第1章 PID控制指令

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pid零基础详解

PID控制器是一种常用的闭环控制方案，它通过对系统的误差进行反馈调整，以实现
目标状态的控制。

PID控制器由三个控制参数组成：比例系数（Proportional）、积分
时间（Integral）和微分时间（Derivative），因此也称为比例-积分-微分控制器。

以下是PID控制器的三个控制参数的作用及其工作原理：
1. 比例系数（P）：P控制器是最基本的控制器，它根据当前误差信号与目标值之间的
差异，产生一个输出量，该输出量与误差成正比。

比例系数越大，控制器对误差的响
应越快，但可能会引起系统震荡。

2. 积分时间（I）：I控制器根据误差信号与目标值之间的积分结果，产生一个输出量，该输出量与系统误差积分成正比。

积分时间越长，控制器对系统的稳态误差越敏感，
但可能会引起系统的超调。

3. 微分时间（D）：D控制器根据误差信号与目标值之间的变化率，产生一个输出量，该输出量与误差变化率成正比。

微分时间越短，控制器对系统的响应越快，但可能会
引起系统噪声的放大。

PID控制器通过对这三个控制参数的调整，可以实现对系统的动态响应性能和稳态精
度的优化。

在实际应用中，需要根据具体的系统特性进行参数调试，以达到最佳的控
制效果。

总之，PID控制器是一种常用的闭环控制方案，具有简单、可靠、易于实现等优点，
在工业自动化、机器人控制、电子设备等领域得到广泛应用。

GX-WORKS2操作手册(简单工程功能块篇)

ㅔ ⿟㛑 ㆛㓐 )$䕃ӊA - 1●安全注意事项●(使用之前请务必阅读)使用本产品之前，应仔细阅读本手册及本手册中所介绍的关联手册，同时在充分注意安全的前提下正确地操作。

本手册中的注意事项仅记载了与本产品有关的内容。

关于可编程控制器系统方面的安全注意事项，请参阅CPU 模块的用户手册。

本手册中，安全注意事项被分为注意根据情况不同，即使对两级注意事项都须遵照执行，因为它们对于操作人员安全是至关重要的。

妥善保管本手册，放置于操作人员易于取阅的地方，并应将本手册交给最终用户。

[设计注意事项][启动、维护时的注意事项]●关于产品的应用●(1)在使用三菱可编程控制器时，应该符合以下条件:即使在可编程控制器设备出现问题或故障时也不会导致重大事故，并且应在设备外部系统地配备能应付任何问题或故障的备用设备及失效安全功能。

(2)三菱可编程控制器是以一般工业用途等为对象设计和制造的通用产品。

因此，三菱可编程控制器不应用于以下设备·系统等特殊用途。

如果用于以下特殊用途，对于三菱可编程控制器的质量、性能、安全等所有相关责任(包括但不限于债务未履行责任、瑕疵担保责任、质量保证责任、违法行为责任、制造物责任)，三菱电机将不负责。

·面向各电力公司的核电站以及其它发电厂等对公众有较大影响的用途。

·用于各铁路公司或公用设施目的等有特殊质量保证体系要求的用途。

·航空航天、医疗、铁路、焚烧·燃料装置、载人移动设备、载人运输装置、娱乐设备、安全设备等预计对人身财产有较大影响的用途。

然而，对于上述应用，如果在限定于具体用途，无需特殊质量(超出一般规格的质量等)要求的条件下，经过三菱电机的判断也可以使用三菱可编程控制器，详细情况请与当地三菱电机代表机构协商。

A - 2修订记录*本手册号在封底的左下角。

印刷日期*手册编号修改内容2011年10月SH(NA)-081046CHN-A第一版2012年6月SH(NA)-081046CHN-B第二版部分改版2013年3月SH(NA)-081046CHN-C第三版部分改版2013年7月SH(NA)-081046CHN-D第四版部分改版日文手册原稿: SH-080983-H本手册不授予工业产权或任何其它类型的权利，也不授予任何专利许可。

西门子plc指令

1.9 OI指令：并联立即常开触点
1.10 LDNI指令：载入立即常闭触点
1.11 ANI指令：串联立即常闭触点
1.12 ONI指令：并联立即常闭触点
1.13 NOT指令：改变使能位输入状态
1.14 EU指令：上升边缘检测
1.15 ED指令：下降边缘检测
1.16 ALD指令：触点块串联
2.40 LDD指令：载入双字不等于
2.41 AD指令：与运算双字不等于
2.42 OD指令：或运算双字不等于
2.43 LDD=指令：载入双字大于或等于
2.44 AD=指令：与运算双字大于或等于
2.45 OD=指令：或运算双字大于或等于
2.46 LDD=指令：载入双字小于或等于
2.23 AW指令：与运算字不等于
2.24 OW指令：或运算字不等于
2.25 LDW=指令：载入字大于或等于
2.26 AW=指令：与运算字大于或等于
2.27 OW=指令：或运算字大于或等于
2.28 LDW=指令：载入字小于或等于
2.29 AW=指令：与运算字小于或等于
2.30 OW=指令：或运算字小于或等于
3.7 DTS指令：长整数转换至字符串
3.8 ROUND指令：取整为长整数
3.9 TRUNC指令：截断为长整数
3.10 RTS指令：实数转换至பைடு நூலகம்符串
3.11 BCDI指令：BCD码转换为整数
3.12 IBCD指令：整数转换为BCD码
3.13 ITA指令：整数转换至ASCII码
11.11 RRW指令：循环右移字
11.12 RLD指令：循环右移双字
11.13 SHRB指令：寄存器位移

