三菱PID控制实例.doc

三菱PLC和FX2N-4AD-TC实现温度PID闭环控制系统的学习参考。风机鼓入的新风经加热交换器、制冷交换器、进入房间。原理说明：进风不断被受热体加温，欲使进风维持一定的温度，这就需要同时有一加热器以不同加热量给进风加热，这样才能保证进风温度保持恒定。plc接线图如下，按图接好线。配线时，应使用带屏蔽的补偿导线和模拟输入电缆配合，屏蔽一切可能产生的干扰。fx2n-4ad-tc的特殊功能模块编号为0。输入和输出点分配表这里介绍pid控制改变加热器（热盘管）的加热时间从而实现对温度的闭环控制。在温度控制系统中，电加热器加热，温度用热电耦检测，与热电耦型温度传感器匹配的模拟量输入模块fx2n-4ad-tc将温度转换为数字输出，cpu将检测的温度与温度设定值比较，通过plc的pid控制改变加热器的加热时间从而实现对温度的闭环控制。pid控制时和自动调谐时电加热器的动作情况如上图所示。其参数设定内容如下表所示。三菱plc和fx2n-4ad-tc实现温度pid闭环控制系统程序设计：用选择开关置x10作为自动调谐控制后的pid控制，用选择开关置x11作为无自动调谐的pid控制。当选择开关置x10时，控制用参数的设定值在pid运算前必须预先通过指令写入，见图程序0步开始，m8002为初始化脉冲，用mov指令将目标值、输入滤波常数、微分增益、输出值上限、输出值下限的设定值分别传送给数据寄存器d500、d512、d515、d532、d533。程序第26步，使m0得电，使用自动调谐功能是为了得到最佳pid控制，自动调谐不能自动设定的参数必须通过指令设定，在第29步47步之间用mov指令将自动调谐用的参数（自动调谐采用时间、动作方向自动调谐开始、自动调谐用输出值）分别传送给数据寄存器d510、d511、d502。程序第53步开始，对fx2n-4ad-tc进行确认、模式设定，且在plc运行中读取来自fx2n-4ad-tc的数据送到plc的d501中，103步开始对pid动作进行初始化。第116步开始，x10闭合，在自动调谐后实行pid控制，当自动调谐开始时的测定值达到目标值的变化量变化1/3以上，则自动调谐结束，程序第128步140步，自动调谐结束，转移到通常动作，m1复位。第47步，将通常动作的采样时间设定值500ms用脉冲执行型mov（p）指令送给d510，进行pid控制。用选择开关置x11作为无自动调谐的pid控制（当选择开关置断开位置时，将pid动作初始化，即d502清零）。程序116步，执行pid指令。加热器动作周期t246设为2秒，当加热器动作周期2秒钟到，通过复位指令将t246清零，因为m3动作，t246重新计时。通过触点比较指令，控制加热器是否工作，由于pid调节获得需要的加热时间的数据置于d502中，d502不是固定值，靠pid来调节，在pid调节过程中，m3动合触点始终是闭合的，当加热时间通过t246记录的数据小于pid传送的数据d502时，加热器加热，否则停止加热，等待加热器动作周期2秒到，t246清零并重新计时，此时加热器又加热，周而复始。通过pid控制不断调节加热器的加热时间，从而实现了恒温控制。当控制参数的设定值或pid运算中的数据发生错误时，则运算错误标志辅助继电器m8067变为on状态，通过y0输出给故障指示灯显示。 三菱FXPLC的PID控制指令FX2N的PID指令的编号为FNC88，如图所示源操作数S1、S2、S3和目标操作数D均为数据寄存器D，16位指令，占9个程序步。S1和S2分别用来存放给定值SV和当前测量到的反馈值PV，S3S36用来存放控制参数的值，运算结果MV存放在D中。源操作数S3占用从S3开始的25个数据寄存器PID指令是用来调用PID运算程序，在PID运算开始之前，应使用MOV指令将参数设定值预先写入对应的数据寄存器中。如果使用有断电保持功能的数据寄存器，不需要重复写入。如果目标操作数D有断电保持功能，应使用初始化脉冲M8002的常开触点将其复位。PID指令可以同时多次使用，但是用于运算的S3、D的数据寄存器元件号不能重复。PID指令可以在定时中断、子程序、步进指令和转移指令内使用，但是应将S37清零（采用脉冲执行的MOV指令）之后才能使用。控制参数的设定和 PID运算中的数据出现错误时，“运算错误”标志M8067为 ON，错误代码存放在D8067中。PID指令采用增量式PID算法，控制算法中还综合使用了反馈量一阶惯性数字滤波、不完全微分和反馈量微分等措施，使该指令比普通的PID算法具有更好的控制效果。PID控制是根据“动作方向”（S3+1）的设定内容，进行正作用或反作用的PID运算【此课件下载可自行编辑修改，供参考，感谢你的支持！】12 / 12实用精品文档