三菱PID控制實(shí)例

1、三菱PLC和FX2N-4AD-TC實(shí)現(xiàn)溫度PID閉環(huán)控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)參考。風(fēng)機(jī)鼓入的新風(fēng)經(jīng)加熱交換器、制冷交換器、進(jìn)入房間。原理說(shuō)明：進(jìn)風(fēng)不斷被受熱體加溫，欲使進(jìn)風(fēng)維持一定的溫度，這就需要同時(shí)有一加熱器以不同加熱量給進(jìn)風(fēng)加熱，這樣才能保證進(jìn)風(fēng)溫度保持恒定。plc接線圖如下，按圖接好線。配線時(shí)，應(yīng)使用帶屏蔽的補(bǔ)償導(dǎo)線和模擬輸入電纜配合，屏蔽一切可能產(chǎn)生的干擾。fx2n-4ad-tc的特殊功能模塊編號(hào)為0。輸入和輸出點(diǎn)分配表這里介紹pid控制改變加熱器（熱盤(pán)管）的加熱時(shí)間從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的閉環(huán)控制。在溫度控制系統(tǒng)中，電加熱器加熱，溫度用熱電耦檢測(cè)，與熱電耦型溫度傳感器匹配的模擬量輸入模塊fx2n-4a

2、d-tc將溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出，cpu將檢測(cè)的溫度與溫度設(shè)定值比較，通過(guò)plc的pid控制改變加熱器的加熱時(shí)間從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的閉環(huán)控制。pid控制時(shí)和自動(dòng)調(diào)諧時(shí)電加熱器的動(dòng)作情況如上圖所示。其參數(shù)設(shè)定內(nèi)容如下表所示。三菱plc和fx2n-4ad-tc實(shí)現(xiàn)溫度pid閉環(huán)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)：用選擇開(kāi)關(guān)置x10作為自動(dòng)調(diào)諧控制后的pid控制，用選擇開(kāi)關(guān)置x11作為無(wú)自動(dòng)調(diào)諧的pid控制。當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)置x10時(shí)，控制用參數(shù)的設(shè)定值在pid運(yùn)算前必須預(yù)先通過(guò)指令寫(xiě)入，見(jiàn)圖程序0步開(kāi)始，m8002為初始化脈沖，用mov指令將目標(biāo)值、輸入濾波常數(shù)、微分增益、輸出值上限、輸出值下限的設(shè)定值分別傳送給數(shù)據(jù)寄存器d50

3、0、d512、d515、d532、d533。程序第26步，使m0得電，使用自動(dòng)調(diào)諧功能是為了得到最佳pid控制，自動(dòng)調(diào)諧不能自動(dòng)設(shè)定的參數(shù)必須通過(guò)指令設(shè)定，在第29步47步之間用mov指令將自動(dòng)調(diào)諧用的參數(shù)（自動(dòng)調(diào)諧采用時(shí)間、動(dòng)作方向自動(dòng)調(diào)諧開(kāi)始、自動(dòng)調(diào)諧用輸出值）分別傳送給數(shù)據(jù)寄存器d510、d511、d502。程序第53步開(kāi)始，對(duì)fx2n-4ad-tc進(jìn)行確認(rèn)、模式設(shè)定，且在plc運(yùn)行中讀取來(lái)自fx2n-4ad-tc的數(shù)據(jù)送到plc的d501中，103步開(kāi)始對(duì)pid動(dòng)作進(jìn)行初始化。第116步開(kāi)始，x10閉合，在自動(dòng)調(diào)諧后實(shí)行pid控制，當(dāng)自動(dòng)調(diào)諧開(kāi)始時(shí)的測(cè)定值達(dá)到目標(biāo)值的變化量變化1/3以