过程控制系统第1章

1.1控制理论与过程控制系统的发展状况（续）

1970年左右起，为了解决大规模复杂系统的优化与控制问题，现代控制理论和系统理论相结合，逐步发展形成了大系统理论（Mohammad，1983）。
核心思想是系统的分解与协调，多级递阶优化与
控制（Mesarovie，1970）正是应用大系统理论的典范。大系统理论仍未突破现代控制理论的基本思想与框架，除了高维线性系统之外，它对其它复杂系统仍然束手无策。
③操纵变量：受控制器操纵的用以克服干扰的影响，使被控变量保持设定值的物料量或能量（流过控制阀介质的流量）。 ④扰动：除操纵变量外，作用于被控过程并引起被控变量变化的因素（使被控变量偏离
图7-4 锅炉汽包水位控制
操纵变量：水的流量扰动：水压力、蒸汽压力
⑤设定值：工艺参数所要求保持的数值 ⑥偏差：被控变量设定值与实际值之差
蒸汽汽包
给水
操作人员所进行的工作有三方面:
①检测
用眼睛观察玻璃管液位计液位的高低,并通过神经系统告诉大脑. 大脑根据眼睛看到的液位高度 , 加以思考分析 , 然后根据操作经验,经思考决策后发出命令。根据大脑发出的命令 , 通过双手去改变阀门开度.
②运算、命令 ③执行
2 自动控制
自动化装置的三个部分分别是： ①测量元件与变送器
控制变压器活动触点的位置即改变了输入电压，则通过电阻丝的电流将产生变化，使恒温箱得到不同的温度。被控变量是恒温箱的温度，经热电偶测量并与设定值比较后，其偏差经过放大器放大，控制电动机的转向，然后经过传动装置，移动变压器的活动触点位置。结果使偏差减少，直到温度达到给定值为止。
随动控制系统
1.2.4 控制系统的分类

信捷PLC培训10-PID

输出可以是数据形式D，也可以是开关量形式Y，在编程时可以自由选择。
Wy
第二节 PID指令
信以致远捷行弘毅
指令说明如图所示：
S1·
X0
PID
D0
S1·
X0
PID
D0
S2·
D10
S3·
D4000
D·
D100
S2·
S3·
D·
D10 D4000 Y0
其中个操作数的含义如下表：
操作数 S1 S2 S3 D
Wy
第三节 PID应用
信以致远捷行弘毅
下面介绍几种常见控制系统的经验值供用户参考：
温度系统：P（%）2000 ~ 6000， I（分钟）3 ~ 10， D（分钟）0.5 ~ 3 流量系统：P（%）4000 ~ 10000，I（分钟）0.1 ~ 1 压力系统：P（%）3000 ~ 7000， I（分钟）0.4 ~ 3 液位系统：P（%）2000 ~ 8000， I（分钟）1 ~ 5
调节器就是人的大脑，就是一个调节系统的核心。任何一个控制系统，只要具备了带有PID的大脑或者说是控制方法，那它就是自动调节系统。
如果没有带PID 的控制方法呢？那可不一定不是自动调节系统，因为后来又涌现各种控制思想。比如时下研究风头最劲的模糊控制，以前还有神经元控制等等；后来又产生了具有自组织能力的调节系统，说白了也就是自动整定参数的能力；还有把模糊控制，或者神经元控制与PID 结合在一起应用的综合控制等等。
D4002.7 (R )
// 开始PID，D0为目标值，D10 为测量值， D4000开始为PID参数区，将PID控制结果通过 Y0端口输出
// PID控制结束，关闭自整定PID模式
M1 (R )

基于单片机的恒温箱温度控制系统毕业论文带pid控制

第1章绪论1.1研究的目的和意义温度是工业生产中主要被控参数之一，温度控制自然是生产的重要控制过程。

工业生产中温度很难控制，对于要求严格的的场合，温度过高或过低将严重影响工业生产的产质量及生产效率，降低生产效益。

这就需要设计一个良好温度控制器，随时向用户显示温度，而且能够较好控制。

单片机具有和普通计算机类似的强大数据处理能力，结合PID,程序控制可大大提高控制效力，提高生产效益。

本文采用单片机STC89C52设计了温度实时测量及控制系统。

单片机STC89C52能够根据温度传感器DS18B20所采集的温度在LCD1602液晶屏上实时显示，通过PID控制从而把温度控制在设定的范围之内。

通过本次课程实践，我们更加的明确了单片机的广泛用途和使用方法，以及其工作的原理。

1.2国内外发展状况温度控制采用单片机设计的全数字仪表，是常规仪表的升级产品。

温度控制的发展引入单片机之后，有可能降低对某些硬件电路的要求，但这绝不是说可以忽略测试电路本身的重要性，尤其是直接获取被测信号的传感器部分，仍应给予充分的重视，有时提高整台仪器的性能的关键仍然在于测试电路，尤其是传感器的改进。

