基于信捷plc的pid參數自整定的溫度控制

蘇衛峰

摘要：本文介紹了一種基于臨界振蕩法的PID自整定方法，通過整定可得到較佳的PID參數。采用信捷XC系列本體的PID控制，采用開關量輸出，利用PT100傳感器采集到溫度，通過信捷模擬量溫度混合模塊轉化為數字量給PLC輸入溫度值，該方法簡單實用，在實際工業中的某鍋爐的水溫控制中取得了良好的效果。

關鍵詞：臨界振蕩法；PID；信捷XC

中圖分類號：TP393.04 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）08-0001-01

1 引言

PID控制不依賴控制對象的數學模型，因此PID控制廣泛應用于溫度、流量、壓力等過程控制中。然而PID控制的三個參數比例積分微分具有非線性關系，因此調節PID參數就顯得比較困難，本文利用信捷PLC自帶的PID參數自整定功能，通過自整定可以較佳的PID參數。

2 控制構成

本控制系統采用信捷XC3-32T-E為控制器，PT100為溫度傳感器，XC-E3AD4PT2DA為模擬量轉化模塊；采用信捷TH765-N觸摸屏作為系統監控。

XC-E3AD4PT2DA具有3通道14位精度電流輸入，4通道PT100溫度輸入和2通道10位精度電壓輸出。本系統采用PT100溫度輸入，溫度和數字量的對應關系為溫度-100-350度對應數字量-1000-3500。

3 信捷PLC參數自整定

信捷PLC提供了PID指令，通過PID指令配置參數設定參數就可以很方便的使用。PID指令格式為[PID S1 S2 S3 D]，S1為設定目標值（SV）的軟元件的地址編號，S2為測定值（PV）的軟元件的地址編號，S3設定控制參數的元件首地址編號，D為運算結果（MV）的存儲器地址編號或者輸出端口。其中S3-S43被PID指令占用，S3、S3+1為采樣時間；S3+2為模式設置，bit0為0則為負動作，1為正動作；bit7為0手動PID，1為自整定PID；bit9-bit10為自整定方法，00為階躍響應法，01為臨界振蕩法；bit13-bit14為自整定PID控制模式，00為PID控制，01為PI控制，10為P控制；S3+3為比例增益，范圍是1-32767（%），S3+4為積分時間，范圍0-32767（*100ms），S3+5為微分時間，范圍為0-32767（*10ms），S3+6為PID運算范圍0-32767。最后自整定出來的參數為KP=40，ki=300 s，kd=30s。

參數自整定程序如下：

LD M8000

MOV ID100 D10 //將模擬量模塊ID100中的內容送至D10

LD M0

SET S0 //自整定啟動

RST S1

LD M1

SET S1 //正常PID控制啟動

RST S0

LD M10

RST S1 //停止PID啟動

STL S0

LDP S0

SET D4002.7 //自整定控制開始，將PID模式設定為自整定

RST D4002.8

LD S0

PID D6000 D10 D4000 Y0 //開始PID，D6000為目標值，D10為測量值，D4000為PID參數區，將PID控制結果通過Y0端輸出。

LD D4002.8

RST D4002.7 //自整定結束，關閉自整定。

BMOV D4000 D5000 K10

SET S1

STLE

STL S1

LD S1

PID D6000 D10 D4000 Y0 //啟動常規PID控制。

STLE

4 結語

針對鍋爐的溫度PID控制系統，采用信捷PLC的參數自整定方法，得到的PID參數，在實際的使用過程中取得了良好的效果。endprint