间、微分时间,观察调节效果曲线,学会分析曲线图,定性掌握PID 参数整定方法 三、实验步骤1、硬件连接:S7—200CPU 与模拟量扩展模块的正确连接以EM235为例,连接图如下:(EM235是最常用的模拟量扩展模块,它实现了4路模拟 量输入和1路模拟量输出功能) M L ,丄MO w10lb 沌I 偏馬计配號EM 235模拟组合4输入门输出 (6ES7235-OKD22-OXAO )PSPSRA A 亠A-RBB+日-RCC+O RD 。

亠D-I~r~i_II_r~i_II —EJ —II —EJ —I250欧姆(内置】左图演示了模拟量扩展模块的接线方法,对于电压信号,按正、负极直接接入X+和X —;对于电流信号,将RX 和X+短接后接入电流输入信号的“+”端;未连接传感器的通道要将X+和X —短接。

对于某一模块,只能将输入端同时设置为一种量程和格式,即相同的输入量程和分辨率。

EM235的常用技术参数:下表说明如何用DIP开关设置EM235扩展模块,开关1到6可选择输入模拟量的单/双极性、由上表可知,DIP开关SW6决定模拟量输入的单双极性,当SW6为ON时,模拟量输入为单极性输入,SW6为OFF时,模拟量输入为双极性输入。

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PID 向导编程步骤:
在Micro/WIN 中的命令菜单中选择Tools > Instruction Wizard,然后在指令向导窗口中选择PID 指令:
图 1. 选择 PID 向导
在使用向导时必须先对项目进行编译,在随后弹出的对话框中选择“Yes” ,确认编译。

如果已有的程序中存在错误,或者有没有编完的指令,编译不能通过。

如果你的项目中已经配置了一个PID 回路,则向导会指出已经存在的PID 回路,并让你选择是配置修改已有的回路,还是配置一个新的回路:
图 2. 选择需要配置的回路第一步:定义需要配置的PID回路号
图 3. 选择PID 回路号第二步:设定PID回路参数
图 4. 设置PID 参数
a. 定义回路设定值(SP,即给定)的范围:
在低限(Low Range)和高限(High Range)输入域中输入实数,缺省值为和,表示给定值的取值范围占过程反馈量程的百分比。

这个范围是给定值的取值范围。

它也可以用实际的工程单位数值表示。

参见:设置给定-反馈的量程范围。

以下定义PID 回路参数,这些参数都应当是实数:
b. Gain(增益):即比例常数。

c. Integral Time(积分时间):如果不想要积分作用,可以把积分时间设为无穷大:。

d. Derivative Time(微分时间):如果不想要微分回路,可以把微分时间设为0。

e. Sample Time(采样时间):是PID 控制回路对反馈采样和重新计算输出值的时间间隔。

在向导完成后,若想要修改此数,则必须返回向导中修改,不可在程序中或状态表中修改。

注意:关于具体的PID 参数值,每一个项目都不一样,需要现场调试来定,没有所谓经验参数。

第三步:设定回路输入输出值
图5. 设定PID 输入输出参数
在图 5 中,首先设定过程变量的范围:
a.指定输入类型
Unipolar:单极性,即输入的信号为正,如0-10V 或0-20mA 等。

Bipolar:双极性,输入信号在从负到正的范围内变化。

如输入信号为±10V±5V 等时选用。

20% Offset:选用20%偏移。

如果输入为4-20mA 则选单极性及此项,4mA 是0-20mA 信号的20%,所以选20% 偏移,即4mA 对应6400,20mA 对应32000。

b.反馈输入取值范围
在指定输入类型设置为Unipolar 时,缺省值为0 - 32000,对应输入量程范围0 - 10V 或0 - 20mA 等,输入信号正。

在指定输入类型设置为Bipolar 时,缺省的取值为-32000 - +32000,对应的输入范围根据量程不同可以是±10V、±5V等。

在指定输入类型选中20% Offset 时,取值范围为6400 - 32000,不可改变此反馈输入也可以是工程单位数值,参见:设置给定-反馈的量程范围。

然后定义输出类型。

Type(输出类型)
可以选择模拟量输出或数字量输出。

模拟量输出用来控制一些需要模拟量给定的设备,如比例阀、变频器等;数字量输出实际上是控制输出点的通、断状态按照一定的占空比变化,可以控制固态继电器(加热棒等)。

d.选择模拟量设定回路输出变量值的范围,可以选择:
Unipolar:单极性输出,可为0-10V 或0-20mA 等。

Bipolar:双极性输出,可为正负10V 或正负5V 等。

20% Offset:如果选中20% 偏移,使输出为4 - 20mA 。

e.取值范围:
选择模拟量设定回路输出变量值的范围为Unipolar 时,缺省值为0 到32000
选择模拟量设定回路输出变量值的范围为Bipolar 时,取值-32000 到32000
选择模拟量设定回路输出变量值的范围为20% Offset 时,取值6400 - 32000,不可改变如果选择了开关量输出,需要设定此占空比的周期。