现在传感器也正在受着微电子技术的影响，不断发展变化。

恒温系统的传递函数事先难以精确获得，因而很难判断哪一种控制方法能够满足系统对控制品质的要求。

但从对控制方法的分析来看，PID控制方法最适合本例采用。

另一方面，由于可以采用单片机实现控制过程，无论采用上述哪一种控制方法都不会增加系统硬件成本，而只需对软件作相应改变即可实现不同的控制方案。

因此本系统可以采用PID的控制方式，以最大限度地满足系统对诸如控制精度、调节时间和超调量等控制品质的要求。

现在国内外一般采用经典的温度控制系统。

采用模拟温度传感器对加热杯的温度进行采样,通过放大电路变换为 0～5V 的电压信号,经过A/D 转换,保存在采样值单元;利用键盘输入设定温度,经温度标度转换转化成二进制数,保存在片内设定值单元;然后调显示子程序,多次显示设定温度和采样温度,再把采样值与设定值进行 PID 运算得出控制量,用其去调节可控硅触发端的通断,实现对电阻丝加热时间的控制, 以此来调节温度使其基本保持恒定。

PID由入门到精通

PID由入门到精通由入门到精通－－－－吃透PID２．０版第一章自动调节系统的发展历程1-1 没有控制理论的世界1-2 控制论1-3负反馈1-4 PID1-5 怎样投自动1-6 观察哪些曲线1-7PID的基本原理1-8PID的曲线1-9怎样判断PID第二章吃透PID2-1 几个基本名词2-2 P——纯比例作用趋势图的特征分析2-3 I——纯积分作用趋势图的特征分析2-4 D——纯微分作用趋势图的特征分析2-5 比例积分作用的趋势特征分析2-6 比例积分微分作用的趋势特征分析2-7 整定参数的几个原则2-8 整定比例带2-9 整定积分时间2-10 整定微分时间2-11 比例积分微分综合整定2-12 自动调节系统的质量指标2-13 整定系统需要注意的几个问题2-14 整定参数的几个认识的误区2-15 其它先进控制方法简介第三章第三章火电厂自动调节系统3-1 火电厂自动调节系统的普遍特点3-2 自动调节系统的构成3-3 自动调节系统的跟踪3-4 高低加水位自动调节系统一、基本控制策略二、自平衡能力三、随动调节系统四、对于系统耦合的解决办法五、几个问题：六、偏差报警与偏差切除3-5 汽包水位调节系统一、任务与重要性二、锅炉汽包三、虚假水位四、影响汽包水位的因素五、制定控制策略六、捍卫“经典”七、正反作用与参数整定八、特殊问题的处理方法九、变态调节3-6 过热器温度调节系统一、迟延与惯性二、重要性三、干扰因素四、一级减温水调节系统五、导前微分自动调节系统六、导前微分系统的参数整定七、串级调节系统八、级调节系统的参数整定九、修改控制策略，增加抑制干扰能力十、变态调节方案3-6主汽压力一、重要性二、干扰因素三、直接能量平衡公式四、间接能量平衡五、控制策略六、参数整定3-7协调一、重要性一、干扰因素二、机跟炉三、参数整定四、炉跟机五、参数整定六、负荷前馈七、压力前馈八、耦合与解耦九、特殊解耦十、一次调频十一、AGC3-8 磨煤机优化燃烧杨过出了一会神，再伸手去会第二柄剑，只提起数尺，呛□一声，竟然脱手掉下，在石上一碰，火花四溅，不禁吓了一跳。

PID调节温度自动控制系统

Physical implementation of PID control In the early history of automatic process control the PID controller was implemented as a mechanical device. These mechanical controllers used a lever, spring and a mass and were often energized by compressed air. These pneumatic controllers were once the industry standard.Electronic analog controllers can be made from a solid-state or tube amplifier, a capacitor and a resistance. Electronic analog PID control loops were often found within more complex electronic systems, for example, the head positioning of a disk drive, the power conditioning of a power supply, or even the movement-detection circuit of a modern seismometer. Nowadays, electronic controllers have largely been replaced by digital controllers implemented with microcontrollers or FPGAs.