4、上，則自動(dòng)調(diào)諧結(jié)束，程序第128步140步，自動(dòng)調(diào)諧結(jié)束，轉(zhuǎn)移到通常動(dòng)作，m1復(fù)位。第47步，將通常動(dòng)作的采樣時(shí)間設(shè)定值500ms用脈沖執(zhí)行型mov（p）指令送給d510，進(jìn)行pid控制。用選擇開(kāi)關(guān)置x11作為無(wú)自動(dòng)調(diào)諧的pid控制（當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)置斷開(kāi)位置時(shí)，將pid動(dòng)作初始化，即d502清零）。程序116步，執(zhí)行pid指令。加熱器動(dòng)作周期t246設(shè)為2秒，當(dāng)加熱器動(dòng)作周期2秒鐘到，通過(guò)復(fù)位指令將t246清零，因?yàn)閙3動(dòng)作，t246重新計(jì)時(shí)。通過(guò)觸點(diǎn)比較指令，控制加熱器是否工作，由于pid調(diào)節(jié)獲得需要的加熱時(shí)間的數(shù)據(jù)置于d502中，d502不是固定值，靠pid來(lái)調(diào)節(jié)，在pid調(diào)節(jié)過(guò)程中，m3動(dòng)合

5、觸點(diǎn)始終是閉合的，當(dāng)加熱時(shí)間通過(guò)t246記錄的數(shù)據(jù)小于pid傳送的數(shù)據(jù)d502時(shí)，加熱器加熱，否則停止加熱，等待加熱器動(dòng)作周期2秒到，t246清零并重新計(jì)時(shí)，此時(shí)加熱器又加熱，周而復(fù)始。通過(guò)pid控制不斷調(diào)節(jié)加熱器的加熱時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)了恒溫控制。當(dāng)控制參數(shù)的設(shè)定值或pid運(yùn)算中的數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，則運(yùn)算錯(cuò)誤標(biāo)志輔助繼電器m8067變?yōu)閛n狀態(tài)，通過(guò)y0輸出給故障指示燈顯示。 什么是反饋控制以及為什么要使用反饋？三菱Q系列PLC編程手冊(cè)-PID控制指令篇 三菱FXPLC的PID控制指令FX2N的PID指令的編號(hào)為FNC88，如圖所示源操作數(shù)S1、S2、S3和目標(biāo)操作數(shù)D均為數(shù)據(jù)寄存器D，16位指令

6、，占9個(gè)程序步。S1和S2分別用來(lái)存放給定值SV和當(dāng)前測(cè)量到的反饋值PV，S3S36用來(lái)存放控制參數(shù)的值，運(yùn)算結(jié)果MV存放在D中。源操作數(shù)S3占用從S3開(kāi)始的25個(gè)數(shù)據(jù)寄存器PID指令是用來(lái)調(diào)用PID運(yùn)算程序，在PID運(yùn)算開(kāi)始之前，應(yīng)使用MOV指令將參數(shù)設(shè)定值預(yù)先寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器中。如果使用有斷電保持功能的數(shù)據(jù)寄存器，不需要重復(fù)寫(xiě)入。如果目標(biāo)操作數(shù)D有斷電保持功能，應(yīng)使用初始化脈沖M8002的常開(kāi)觸點(diǎn)將其復(fù)位。PID指令可以同時(shí)多次使用，但是用于運(yùn)算的S3、D的數(shù)據(jù)寄存器元件號(hào)不能重復(fù)。PID指令可以在定時(shí)中斷、子程序、步進(jìn)指令和轉(zhuǎn)移指令內(nèi)使用，但是應(yīng)將S37清零（采用脈沖執(zhí)行的MOV指令）之后才能使用?？刂茀?shù)的設(shè)定和 PID運(yùn)算中的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，“運(yùn)算錯(cuò)誤”標(biāo)志M8067為 ON，錯(cuò)誤代碼存放在D8067中。PID指令采用增量式PID算法，控制算法中還綜合使用了反饋量一階慣性數(shù)字濾波、不完全微分和反饋量微分等措施，使該指