调试PID_Compact

为保证PID控制器能正常运行，需要设置符合实际运行系统的控制参数，但由于每套系统都不完全相同，所以每一套系统的控制参数也不尽相同。PID控制参数可以由用户自己手动设置，也可以通过TIA博途软件提供的自整定功能实现。PID自整定是按照一定的数学算法，通过外部输入信号激励系统，并根据系统的反应来确定PID参数。S7-1200提供了两种自整定方式：预调节和精确调节。可通过调试面板进行整定，调试面板通过以下路径：“项目>工艺对象>PID_Compact_1>调试”打开，如图11-13所示。

图11-13 PID_Compact调试面板

①趋势图采样时间。

②“调节模式”：预调节、精确调节。

③“趋势图”：显示过程值、设定值、PID输出值。

④“调节状态”：显示当前调节的进度及状态。

⑤错误确认。

⑥“上传PID参数”：将实际的PID控制参数上传至项目并转到PID参数组态界面。

⑦“控制器的在线状态”：显示过程值、设定值、PID输出值及控制启动“PID_Compact”。

1.预调节

预调节功能可确定对输出值阶跃的过程响应，并搜索拐点。根据受控系统的最大上升率与延迟时间计算PID参数。过程值越稳定，PID参数就越容易计算，其结果的精度也会越高。只要过程值的上升速率明显高于噪声，就可以容忍过程值的噪声。启动预调节的必要条件如下：

1）在循环中断OB中调用“PID_Compact”。

2）ManualEnable=FALSE且Reset=FLASE。

3）“PID_Compact”处于以下模式之一，即“未激活”、“手动模式”、“自动模式”。

4）设定值和过程值均处于组态的限值范围内。

5）设定值与过程值的差值大于过程值上限与过程值下限之差的30%。

6）设定值与过程值的差值大于设定值的50%。

要执行预调节，可参考图11-14。

2.精确调节(www.xing528.com)

精确调节将使过程值出现恒定受限的振荡，根据此振荡的幅度和频率为操作点调节PID参数，所有PID参数都重新计算。精确调节得出的PID参数通常比预调节得出的PID参数具有更好的主控和扰动特性。启动精确调节的必要条件如下：

图11-14 PID_Compact预调节趋势图

①—开始整定State=1 ②—整定完成State=3 ③—设定值曲线 ④—过程值曲线 ⑤—PID输出值曲线 ⑥—State曲线

1）已在循环中断OB中，调用“PID_Compact”。

2）ManualEnable=FALSE且Reset=FLASE。

3）“PID_Compact”处于以下模式之一，即“未激活”、“手动模式”、“自动模式”。

4）设定值和过程值均处于组态的限值范围内。

5）在操作点处，控制回路已稳定。过程值与设定值一致时，表明到达了操作点。

6）不能被干扰。

要精确调节，可参考图11-15所示。

图11-15 PID_Compact精确调节趋势图

①—开始整定State=2 ②—整定完成State=3 ③—设定值曲线 ④—过程值曲线 ⑤—PID输出值曲线 ⑥—State曲线

注意：

•上传PID参数后，将出现程序不一致的情况，建议重新下载程序。

•启动自整定对设备会有冲击，需注意现场是否适合自整定。

•启动精确调节时，当不满足精确调节的条件时，若满足预调节条件，则首先进行预调节，再进行精确调节。