2023年大学_电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案

2023年电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案电气控制与PLC应用技术(黄永红著)内容简介前言第1章常用低压电器1.1低压电器的定义、分类1.2电磁式电器的组成与工作原理1.2.1电磁机构1.2.2触点系统1.2.3灭弧系统1.3接触器1.3.1接触器的组成及工作原理1.3.2接触器的分类1.3.3接触器的主要技术参数1.3.4接触器的选择与使用1.3.5接触器的图形符号与文字符号1.4继电器1.4.1继电器的分类和特性1.4.3时间继电器1.4.4热继电器1.4.5速度继电器1.4.6固态继电器1.5主令电器1.5.1控制按钮1.5.2行程开关1.5.3接近开关1.5.4万能转换开关1.6信号电器1.7开关电器1.7.1刀开关1.7.2低压断路器1.8熔断器1.8.1熔断器的结构和工作原理 1.8.2熔断器的类型1.8.3熔断器的主要技术参数 1.8.4熔断器的选择与使用1.9.1电磁铁1.9.2电磁阀1.9.3电磁制动器习题与思考题第2章基本电气控制电路2.1电气控制电路的绘制原则及标准2.1.1电气图中的图形符号及文字符号2.1.2电气原理图的绘制原则2.1.3电气安装接线图2.1.4电气元件布置图2.2交流电动机的基本控制电路2.2.1三相笼型异步电动机直接起动控制电路 2.2.2三相笼型异步电动机减压起动控制电路 2.2.3三相绕线转子异步电动机起动控制电路 2.2.4三相笼型异步电动机制动控制电路2.2.5三相笼型异步电动机调速控制电路2.2.6组成电气控制电路的基本规律2.2.7电气控制电路中的保护环节2.3典型生产机械电气控制电路的分析2.3.1电气控制电路分析的基础2.3.2电气原理图阅读分析的方法与步骤 2.3.3c650型卧式车床电气控制电路的分析 2.4电气控制电路的一般设计法2.4.1一般设计法的主要原则2.4.2一般设计法中应注意的问题2.4.3一般设计法控制电路举例习题与思考题第3章可编程序控制器概述3.1plc的产生及定义3.1.1plc的产生3.1.2plc的定义3.2plc的发展与应用3.2.1plc的发展历程3.2.2plc的发展趋势3.2.3plc的应用领域3.3plc的特点3.4plc的分类3.4.1按结构形式分类3.4.2按功能分类3.4.3按i/o点数分类3.5plc的硬件结构和各部分的作用3.6plc的工作原理3.6.1plc控制系统的组成3.6.2plc循环扫描的工作过程3.6.3plc用户程序的工作过程3.6.4plc工作过程举例说明3.6.5输入、输出延迟响应3.6.6plc对输入、输出的处理规则习题与思考题第4章 s7-200 plc的系统配置与接口模块 4.1s7-200 plc控制系统的基本构成4.2s7-200 plc的输入/输出接口模块4.2.1数字量模块4.2.2模拟量模块4.2.3s7-200 plc的智能模块4.3s7-200 plc的系统配置4.3.1主机加扩展模块的最大i/o配置4.3.2i/o点数的扩展与编址4.3.3内部电源的负载能力4.3.4plc外部接线与电源要求习题与思考题第5章 s7-200 plc的基本指令及程序设计 5.1s7-200 plc的编程语言5.2s7-200 plc的数据类型与存储区域5.2.1位、字节、字、双字和常数5.2.2数据类型及范围5.2.3数据的存储区5.3s7-200 plc的编程元件5.3.1编程元件5.3.2编程元件及操作数的寻址范围5.4寻址方式5.5程序结构和编程规约5.5.1程序结构5.5.2编程的一般规约5.6s7-200 plc的基本指令5.6.1位逻辑指令5.6.2立即i/o指令5.6.3逻辑堆栈指令5.6.4取反指令和空操作指令5.6.5正/负跳变触点指令5.6.6定时器指令5.6.7计数器指令5.6.8比较指令5.6.9移位寄存器指令5.6.10顺序控制继电器指令5.7典型控制环节的plc程序设计5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序5.7.2单按钮起动、停止控制程序5.7.3具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序 5.7.4电动机的正、反转控制程序5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序5.7.6闪烁控制程序5.7.7瞬时接通/延时断开程序5.7.8定时器、计数器的扩展5.7.9高精度时钟程序5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序 5.7.11故障报警程序5.8梯形图编写规则习题与思考题第6章 s7-200 plc的功能指令及使用6.1s7-200 plc的基本功能指令6.1.1数据传送指令6.1.2数学运算指令6.1.3数据处理指令6.2程序控制指令6.2.1有条件结束指令6.2.2暂停指令6.2.3监视定时器复位指令6.2.4跳转与标号指令6.2.5循环指令6.2.6诊断led指令6.3局部变量表与子程序6.3.1局部变量表6.3.2子程序6.4中断程序与中断指令6.4.1中断程序6.4.2中断指令6.5pid算法与pid回路指令6.5.1pid算法6.5.2pid回路指令6.6高速处理类指令6.6.1高速计数器指令6.6.2高速脉冲输出指令习题与思考题第7章 plc控制系统设计与应用实例 7.1plc控制系统设计的内容和步骤 7.1.1plc控制系统设计的内容7.1.2plc控制系统设计的步骤7.2plc控制系统的硬件配置7.2.1plc机型的选择7.2.2开关量i/o模块的'选择7.2.3模拟量i/o模块的选择7.2.4智能模块的选择7.3plc控制系统梯形图程序的设计7.3.1经验设计法7.3.2顺序控制设计法与顺序功能图7.4顺序控制梯形图的设计方法7.4.1置位、复位指令编程7.4.2顺序控制继电器指令编程7.4.3具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法7.5plc在工业控制系统中的典型应用实例7.5.1节日彩灯的plc控制7.5.2恒温控制7.5.3基于增量式旋转编码器和plc高速计数器的转速测量习题与思考题第8章 plc的通信及网络8.1siemens工业自动化控制网络8.1.1siemens plc网络的层次结构8.1.2网络通信设备8.1.3通信协议8.2s7-200串行通信网络及应用8.2.1s7系列plc产品组建的几种典型网络8.2.2在编程软件中设置通信参数8.3通信指令及应用8.3.1网络读、写指令及应用8.3.2自由口通信指令及应用习题与思考题第9章 step7-micro/win编程软件功能与使用 9.1软件安装及硬件连接9.1.1软件安装9.1.2硬件连接9.1.3通信参数的设置和修改9.2编程软件的主要功能9.2.1基本功能9.2.2主界面各部分功能9.2.3系统组态9.3编程软件的使用9.3.1项目生成9.3.2程序的编辑和传送9.3.3程序的预览与打印输出9.4程序的监控和调试9.4.1用状态表监控程序9.4.2在run方式下编辑程序9.4.3梯形图程序的状态监视9.4.4选择扫描次数9.4.5s7-200的出错处理附录附录a常用电器的图形符号及文字符号附录b特殊继电器(sm)含义附录c错误代码附录ds7-200可编程序控制器指令集附录e实验指导书附录f课程设计指导书附录g课程设计任务书附录h台达pws1711触摸屏画面编辑简介参考文献电气控制与PLC应用技术(黄永红著)目录《电气控制与plc应用技术》从实际工程应用和教学需要出发，介绍了常用低压电器和电气控制电路的基本知识;介绍了plc的基本组成和工作原理;以西门子s7-200 plc为教学机型，详细介绍了plc的系统配置、指令系统、程序设计方法与编程软件应用等内容;书中安排了大量工程应用实例，包括开关量控制、模拟量信号检测与控制、网络与通信等具体应用程序。

