项目 8 恒压供水系统的 PLC 控制

目录一、 PID 控制二、 EM235 模块

一、 PID 控制 比例、积分、微分调节 ( 即 PID调节 )是闭环模拟量控制中的传统调节规律。它在改善控制系统品质，保证系统偏差 e[给定值 (SP)和过程变量 (PV)的差 ]达到预定指标，使系统在实现稳定状态方面具有良好的效果，该系统的结构简单，容易实现自动控制，在各个领域得到了广泛的应用。

1. PID 算法 在 工 业 生 产 过 程 控 制 中 ， 模 拟 信 号

PID （由比例、积分、微分构成的闭合回路）调节是常见的一种控制方法。运行 PID 控制指令， S7-200 将根据参数表中的输入测量值、控制设定值及 PID参数，进行 PID 运算，求得输出控制值。参数表中有 9 个参数，全部为 32 位的实数，共占用 36 个字节。

2. PID 控制回路选项 （ 1 ）如果不需要积分回路（即在 PID 计

算中无“ I” ），则应将积分时间 Ti 设为无限大。由于积分项 Mx 的初始值，没有积分运算，积分项的数值也可能不为零。

（ 2 ）如果不需要微分运算（即在 PID计算中无“ D” ），则应将微分时间 Td设定为 0.0 。

（ 3 ）如果不需要比例运算（即在 PID计算中无“ P” ），但需要 I 或 ID 控制，则应将增益值 Kc 指定为 0.0 。

3. 回路输入量的转换和标准化 每个回路的给定值和过程变量都是实际

数值，其大小、范围和工程单位可能不同。在 PLC 进行 PID 控制之前，必须将其转换成标准化浮点表示法。

4. 模拟量变换 程序执行后， PID 回路输出 0.0 和 1.0 之间的标准化

实数数值，必须被转换成 16 位成比例整数数值，才能驱动模拟输出。

PID 回路输出成比例实数数值 = （ PID 回路输出标准化实数值 - 偏移量） * 取值范围。

程序如下： MOVR VD108, AC0 // 将 PID 回路输出

送入 AC0 。 -R 0.5, AC0 // 双极数值减偏移量 0.5 R 64000.0, AC0 //AC0 的值 * 取值范围，

变为成比例实数数值

5. PID 指令 PID 指令：使能有效时，根据回路参数

表 (TBL) 中的输入测量值、控制设定值及 PID 参数进行 PID 计算。

二、 EM235 设置 1.EM235 的配置 模拟量模块在接入电路工作前需完成配置及校准，配置指根据实际需接入的信号类型对模块进行的一些设定。校准可以简单地理解为仪器仪表使用前的调零及调满度。增益及偏置调节使用的电位器及配置调节使用的 6只开关。

2.EM235 的校准 校准输入的步骤如下： （ 1）切断模块电源。使用配置开关选择需要的输入范围。

（ 2）接通 CPU各模块电源，并稳定15min 。

（ 3）用一个传感器、一个电压源或一个电流源，将零值信号加到一个输入端。

（ 4）读出 CPU中测量值。

（ 5）调节偏置电位器，使读数为零或为一个所需要的数据值。

（ 6）将一个满刻度信号接入某个输入端，读取 CPU的值。

（ 7）调节增益电位器，直到 CPU的读数为 32000，或所需要的数据值。必要时，重复偏置及增益的校准过程。

3.EM235的工作程序编制 EM235的工作程序编制一般包含以下内容： (1)设置初始化子程序。在该子程序中完成采样次数（定时器中断）的预置及采样和单元清零的工作，为开始工作做好准备。

(2)设置模块检测子程序。该子程序检查模块的连接正确性及模块工作的正确性。

(3)设置子程序完成采样及相关的计算工作。 (4)工程所需的有关该模拟量的处理程序。 (5)处理后模拟量的输出工作。