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关于西门子PLC中的PID调节控制面板

 发布时间:2021-04-27 点击量:275
限于当时的元器件条件及计算机发展水平,早期的PIC要由分立元
器件和中小规模集成电路组成,可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20
世纪70年代初出现了微处理器,人们很快将其引入PLC,使PIC增加了运算、
数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便
熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用,PLC采用和继电器电路图类似
的梯形图作为主要编程语言,并将参加运算及处理的计算机存储元器件部以继电
器命名。此时的PIC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。
 
 20世纪70年代中末期,PLC进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入
PLC中,使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工
抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地
位。20世纪80年代初,PLC在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期PIC
发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是
世界上生产PLC的国家日益增多,产量日益上升,这标志着PIC已步人成熟
阶段。
 
 S7-200 PLC的V4.0版编程软件STEP 7 Micro/WIN中的PID调节控制面板用图形方式监视PID回路。该面板还用来启动或停止自整定过程,设置自整定的参数,并将推荐的整定值或用户设置的整定值应用到实际控制中。自整定过程中PID控制器的给定值SP、输出MV
和过程变量PV的变化情况如图843所示。
    使用控制面板时,首先应将至少有一个PID回路的用户程序下载到CPU,为了显示PID回路的操作,STEP 7 Micro/WIN应与S7-200 PLC建立起通信连接,PLC必须处于运行( RUN)模式。执行菜单命令“工具”一+“PID调节控制面板”,打开控制面板后,可以观察到过程变量PV、控制器输出MV和设定值SP的变化曲线和当前的数值。
    控制面板屏幕左上角显示连接的PLC的站地址(远程地址),右上角显示PLC的型号和版本号。远程地址下面是过程变量的条形图,条形图下面是过程变量的实际值和用百分数表示的相对值。
    条形图右侧的当前值区域显示了设定值、采样时间、增益、积分时间、微分时间的数值。控制器的输出值用带数字值的水平条形图来表示。
    当前值区域右边的图形显示区用不同的颜色显示过程交量PV、给定值SP和PID输出量MV相对于时间的曲线。左侧纵轴的刻度是用百分数表示的各变量的相对值,右侧纵轴的刻度是PID输出和过程变量的实际值。
    屏幕的左下方是调节参数区,在这一区域显示和修改增益、积分时间和微分时间。用单选框选择显示参数当前值、建议值或手动值三者之一。如果要修改整定参数,应选择“手动”。
    单击“更新PLC”按钮,将显示的增益、积分时间和微分时间传送入PLC被监视的PID回路中。可以用“开始自动调节”按钮来启动自整定序列。
    图形显示下方的“当前PID”选择框用下拉式菜单选择希望在控制面板中监视的PID回路。在“采样率”区,可以选择图形显示的采样时间间隔(1 ~480s),用“设置时标”按钮来使修改后的采样速率生效。可以用“暂停”按钮冻结和恢复曲线图的显示。在图形区单击鼠标右键,然后执行“clear”(清除)命令,可以清除图形。
    图形区的右下侧是图例,标出了过程变量、给定值和输出值曲线的颜色。
    单击“调节参数(分钟)”区内的“高级”按钮,在弹出的对话框中可以选择是否自动计算滞后值和偏移值,如图8—44所示。为了尽量减少自整定过程对控制系统的干扰,用户也可以自己设置滞后值和偏移值。在图844中的“其他选项”区,可以起始输出步长和看门狗时间。
    图8-44中,PID参数的推荐值与用“动态响应选项”区中的单选框选择的响应速度有关。“快速”响应可能产生超调,对应于欠阻尼整定状态。“中速”响应可能处于超调的边沿,对应于临界阻尼整定状态。“慢速”响应和“很慢”响应可能没有超调,分别对应于过阻尼和严重过阻尼整定状态。
    设置好参数后,单击“确认”按钮,返回图843中的PID调节控制面板的主窗口。
    在完成自整定序列,且已将建议的整定参数传输至PLC后,可以用控制面板来监视回路对阶跃变化的给定值的响应。
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