计算机控制系统课件第一章(10下)

1.1.1 计算机控制系统的基本组成
—计算机控制技术—
常规控制系统和计算机控制系统的比前者连续不断地测量，较：前者连续不断地测量，经过反馈及补偿后对生产过程产生连续不断的控制。补偿后对生产过程产生连续不断的控制。后者是采样控制系统，后者是采样控制系统，微机每隔一个采样周期T才对被控参数进行一次测量，样周期T才对被控参数进行一次测量，根据一定控制规律计算出控制量后，据一定控制规律计算出控制量后，去控制生产过程。在两次采样时刻之间，制生产过程。在两次采样时刻之间，微机对被控制参数不测量，机对被控制参数不测量，其输出控制量自然也保持不变。自然也保持不变。
1.1.1 计算机控制系统的基本组成
—计算机控制技术—
上述过程不断重复，上述过程不断重复，使系统能够按一定的动态品质指标进行工作，一定的动态品质指标进行工作，并对被控参数和设备是否出现异常情况进行监以便作出迅速处理。督，以便作出迅速处理。所谓“实时”是指信号的输入、所谓“实时”是指信号的输入、运算处理和输出能在一定的时间内完成。算处理和输出能在一定的时间内完成。即要求微机对输入信号要以足够快的速度进行测量和处理，度进行测量和处理，并在一定的时间内作出反应或产生相应的控制。作出反应或产生相应的控制。超出了这个时间就会失去控制时机。个时间就会失去控制时机。
第一章绪论本章的主要内容：本章的主要内容： 1.1 计算机控制系统概述 1.2 计算机控制系统的分类 1.3 计算机控制系统的发展方向 1.4 计算机控制理论
—计算机控制技术—
1.1 计算机控制系统概述本节的主要内容：本节的主要内容： 1.1.1 计算机控制系统的基本组成
—计算机控制技术—
它与闭环控制系统不同，它的控制器直它与闭环控制系统不同，接根据给定信号去控制被控对象工作。接根据给定信号去控制被控对象工作。被控制量在整个控制过程中对控制量不产生影响。与闭环控制系统相比，产生影响。与闭环控制系统相比，它的控制性能较差。控制性能较差。

《自动控制原理》第一章-自动控制原理精选全文完整版

● 放大环节：由于经过计算机处理的信号通常是标准化的弱信号，不能驱动被控对象，因此需要加以放大。放大环节的输出必须有足够的能量，一般需要幅值的放大和功率的放大，才能实现驱动能力。
● 执行环节：其作用是产生控制量，直接推动被控对象的控制量发生变化。如电动机、调节阀门等就是执行元件。
常用的名词术语
1.稳定性
一个控制系统能正常工作的首要条件。稳定系统：当系统受到外部干扰后，输出会偏离正常工作状态，但是当干扰消失后，系统能够回复到原来的工作状态，系统的输出不产生上述等幅振荡、发散振荡或单调增长运动。
2.动态性能指标
反映控制系统输出信号跟随输入信号的变化情况。当系统输入信号为阶跃函数时，其输出信号称为阶跃响应。
时，线性系统的输出量也增大或缩小相同倍数。
即若系统的输入为 r(t) 时，对应的输出为 y(t)，则
当输入量为 Kr(t)时，输出量为 Ky(t) 。
（2）非线性系统
● 特点：系统某一环节具有非线性特性，不满足叠加原理。 ● 典型的非线性特性：继电器特性、死区特性、饱和特性、
间隙特性等。
图1-5 典型的非线性特性
对被控对象的控制作用，实现控制任务。
图1-3 闭环控制系统原理框图
Hale Waihona Puke (3)复合控制系统工作原理：闭环控制与开环控制相结合的一种自动控制系统。在闭环控制的基础上，附加一个正馈通道，对干扰信号进行补偿，以达到精确的控制效果。
图1-4 复合控制系统原理框图
2.按系统输入信号分类
（1）恒值控制系统系统的输入信号是某一恒定的常值，要求系统能够克服干扰的影响，使输出量在这一常值附近微小变化。
举例：连续生产过程中的恒温、恒压、恒速等自动控制系统。

第1章PLC基础知识

1.2.1 PLC的组成
1.中央处理器 (CPU)由控制器、运算器和寄存器组成并集成在一个芯片内。CPU通过数据总线、地址总线、控制总线和电源总线与存储器、输入输出接口、编程器和电源相连接。 CPU按照PLC内系统程序赋予的功能指挥PLC控制系统完成各项工作任务。 2.存储器 PLC内的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和数据等。 3.接口输入输出接口是PLC与工业现场控制或检测元件和执行元件连接的接口电路。PLC的输入接口有直流输入、交流输入、交直流输入等类型；输出接口有晶体管输出、晶闸管输出和继电器输出等类型。晶体管和晶闸管输出为无触点输出型电路，晶体管输出型用于高频小功率负载、晶闸管输出型用于高频大功率负载；继电器输出为有触点输出型电路，用于低频负载。 4.编程器编程器作用是将用户编写的程序下载至PLC的用户程序存储器，并利用编程器检查、修改和调试用户程序，监视用户程序的执行过程，显示PLC状态、内部器件及系统的参数等。 5.电源 PLC的电源将外部供给的交流电转换成供CPU、存储器等所需的直流电，是整个PLC 的能源供给中心。PLC大都采用高质量的工作稳定性好、抗干扰能力强的开关稳压电源，许多PLC电源还可向外部提供直流24V稳压电源，用于向输入接口上的接入电气元件供电，从而简化外围配置。
根据 PLC 梯形图程序“先左后右，先上后下”扫描原则进行逐句扫描。但遇到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC 就从输入映像寄存器“读入”上一阶段采入的对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件 (“软继电器”)的当前状态。然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。对元件映像寄存器来说，每一个元件(“软继电器”) 的状态会随着程序执行过程而变化。

