品牌: SIEMENS/西門子
西門子(SIEMENS)的PLC產品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、S7-1500等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化,具有網絡通信能力,功能更強,可靠性高。S7系列PLC產品可分為微型PLC(如S7-200),小規模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。
LOGO! PI 比例積分控制器
PID 控制是目前工業過程中應用為廣泛的閉環控制方式??刂破魍ㄟ^傳感器對被控對象采樣從而獲得過程值的反饋,與設定值的差值經過計算得到輸出結果調整執行器,以達到減小過程值與設定值之間偏差的目的。如下圖所示:
LOGO!支持P比例作用控制器和I積分作用控制器。 這兩種控制器可以單獨使用,也可以組合使用。(暫時不支持D微分控制)
打開LOGO! comfort軟件,在模擬量組內拖出PI控制器指令到編程區域中。(如圖.1)
圖.1 PI控制功能塊調用
PI功能塊介紹
連接 | 描述 |
輸入 A/M |
設置控制器的模式: 1: 自動模式 0: 手動模式 |
輸入 R | 使用輸入 R 復位輸出 AQ。 只要置位了該輸入,輸入 A/M 就會被禁用。輸出 AQ 置位為 0。 |
輸入 PV | 模擬量值: 過程變量,影響輸出 |
參數 |
SP: 設定值分配 值范圍:-10000 至 20000 KC: 增益 值范圍:00.00 至 99.99 TI: 積分時間 值范圍:00:01m 至 99:59 m Dir: 控制器的作用方向 值范圍:+ 或 - Mq: 手動模式下 AQ 的值 值范圍:0 至 1000 Min: PV 的小值 值范圍:-10000 至 20000 Max: PV 的大值 值范圍:-10000 至 20000 A: 增益 值范圍:-10.00 至 10.00 B: 增益 值范圍:-10000 至 10000 p: 小數位數 值范圍:0, 1, 2, 3 |
輸出 AQ |
輸出只能連接到模擬量標志、模擬量輸出或網絡模擬量輸出。 |
表.1 功能塊各管腳說明
參數 SP 和 Mq
設定值 SP 以及 Mq 數值可以由另外一種已經編程的功能來提供。 可以使用以下功能的實際值:
● 模擬量比較器 (實際值 Ax - Ay)
● 模擬量閾值觸發器(實際值 Ax)
● 模擬量放大器 (實際值 Ax)
● 模擬量多路復用器 (實際值 AQ)
● 模擬量斜坡函數發生器 (實際值 AQ)
● 算術指令 (實際值 AQ)
● 增/減計數器 (實際值 Cnt)
● 模擬量濾波器 (實際值 AQ)
● 平均值 (實際值 AQ)
● 大值/小值 ((實際值 AQ)
● 接通延遲 (當前時間 Ta)
● 斷開延遲 (當前時間 Ta)
● 接通/斷開延遲 (當前時間 Ta)
● 有保持的接通延遲 (當前時間 Ta)
● 脈寬觸發繼電器(單脈沖輸出)(當前時間 Ta)
● 邊緣觸發的脈沖繼電器 (當前時間 Ta)
● 異步脈沖發生器 (當前時間 Ta)
● 樓梯照明開關 (當前時間 Ta)
● 多功能開關 (當前時間 Ta)
● 秒表 (實際值 AQ)
● PI 控制器(實際值 AQ)
● 閾值觸發器 (實際值 Fre)
以下案例采用算術指令的實際值來實現
雙擊打開該功能塊,(如圖.2)
圖.2 PI內部參數設置
a.選擇傳感器的類型(0~10V電壓,0~20mA電流,4~20mA電流,PT100)
b.設定傳感器的量程,注意:(這里只需要設定大值或者小值,修改完成后,增益和偏置值自動計算填寫)
c.PI控制的設定值,可以直接在此菜單內設置或者通過引用功能實現 (以下案例采用算術指令的實際值來實現)
d.PI控制的手動輸出值,可以直接在此菜單內設置或者通過引用功能實現
e.設定PI參數:可以選擇預定義參數或者用戶自定義參數。(圖.3)
圖.3 預定義參數選擇
控制器放大倍數KC:增益參數P
積分時間TI : ()min分鐘 ,()s秒
PI控制器的調節方向:正向、反向
f.設定參數在文本顯示器中的小數點位數(參考以下案例)
PI時序圖AQ 變化的性質、方式和速度取決于參數 KC 和 TI。 因此,圖中的 AQ 曲線就是一個很好的說明。 控制作用是連續的;因此該圖只描述了其中一部分。(圖.4)
圖.4 PI控制時序圖
1. 干擾會導致 PV 下降,當 Dir 的方向為向上時,AQ 會增加,直至 PV 再次與 SP 一致。
2. 干擾會導致 PV 下降,當 Dir 的方向為向下時,AQ 會降低,直至 PV 再次與 SP
一致。(不能在功能運行時改變方向(Dir)。 此處顯示的改變僅為了說明。)
3. 當通過輸入 R 將 AQ 置位為 0 時,PV 將更改。 這是因為 PV 增加,由于 Dir = 向上而導致 AQ 下降。
PI功能說明:
A/M設定:如果輸入 A/M 置位為 0,則該特殊功能會通過您用參數 Mq 設置的值發布輸出 AQ。
如果輸入 A/M 置位為 1,則啟動自動模式。 當積分和數值 Mq 被采用時,控制器功能開始計算。
更新值 PV 進行計算的常用公式:
更新值 PV= (PV ? 增益) + 偏移
如果更新值 PV = SP,則該特殊功能不會更改 AQ 的值。
Dir = 向上(+) (時序圖編號 1 和 3。)
如果更新值 PV > SP,則該特殊功能會減小 AQ 的值。
如果更新值 PV < SP,則該特殊功能會增加 AQ 的值。
Dir = 向下(-) (時序圖編號 2。)
如果更新值 PV > SP,則該特殊功能會增加 AQ
的值。
如果更新值 PV < SP,則該特殊功能會減小 AQ
的值。
受到干擾時,AQ 會繼續增增/減少,直至更新值 PV 再次與 SP 一致。 AQ 變化的速度取決于參數 KC 和 TI。
如果輸入 PV 大于參數 Max,則更新值 PV 設置為 Max 的值。如果 PV 小于參數 Min,則更新值 PV 設置為 Min 的值。
如果輸入 R 置位為 1,則復位 AQ 輸出。 只要置位了 R,輸入 A/M 就會被禁用。