(续)上一篇是【1882023-2】指令: PID(088) 完成PID控制功能指令之二。
◆ 由于PID在控制系统中有着举足轻重的作用和地位。本短文将分三次详细解释欧姆龙PLC的指令:PID(088) 完成PID控制功能指令,分六次介绍PID控制功能指令的应用,分别是【1882023-1】——【1882023-9】 ◆
14. 控制调节——比例调节(P):
(1)比例调节是根据设定值(SV)建立的比例带宽的操作,并且在带宽内操作变量(MV)按偏差量的比例变化。
(2)采用反向操作的例子由下面的例图【1882023】-5、例图【1882023】-6所示。

例图【1882023】-5 比例调节图 例图【1882023】-6 比例调节比例带图
(3)如果使用比例调节,且当前值(PV)变得小于比例带,则操作变量为100%(也就是说最大值)。
(4)如果当前值(PV)在比例带内,MV按偏差量(SV与PV的差别)比例变化,且逐渐减小直到SV与PV相等(也就是说偏差量为0),这时,MV将为0%(也就是说最小值),当PV大于SV时,MV也为0%。
(5)比例带被表示为总的输入范围的百分数。
(6)比例带越小,比例常数越大并且校正的调节越强。
(7)比例带调节的调节偏差(剩余偏差)一般会出现,但调节偏差可以通过减小比例带来减小。
(8)如果比例带变得太小时,将会出现振荡。
15. 控制调节——积分调节(I)
(1)将比例调节与积分调节相结合,随着过去的时间会减小调节偏差。
(2)积分调节的强度,通过积分时间来指定,这个时间就是达到相对于阶跃偏差的比例调节的操作变量同等程度的积分调节的操作变量所需时间,如例图【1882023】-7、例图【1882023】-8所示。

例图【1882023】-7 积分调节图 例图【1882023】-8 PI调节与积分时间
(3)积分时间越短,校正越强。
(4)如果积分时间太短,且将会导致校正作用太强而出现振荡情况。
16. 控制调节——微分调节(D):
(1)比例调节与积分调节都在考虑控制结果后做些校正,因此,这不可避免的有一个响应延迟,微分调节可以补偿那些缺陷。
(2)微分调节为响应一个突然的干扰它发出一个大的操作变量并且迅速恢复原来的状态,校正是通过操作变量与偏差导致的斜坡(微分系数)成比例进行的。
(3)微分调节的强度通过微分时间来表示,微分时间是微分调节的操作变量达到对应于阶跃偏差量的比例调节的操作变量相同程度所需时间。如例图【1882023】-9、例图【1882023】-10所示。

例图【1882023】-9 微分调节图 例图【1882023】-10 PD调节与微分时间图
(4)微分时间越长,通过微分调节的校正将会越强。
17. PID调节:
(1)PID调节把比例调节(P)、积分调节(I)和微分调节(D)相结合。
(2)即使控制对象带死区时间,它仍可以产生非常优越的控制效果。
(3)它执行比例调节来提供平滑的控制而没有振荡,积分调节用于自动消除任何偏差,而且微分调节则可加快对干扰的响应,见例图【1882023】-11、例图【1882023】-12所示。

例图【1882023】-.11 PID控制调节的阶跃响应输出图 例图【1882023】-12 PID控制调节的阶斜坡响应输出图
(4)调节的方向当使用PID调节时,可选择下面两种控制方向之一。随便是那种控制方向,MV增加是和SV与PV之差的增加是一样的。
(5)正向调节:当PV大于SV时,MV增加,见例图【1882023】-.13所示。
(6)反向调节:当PV小于SV时,MV增加,见例图【1882023】-14所示。

例图【1882023】-.13 PID调节正向调节控制图 例图【1882023】-.14 PID调节反向调节控制图
18. 调整PID参数 — PID参数与控制状态之间的普遍关系如下所示:
(1)如果稳定需要一定量的时间(稳定时间)不成问题时,更重要的是不要导致超调,那么增大比例带,见例图【1882023】-15所示。

例图【1882023】-15 PID参数与控制状态图
(2)当超调不成问题,但很需要迅速稳定控制,于是,压缩比例带。如果比例带被压缩的太窄,振荡将会出现,见例图【1882023】-16所示。

例图【1882023】-16 PID参数与控制状态图
(3)当有宽带振荡时,或当操作与超调和不够调节联系在一起的时候,很可能是因为积分调节过强。如果积分时间增加或比例带增大,振荡将减小,见例图【1882023】-17所示。

例图【1882023】-17 宽带震荡积分时间增加或比例带增大图
(4)如果周期短并且振荡出现,很可能是控制系统响应太快并且微分作用太强。在这种情况下,把微分作用减小些,见例图【1882023】-18所示。

例图【1882023】-18 周期短震荡微分减小图
19.ER:在参数设置中有错误。
(1)周期时间比采样周期的两倍大得多,因此,PID(088)不能正确的执行。
(2)P1和P1+32不在同一区域或参数设置不在指定的范围。
(3)间接寻址字DM不存在。(字*DM中的内容非BCD码,或者DM区域已经超出了范围)。
CY:当PID处理完成时置ON。(当采样周期还没结束时为OFF)。
注明:PID控制PID(088)指令的功能,见例表【1882023】—1所示。

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