XC PID控制指令

1、PID功能本章节重点介绍本体XC系列PID指令的应用，包括指令的调用、参数的设定，使用注意点，程序例等。

全新3.0版本的XC 系列PLC 在本体部分加入了PID 控制指令，并提供了自整定功能。

用户可以通过自整定得到最佳的采样时间及PID 参数值，从而提高控制精度。

此前XC 系列PLC 本体不支持该功能，只有模拟量扩展模块或模拟量BD 板才支持PID 控制。

采用PID 指令形式给用户带来了诸多便利：1．输出可以是数据形式D ，也可以是开关量形式Y ，在编程时可以自由选择。

2．通过自整定可得到最佳的采样时间及PID 参数值，提高了控制精度。

3．可通过软件设置来选择逆动作还是正动作。

前者用于常规加热控制，后者常用于空调冷却控制。

4． PID 控制可以脱离与扩展模块的联系，扩展了该功能的灵活性。

X0X0：设定目标值（SV ），可选用的操作数：D 。

：测定值（PV ），可选用的操作数：D 。

~ +4：设定控制参数，可选用的操作数：D 。

：运算结果（MV ）的存储位置D 或输出端口Y ，可选用的操作数：D 、Y 、M 、S 、T 、C 。

● 该指令为16位指令形式，不支持32位指令。

●~ + 43将被该指令占用，不可当作普通的数据寄存器使用。

● 该指令只适用于XC3、XC5系列机型，不适用于XC1系列。

● 该指令在每次达到采样时间的间隔时执行。

● 对于，数据寄存器用于存放PID 输出值；输出点用于输出开关形式的占空比。

● PID 的控制规律如下：S1·S2·S3·S3·D·D·S3·S3·e(t) = r (t ) –c ( t ) （1-1） u(t) = Kp [ e ( t ) + 1/Ti ∫e(t)dt + TD de(t)/dt] （1-2）其中，e(t)为偏差，r ( t )为给定值，c ( t )为实际输出值，u(t)为控制量；式（1-2）中，Kp 、Ti 、TD 分别为比例系数、积分时间系数、微分时间系数。

PID自整定

PID自整定和PID整定控制面板
S7--200PLC已经支持PID自整定功能，STEP 7--Micro/WIN中也添加了PID整定控制面板。这就大大增强了S7 -- 200PLC的功能，并且使这一功能的使用变得更加容易。您可以使用操作员面板中的用户程序或者PID整定控制面板来启动自整定功能。在同一时间，不仅仅只有一个PID回路可以进行自整定，如果需要的话，所有8个PID回路可以同时进行自整定。PID自整定算法向您推荐增益值、积分时间值和微分时间值。您也可以为您的调节回路选择快速响应、中速响应、慢速响应或者极慢速响应等调节类型。用PID整定控制面板，您可以启动自整定过程，取消自整定过程和在图表中监视结果。控制面板会显示所有可能发生的错误和警告信息。它也允许您将自整定后得到的增益值、积分时间值和微分时间值应用到实际控制中去。
MSB 7
0
0
0
LSB 0
0
R1 R0 DS HS
R1 R0 00 01 10 11
动态响应快速响应中速响应慢速响应极慢速响应
DS -- 偏移设定： 0 -- 使用回路表中的偏移值 1 -- 自动计算偏移值
HS -- 滞后设定： 0 -- 使用回路表中的滞后值 1 -- 自动计算滞后值
374
格式实数实数实数实数实数实数实数实数实数
36
PID回路表ID
ASCII码
40
AT控制（ACNTL）
字节
41
AT状态（ASTAT）
字节
42
AT结果（ARES）
字节
43
AT配置（ACNFG）
字节
44
偏移（DEV）
实数
48
滞后（HYS）

PLC原理及应用(三菱机型)PLC参考资料第一讲第1.章可编程控制器元件及基本指令系统

第1章概述教学目的：1、了解可编程控制器的历史和发展特点2、了解可编程控制器的应用(观看有关现代自动化生产场景的录象并讲解)3、掌握可编程控制器的结构和工作原理教学重点：可编程控制器在现代自动化生产上的应用教学难点：编程控制器的结构和工作原理参考课时：讲课2课时、录象2课时第1章概述可编程控制器(Programmable Logic Controler )，简称PLC。

它是20世纪70年代以来，在集成电路、计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制设备。

由于它具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，国外已广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为实现工业生产自动化的支柱产品。

近年来，国内在PLC技术与产品开发应用方面发展很快，除有许多从国外引进的设备、自动化生产线外，国产的机床设备已越来越快地采用PLC控制系统取代传统的继电–接触器控制系统。