第四步:设定回路报警选项
图6. 设定回路报警限幅值
向导提供了三个输出来反映过程值(PV)的低值报警、高值报警及过程值模拟量模块错误状态。

当报警条件满足时,输出置位为1。

这些功能在选中了相应的选择框之后起作用。

a.使能低值报警并设定过程值(PV)报警的低值,此值为过程值的百分数,缺省值为,即报警的低值为过程值的10%。

此值最低可设为,即满量程的1% 。

b.使能高值报警并设定过程值(PV)报警的高值,此值为过程值的百分数,缺省值为,即报警的高值为过程值的90%。

此值最高可设为,即满量程的100% 。

c.使能过程值(PV)模拟量模块错误报警并设定模块于CPU 连接时所处的模块位置。

“0”就是第一个扩展模块的位置。

第五步:指定PID运算数据存储区
图7. 分配运算数据存储区
PID 指令(功能块)使用了一个120 个字节的V 区参数表来进行控制回路的运算工作;除此之外,PID 向导生成的输入/输出量的标准化程序也需要运算数据存储区。

需要为它们定义一个起始地址,要保证该地址起始的若干字节在程
序的其它地方没有被重复使用。

如果点击“Suggest Address”,则向导将自动为你设定当前程序中没有用过的V 区地址。

自动分配的地址只是在执行PID 向导时编译检测到空闲地址。

向导将自动为该参数表分配符号名,用户不要再自己为这些参数分配符号名,否则将导致PID 控制不执行。

第六步:定义向导所生成的PID初使化子程序和中断程序名及手/自动模式
图8. 指定子程序、中断服务程序名和选择手动控制
向导已经为初使化子程序和中断子程序定义了缺省名,你也可以修改成自己起的名字。

a. 指定PID 初使化子程序的名字。

b. 指定PID 中断子程序的名字
注意:1.如果你的项目中已经存在一个PID 配置,则中断程序名为只读,不
可更改。

因为一个项目中所有PID 共用一个中断程序,它的名字不会被任何新的PID 所更改。

向导中断用的是SMB34 定时中断,在用户使用了PID 向导后,注意在其它编程时不要再用此中断,也不要向SMB34 中写入新的数值,否则PID 将停止工作。

c.此处可以选择添加PID 手动控制模式。

在PID 手动控制模式下,回路输出由手动输出设定控制,此时需要写入手动控制输出参数一个-的实数,代表输出的0%-100%而不是直接去改变输出值。

此功能提供了PID 控制的手动和自动之间的无扰切换能力。

第七步:生成PID子程序、中断程序及符号表等一旦点击完成按钮,将在你的项目中生成上述PID子程序、中断程序及符号表等。

第八步:配置完PID向导,需要在程序中调用向导生成的PID子程序(如下图)
图9. PID 子程序
图10. 调用PID 子程序
a.必须用来使能PID,以保证它的正常运行。

b.此处输入过程值(反馈)的模拟量输入地址。

c.此处输入设定值变量地址(VDxx),或者直接输入设定值常数,根据向导中的设定-,此处应输入一个-的实数,例:若输入20,即为过程值的20%,假设过程值AIW0 是量程为0-200 度的温度值,则此处的设定值20 代表40 度(即200 度的20%);如果在向导中设定给定范围为- ,则此处的20相当于20度。

d.此处用控制PID 的手/自动方式,当为1 时,为自动,经过PID 运算从AQW0 输出;当为0 时,PID 将停止计算,AQW0 输出为ManualOutput(VD4)中的设定值,此时不要另外编程或直接给AQW0 赋值。

若在向导中没有选择PID 手动功能,则此项不会出现。

e.定义PID 手动状态下的输出,从AQW0 输出一个满值范围内对应此值的输出量。

此处可输入手动设定值的变量地址(VDxx),或直接输入数。

数值范围为之间的一个实数,代表输出范围的百分比。

例:如输入,则设定为输出的50%。

若在向导中没有选择PID 手动功能,则此项不会出现。

f.此处键入控制量的输出地址。

g.当高报警条件满足时,相应的输出置位为1,若在向导中没有使能高报警功能,则此项将不会出现。

h.当低报警条件满足时,相应的输出置位为1,若在向导中没有使能低报警功能,则此项将不会出现。

i.当模块出错时,相应的输出置位为1,若在向导中没有使能模块错误报警功能,则此项将不会出现调用PID 子程序时,不用考虑中断程序。

子程序会自动初始化相关的定时中断处理事项,然后中断程序会自动执行。

第九步:实际运行并调试PID参数
没有一个PID 项目的参数不需要修改而能直接运行,因此需要在实际运行时调试PID参数。

查看Data Block(数据块),以及Symbol Table(符号表)相应的PID 符号标签的内容,可以找到包括PID 核心指令所用的控制回路表,包括比例系数、积分时间等等。

将此表的地址复制到Status Chart(状态表)中,可以在监控模式下在线修改PID 参数,而不必停机再次做组态参数调试合适后,用户可以在数据块中写入,也可以再做一次向导,或者编程向相应的数据区传送参数。

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