求助西门子 S7-200 PID指令问题

Posted 2023-03-27

我在学到西门子模拟量PID控制的时候，其中一个水位恒定控制的案例我总看不懂：设给定量为满水位的75%，被控量水位值（为单极性信号）由液位计检测后经A/D转换后送入PLC，用于控制电机转速的控制量信号由PLC执行PID指令后以单极性信号经D/A转换后送出。拟采用PI控制，其增益 采样周期和积分时间分别为：KC=0.25 T=0.1S T1=30min。
大家好上面的那个1.增益=0.25是什么意思？怎么算出的？
2.积分时间=30min是什么意思？怎么算出的？
请大家指教，谢谢

上面的为什么会用增益0.25，积分时间30min，是根据什么计算出来的呢？

P I D 的参数不是算出来的，通过这几个参数可以调整不同系统的控制性能.

PID控制器由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成。其输入e (t）与输出u (t）的关系为
u(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt] 式中积分的上下限分别是0和t
因此它的传递函数为：G(s)=U(s)/E(s)=kp[1+1/(TI*s)+TD*s]
其中kp为比例系数； TI为积分时间常数； TD为微分时间常数
开环控制系统　　开环控制系统（open-loop control system）是指被控对象的输出（被控制量）对控制器（controller）的输入没有影响。在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。闭环控制系统　　闭环控制系统（closed-loop control system）的特点是系统被控对象的输出（被控制量）会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号相反，则称为负反馈（ Negative Feedback），若极性相同，则称为正反馈，一般闭环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。闭环控制系统的例子很多。比如人就是一个具有负反馈的闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统能通过不断的修正最后作出各种正确的动作。如果没有眼睛，就没有了反馈回路，也就成了一个开环控制系统。另例，当一台真正的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净，并在洗净之后能自动切断电源，它就是一个闭环控制系统。阶跃响应　　阶跃响应是指将一个阶跃输入（step function）加到系统上时，系统的输出。稳态误差是指系统的响应进入稳态后，系统的期望输出与实际输出之差。控制系统的性能可以用稳、准、快三个字来描述。稳是指系统的稳定性（stability），一个系统要能正常工作，首先必须是稳定的，从阶跃响应上看应该是收敛的；准是指控制系统的准确性、控制精度，通常用稳态误差来（Steady-state error）描述，它表示系统输出稳态值与期望值之差；快是指控制系统响应的快速性，通常用上升时间来定量描述。

PID调节方法：

PID是工业生产中最常用的一种控制方式，PID调节仪表也是工业控制中最常用的仪表之一，PID 适用于需要进行高精度测量控制的系统，可根据被控对象自动演算出最佳PID控制参数。
PID参数自整定控制仪可选择外给定（或阀位）控制功能。可取代伺服放大器直接驱动执行机构（如阀门等）。PID外给定（或阀位）控制仪可自动跟随外部给定值（或阀位反馈值）进行控制输出（模拟量控制输出或继电器正转、反转控制输出）。可实现自动/手动无扰动切换。手动切换至自动时，采用逼近法计算，以实现手动/自动的平稳切换。PID外给定（或阀位）控制仪可同时显示测量信号及阀位反馈信号。
PID光柱显示控制仪集数字仪表与模拟仪表于一体，可对测量值及控制目标值进行数字量显示（双LED数码显示），并同时对测量值及控制目标值进行相对模拟量显示（ 双光柱显示），显示方式为双LED数码显示+双光柱模拟量显示，使测量值的显示更为清晰直观。
PID参数自整定控制仪可随意改变仪表的输入信号类型。采用最新无跳线技术，只需设定仪表内部参数，即可将仪表从一种输入信号改为另一种输入信号。
PID参数自整定控制仪可选择带有一路模拟量控制输出（或开关量控制输出、继电器和可控硅正转、反转控制）及一路模拟量变送输出，可适用于各种测量控制场合。
PID参数自整定控制仪支持多机通讯，具有多种标准串行双向通讯功能，可选择多种通讯方式，如RS-232、RS-485、RS-422等，通讯波特率300～9600bps 仪表内部参数自由设定。可与各种带串行输入输出的设备（如电脑、可编程控制器、PLC 等）进行通讯，构成管理系统。
1.PID常用口诀：
参数整定找最佳，从小到大顺序查
先是比例后积分，最后再把微分加
曲线振荡很频繁，比例度盘要放大
曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳
曲线偏离回复慢，积分时间往下降
曲线波动周期长，积分时间再加长
曲线振荡频率快，先把微分降下来
动差大来波动慢。微分时间应加长
理想曲线两个波，前高后低4比1
一看二调多分析，调节质量不会低
2.PID控制器参数的工程整定，各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照：
温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s
压力P: P=30~70%,T=24~180s,
液位L: P=20~80%,T=60~300s,
流量F: P=40~100%,T=6~60s。

参考资料：网络提供

参考技术A 我用的也不太多
希望对你有些帮助！！另外
这个水位控制例子
在很多书里都有
呵呵
不过这些参数不适宜用在别的工程里
我刚开始使用
就走了弯路了！ 参考技术B KC=0.25
T=0.1S
T1=30min
这三个参数是工程估算出来的，至于如何估算可以参照西门子200PLC相关资料
KC是回路增益
T是采样时间
TI是积分时间
这些参数要根据实际情况来调节的
我最近也是在慢慢琢磨的单级性是说
反馈信号一般为0-20MA
4-20MA
1-5V
0-5V
......双极性是说
反馈信号一般为
-10V-+10V
或者
—5V—+5V等等刚开始使用PID
建议使用PID向导遍程序！这样容易一些！ 参考技术C P I D
不是算出来的
它是几个参数
通过这几个参数可以调整系统的控制性能
P 》》》 比例
I 》》》》 积分
D 》》》》 微分
P决定系统调整快慢性能 P越大达到设定值越快 但是会过冲 容易引起震荡
I决定到达后的稳定 I越大越稳定 但是改变设定值容易反应慢
D决定在稳定后设定改变后变化快慢
就像是一个运动员跑步 起跑、跑步、停止 一样
P是跑的快慢性 太快到达终点容易过冲
I是最后刹车是否稳定
D是对指令反应速度
这三个参数主要由控制要求 和系统本身固有的性能决定
希望能对你有帮助本回答被提问者采纳