国产的小型化PLC性能也基本达到国外同类产品的技术指标。

因此，作为一名电气工程技术人员，必须掌握PLC及其控制系统的基本原理与应用技术，以适应当前电气技术的发展需要。

本章主要介绍可编程控制器的历史和发展、特点与应用、结构与工作原理。

掌握PLC 的入门知识。

一.可编程控制器的历史和发展1、可编程控制器的历史2、可编程控制器的发展方向随着应用领域日益扩大，PLC技术及其产品仍在继续发展，其结构不断改进，功能日益增强，性能价格比越来越高。

1）PLC在功能和技术指标方面的发展主要是以下方面：（1)向高速、大容量方向发展随着复杂系统控制要求越来越高和微处理器与微型计算机技术的发展，可编程控制器的信息处理与响应速度要求更高，用户存储容量也越来越大，例如有的PLC产品扫描速度达0.1μs/步，用户程序存储容量最大达几十兆字节。

（2)加强连网和通信能力PLC网络控制是当前控制系统和PLC技术发展的潮流。

PLC与PLC之间的连网通信、PLC与上位计算机的连网通信已得到广泛应用。

pid控制原理及编程方法

pid控制原理及编程方法PID控制是一种常用的控制算法，可以根据给定的目标值和实际值，通过不断调整输出值，使得实际值尽可能接近目标值。

PID控制的原理可以通过以下几个步骤来理解和实现。

1. 比例控制（P控制）：根据目标值和实际值的偏差，乘以一个比例增益系数Kp得到控制量的变化量，作为输出。

控制量的变化量 = Kp * （目标值 - 实际值）2. 积分控制（I控制）：将偏差的累积值乘以一个积分增益系数Ki得到控制量的变化量，作为输出。

这个步骤主要是为了解决系统存在的偏差问题。

控制量的变化量 += Ki * （目标值 - 实际值）* Δt3. 微分控制（D控制）：根据偏差的变化率乘以一个微分增益系数Kd得到控制量的变化量，作为输出。

这个步骤主要是为了解决系统存在的过渡问题。

控制量的变化量 += Kd * （目标值变化率 - 实际值变化率） / Δt以上三个步骤得到的控制量的变化量之和即为最终的输出。

在编程实现PID控制时，可以按照以下步骤进行：1. 定义并初始化相关变量，包括比例增益系数Kp、积分增益系数Ki、微分增益系数Kd、目标值、实际值、偏差、偏差的累积值、上次偏差等。

