KDN-K3系列PLC的PID使用說明

PID功能塊使用說明
KDN-K3系列PLC的PID使用說明
KDN-K306 同時(shí)可以使用 6 路 PID，6 路 PID 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器不能相同，否則會(huì)相互影
響。
PID結(jié)構(gòu)如下例：
1． 輸入項(xiàng)
一共有輸入變量12個(gè)
輸入變量：
bit AUTO; //手動(dòng)/自動(dòng)標(biāo)志位
unsigned int PV; //輸出變量反饋
float SP ; //設(shè)定輸出值
float XO ; //手動(dòng)設(shè)定輸出（范圍0~1之間）
float KP ； //比例系數(shù)
float TR ； //積分時(shí)間常數(shù)
float TD ； //微分時(shí)間常數(shù)
float PV_FAC； //輸入變量線性化系數(shù)K
float PV_OFF； //輸入變量線性化系數(shù)B
float XOUT_FAC； //輸出變量線性化系數(shù)k
float XOUT_OFF； //輸出變量線性化系數(shù)b
unsigned int CYCLE; //采樣周期
2． 輸出項(xiàng)
一共有2個(gè)輸出變量
輸出變量：
float XOUT； //輸出變量1，輸出范圍0~1之間
float XOUT_PER； //輸出變量2，輸出范圍用戶自己設(shè)定系數(shù)來確定
3． PID程序功能描述
PID控制在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。它能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)功能，即減小穩(wěn)態(tài)誤差和改善動(dòng)態(tài)性能。
北京凱迪恩自動(dòng)化技術(shù)有限公司PID功能塊使用說明
手動(dòng)方式：
輸入變量 AUTO 為 0，為手動(dòng)方式。手動(dòng)方式輸入變量 XO 直接輸出到輸出變量
XOUT；輸入變量XO的范圍0~1，輸出變量XOUT的范圍0~1，輸出變量XOUT_ PER
范圍用戶自己設(shè)定系數(shù)來確定（公式為y=kx+b）;其它輸入項(xiàng)不起作用。
自動(dòng)方式：
輸入變量 AUTO 為 1，為自動(dòng)方式。輸入變量 SP（設(shè)定輸出值）與 PV（輸出變量
反饋）的差，進(jìn)行歸一化處理（公式為Y=KX+B），再進(jìn)行PID運(yùn)算，結(jié)果輸出到XOUT
（范圍0~1）和XOUT_ PER（范圍用戶自己設(shè)定系數(shù)來確定（公式為y=kx+b））。
4． 例子
一個(gè)加熱器加熱水，水溫由一個(gè)熱電阻測(cè)量，加熱器用 4~20mA 來控制，熱電阻測(cè)
量范圍0~250度。
硬件：K306（CPU）、K331-04IV（模擬量輸入）、K332-02IV（模擬量輸出）
程序如下：
北京凱迪恩自動(dòng)化技術(shù)有限公司PID功能塊使用說明
當(dāng)I0.1等于0時(shí)，執(zhí)行手動(dòng)方式，XOUT的值就等于XO的值為0.4。
當(dāng)I0.1 等于1 時(shí)，執(zhí)行自動(dòng)方式，SP 設(shè)定值是95度，為了精度，放大100 倍，
為9500；PV是模擬量輸入測(cè)出的溫度值，轉(zhuǎn)換成溫度（也要放大100倍）。SP減去PV
的差值，用公式 Y=0.00004X 歸一化（熱電阻測(cè)量范圍 0~250 度，歸一后的范圍 0~1，
即0對(duì)0、1對(duì)25000，得出K等于0.00004，B等于0）。經(jīng)過PID計(jì)算，輸出變量XOUT
范圍0~1，由于模擬量輸出信號(hào)是1~5V，PLC內(nèi)部的值是1000~5000（對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：
0 對(duì) 1000，1 對(duì) 5000，這樣得出 k 等于 4000，b 等于 1000），根據(jù)輸出歸一化公式
y=4000x+1000，計(jì)算出XOUT_PER的值，輸出到模擬量輸出模塊，控制加熱器。
北京凱迪恩自動(dòng)化技術(shù)有限公司

KDN-K3系列PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）是一種工業(yè)控制設(shè)備，內(nèi)置了Proportional-Integral-Derivative (PID) 控制功能模塊。PID控制是閉環(huán)控制系統(tǒng)中最常用的調(diào)節(jié)策略，用于維持某個(gè)設(shè)定值（如溫度、壓力、流量等）與實(shí)際過程變量之間的誤差為零。 以下是關(guān)于KDN-K3系列PLC中PID功能的一般使用說明： 1. **PID參數(shù)設(shè)置**： - **比例系數(shù)（P）**：決定了響應(yīng)速度對(duì)偏差變化的敏感程度，設(shè)置過高可能導(dǎo)致過度調(diào)整，過低則反應(yīng)不及時(shí)。 - **積分系數(shù)（I）**：累積過去錯(cuò)誤的影響，用于消除靜態(tài)偏差，但若設(shè)置過大可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。 - **微分系數(shù)（D）**：預(yù)測(cè)未來狀態(tài)的變化趨勢(shì)，能快速糾正大的偏差，但過大會(huì)引入高頻振蕩。 2. **PID模塊調(diào)用**： - 在KDN-K3 PLC的編程語言（如Ladder Diagram, Function Block Diagram 或者Structured Text）中，需創(chuàng)建一個(gè)PID函數(shù)塊或?qū)?yīng)的指令，并將所需的輸入信號(hào)（被控量和設(shè)定點(diǎn)）以及輸出信號(hào)（執(zhí)行器命令）連接到該模塊上。 - 選擇合適的PID模塊實(shí)例并配置其參數(shù)，通常在模塊屬性或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行設(shè)置。 3. **PID控制算法實(shí)現(xiàn)**： - 當(dāng)實(shí)時(shí)監(jiān)控過程中，PLC會(huì)根據(jù)當(dāng)前被控量與設(shè)定點(diǎn)的差值（即偏差）計(jì)算PID算法的結(jié)果，此結(jié)果作為執(zhí)行器的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作以調(diào)節(jié)過程變量達(dá)到期望狀態(tài)。 4. **調(diào)試與優(yōu)化**： - PID控制參數(shù)需要通過實(shí)驗(yàn)或自動(dòng)調(diào)整工具進(jìn)行初步設(shè)定后，可能需要根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況不斷調(diào)整，觀察過渡過程穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)誤差及動(dòng)態(tài)性能等因素，以獲得最佳控制效果。 總之，使用KDN-K3系列PLC的PID功能時(shí)，請(qǐng)確保遵循相應(yīng)的編程規(guī)范和步驟，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，合理配置各項(xiàng)PID參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的工業(yè)過程控制。具體操作步驟可能會(huì)因PLC型號(hào)、固件版本及編程軟件的不同而有所差異，請(qǐng)參閱相關(guān)技術(shù)手冊(cè)和用戶指南獲取詳細(xì)信息。