PID回路表在PLC地铁设备中的应用

1.设定回路输入及输出选项

（1）回路输入选项。循环进程变量可指定为字地址或已经定义的符号。在回路计算之前，应选好缩放比例。

（2）回路输出选项。确定PID回路输出变量是数字量还是模拟量。

如果是模拟量输出，可指定为字地址或已经定义的符号。如果是数字量输出，可指定为位地址或已经定义的符号。在循环计算之后，应选好缩放比例。

2.设定回路参数

在PID指令中，必须指定内存区内的36个字节参数表的首地址。其中，要选定过程变量、设定值、回路增益、采样时间、积分时间和微分时间，并转换成标准值存入回路表中。

不建议为参数表地址创建符号名。PID向导生成的代码使用此参数表地址创建操作数，作为参数表内的相对偏移量。如果为参数表地址创建符号名，然后改变为该符号指定的地址，由PID向导生成的代码将不能正确执行。

3.设定循环警报选项

（1）若需要设定低数值警报，可以为警报设定地址，输入位地址或已经定义符号，并指定低警报限制值。

（2）若需要设定位表示模拟输入模块内的错误，可以为错误指示器设定输入位地址或已定义符号，而且必须输入模块在何处加在PLC上。

5.指定PID运算数据存储区

PID计算需要一定的存储空间存储暂时结果，需要指定此计算区域的起始V内存字节地址。

6.指定初始化子程序及中断程序

应该为PID运算指定初始化子程序及执行PID运算的定时中断程序。(www.xing528.com)

7.生成PID程序及中断程序

【例4-21】图4-37是一个PID控制的例子。水箱需要维持一定的水位，该水箱里的水以变化的速度从水箱的出水管中流出。因而需要有一个水泵以不同的速度通过水箱的进水管向水箱供水，以维持水位不变。

图4-37　水箱水位PID控制梯形图

该供水系统的设定值是水箱满水位的75%，过程变量由漂浮在水面的水位测量仪给出。输出值是进水泵的速度，可以为允许最大值的0%～100%。设定值可以预先设定后直接输入回路表中，过程变量来自水位表的单极性模拟量，回路输出值也是一个单极性模拟量，用来控制水泵速度。这个模拟量的范围是0.0～1.0，分辨率为1/32 000（标准化）。

该工程的特点是：系统中水泵的机械惯性比较大，故仅采用比例和积分控制。其增益和时间常数可以通过工程计算初步确定。实际应用时，还需要进一步调整，以达到最优控制效果。初步确定的增益和时间常数为：Kc=0.25；sT=0.1 s；iT=30 min。

系统启动时，关闭出水口，手动控制进水泵速度，使水位达到满水位的75%，然后打开出水口，同时水泵控制由手动方式切换到自动方式。I0.0位控制手动到自动方式的切换，0代表手动，1代表自动。当工作在手动方式下，可以把水泵的速度（0.0～1.0的实数）直接写入回路表中的输出寄存器（VDl08）。

应用PID指令控制系统时，要注意积分作用引起的超调问题。为了避免这一现象，可以加一些保护。比如当过程变量达到甚至超过设定值时，可以限制输出值在某一定范围之内。

本例中的程序仅有自动控制方式的设计。其中主程序OBl的功能是PLC首次运行时利用SM0.1调用初始化程序SBR0。

子程序SBR0的功能是形成PID的回路表，建立100 ms的定时中断，并且开中断。

中断程序INT0的功能是输入水箱的水面高度AIW0的值。并送入回路表。

I0.0=1时进行PID“自动”控制，把PID运算的输出值送到AQW0中，从而控制进水泵的速度，以保持水箱的水面高度。