2. 循环执行以下操作：a. 更新实际值。

b. 计算偏差（目标值 - 实际值）。

c. 计算控制量的变化量，包括比例控制量、积分控制量和微分控制量。

d. 更新偏差的累积值。

e. 计算最终输出值。

f. 控制执行相应操作（根据最终输出值控制系统）。

g. 等待一定时间间隔。

3. 重复步骤2直至达到控制目标。

需要注意的是，PID控制算法需要根据具体的应用场景，仔细选择合适的增益系数，以达到良好的控制效果。

三菱PLC编程手册1

三菱PLC 编程手册目录第一章 FX1N PLC编程简介1.1 FX1N PLC 简介...............................................................1.1.1 FX1N PLC 的提出......................................................1.1.2 FX1N PLC 的特点.......................................................1.1.3 FX1N PLC 产品举例.....................................................1.1.4 关于本手册............................................................1.2 编程简介....................................................................1.2.1 指令集简介............................................................1.2.2 资源集简介............................................................1.2.3 编程及应用简介.......................................................第二章基本逻辑指令说明及应用2.1 基本逻辑指令一览表.........................................................2.1 [LD],[LDI],[LDP],[LDF]，[OUT］指令.....................................2.2.1 指令解说.............................................................2.2.2 编程示例.............................................................2.3[AND]，[ANI]，[ANDP]，[NDF］指令................................ 2.3.1 指令解说.............................................................2.3.2 编程示例.............................................................2.4 [OR],[ORI]，[ORP],[ORF］指令..............................................2.4.1 指令解说.............................................................2.4.2 编程示例...........................................................2.5 [ANB],[ORB］指令..........................................................2.5.1 指令解说............................................................2.5.2 编程示例............................................................2.6 [INV］指令................................................................2.6.1 指令解说............................................................2.6.2 编程示例.............................................................2.7 [PLS],[PLF］指令.......................................2.7.1 指令解说.................................................2.7.2 编程示例.................................................2.8 [SET]，[RST]指令.................................................2.8.1 指令解说......................................................2.8.2 编程示例....................................................2.9 [NOP]，[END]指令...........................................2.9.1 指令解说...........................................2.9.2 编程示例...............................................2.10 [MPS]，[MRD]，[MPP] 指令.............2.10.1 指令解说........................................2.10.2 编程示例......................2.11[MC],[MCR]指令.............................2.11.1指令解说....................................2.11.2 编程示例.................................第三章步进顺控指令说明及应用3.1步进顺控指令说明...........................3.1.1 指令解.....................................3.1.2 编程示例.......................................3.2 步进顺控指令应用........................................3.2.1 单一流程示例......................................3.2.2 选择性分支与汇合示例..............................3.2.3 并行分支与汇合示例...........................3.2.4 循环和跳转示例...............................第四章功能指令说明及应用4.1 功能指令一览表............................4.2 程序流程........................4.2.1 条件跳转[CJ]........................4.2.2 子程序调用[CALL] .................4.2.3 子程序返回[SRET] .............................4.2.4 主程序结束[FEND] ............................4.2.5 循环范围开始［FOR] .....................4.2.6 循环范围结束「NEXT] ..............4.3 传送与比较.................4.3.1 比较指令[CMP] ..........................4.3.2 区域比较［ZCP] ...........................4.3.3 传送指令[MOV]...........................4.3.4 反向传送［CML] .........................4.3.5 BCD 转换［BCD] .........................4.3.6 BIN 转换［BIN] .......................4.4 四则逻辑运算.....................................4.4.1 BIN 加法运算[ADD] ..........................4.4.2 BIN 减法运算[SUB] ...................4.4.3 BIN 乘法运算[MUL] ......................4.4.4 BIN 除法运算［DIV] .......4.4.5 BIN 1 [INC].............4.4.6 BIN 减1 [DEC] ............4.4.7 逻辑与[WAND] .............4.4.8 逻辑或[WOR] ...........4.4.9 逻辑异或[WXOR]........4.4.10 求补［NEG]...................4.4.11 BIN 开方运算[SQR] .........4.5 循环与移位...................4.5.1 循环右移[ROR] .............4.5.2 循环左移[ROL] .........................4.5.3带进位循环右移［RCR] ........................4.5.4 带进位循环左移[RCL] ....................................4.6 浮点数运算.........................................................4.6.1 二进制浮点数比较「DECMP] ......................4.6.2二进制浮点数区域比较[DEZCP] ............................... 4.6.3 二进制浮点数转十进制浮点数[DEBCD] ........................4.6.3 十进制浮点数转二进制浮点数[DEBIN] ........................4.6.5 二进制浮点数加法[DEADD] ...................................... 4.6.6 二进制浮点数减法[DESUB] ..................................... 4.6.7 二进制浮点数乘法「DEMUL] .................................. 4.6.8 二进制浮点数除法「DEDIV] ................................... 4.6.9 二进制浮点数开方「DESQR] ..............................4.6.10 二进制浮点数转BIN 整数变换「INT] .............4.6.11 BIN 整数转二进制浮点数「FLT] .........4.7 触点比较指令..........................4.7.1 接点比较指令「LD※］................4.7.2 接点比较指令「AND※］............4.7.3接点比较指令「OR※］..........4.8 功能指令的基本规则.........4.8.1 ．功能指令的表示与执行形式...4.8.2 功能指令内的数值处理.........4.8.3 利用变址寄存器的操作数修改.....第五章资源说明及应用5.1 变址寄存器V 、Z 说明及应用...........5.1.1 变址寄存器V 、Z 说明...........5.1.2 变址寄存器在梯形图中的应用........5.1.3 使用变址功能的注意事项........5.2 输入输出继电器X 、Y 说明及应用..5.2.1 输入输出继电器X 、Y 说明................5.2.2输入输出继电器应用............5.3 辅助中间继电器M 说明及应用........5.3.1 辅助中间继电器M 说明....5.3.2 辅助中间继电器M 应用5.4 状杰继申器S 说明及应用......5.4.1 状态继电器S 说明......5.4.2 状态继电器S 应用........5.5 定时器T 说明及应用..........5.5.1 定时器T 说明.............5.5.2 定时器T 应用......................5.6计数器C 说明及应用..........................5.6.1 16 bit 计数器C 说明.......................5.6.2 32 bit 计数器C 说明...............5.6.3 16 bit 计数器C 应用..........5.6.4 32 bit 计数器应用.................5.7数据寄存器D 说明及应用...................5.7.1 数据寄存器D 说明....................... 5.7.2 数据寄存器D 应用.........................5.8程序位置指针P 说明及应用....5.8.1 程序位置指针P 说明......................5.8.2 程序位置指针P 应用.................5.9常数标记K 、H 详细说明..........5.9.1 常数标记K...................5.9.2 常数标记H.............................5.10 特殊软元件说明............第六章 PID指令说明及应用6.1 PID 运算..........6.1.1.....6.1.2 应用示例.第一章FX1N PLC 编程简介1.1 FX1N PLC 简介1.1.1 FX1N PLC 的提出基于以下观点，提出FX1N PLC 的概念：①、软件和硬件独立设计。

pid控制原理

1.3.3 离散系统的数字PID控制仿真
阶跃响应结果
1.3.4 增量式PID控制算法及仿真
当执行机构需要的是控制量的增量（例如驱动步进电机）时，应采用增量式PID控制。根据递推原理可得：
u(k 1) k p (e(k 1) ki e( j ) kd (e(k 1) e(k 2)))
e(t ) rin (t ) yout (t )
PID的控制规律为:
1 t de(t ) u (t ) k p e(t ) e(t )dt TD 0 T1 dt U ( s) 1 G( s) kp 1 TD s E ( s) T s 1
积分分离控制算法可表示为：
u(k ) k p e(k ) ki e( j )T kd (e(k ) e(k 1)) / T
j 0
k
式中，T为采样时间，β项为积分项的开关系数
1 0
e(k )
e(k )
1.3.5 积分分离PID 控制算法及仿真
1.3.1 位置式PID控制算法
可得离散表达式：
TD T k u (k ) k p (e(k ) e( j ) (e(k ) e(k 1))) T1 j 0 T e(k ) e(k 1) k p e(k ) ki e( j )T kd T j 0
1.1 PID控制原理
PID控制器各校正环节的作用如下：
比例环节：成比例地反映控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减小偏差。积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数T,T越大，积分作用越弱，反之则越强。微分环节：反映偏差信号的变化趋势，并能在偏差信号变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。