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S7-200 SMART PID自整定功能在ACS550變頻器上的應用
來源: | 作者:pmobb2020 | 發布時間: 2018-08-01 | 943 次瀏覽 | 分享到:
PID控制目前已是非常成熟且廣泛應用的技術,就壓力閉環控制系統而言,實現的方法也有很多,比如利用變頻器內部的PID控制功能,PLC的PID功能,還有PID控制器等等。

   本文講訴S7-200 SMART PLC通過PID自整定功能控制ACS550變頻器驅動螺桿泵,以壓力變送器的反饋壓力來控制系統壓力的恒定。

   S7-200 CPU提供了8個回路的PID功能,用以實現需要按照PID控制規律進行自動調節的

控制任務,比如溫度、壓力和流量控制等。PID功能需要模擬量輸入,以反映被控制的

物理量的實際數值,稱為反饋;而用戶設定的調節目標值,即為給定。PID運算的任務就是

根據反饋與給定的相對差值,按照PID運算規律計算出結果,輸出到變頻器(驅動水泵)等

執行機構進行調節,以達到自動維持被控制的量跟隨給定變化的目的。

   先來看看PID自整定的原理和條件:

1.jpg

   編寫程序很方便,只需執行PID向導一步一步操作即可。

   點擊工具——PID即可開始PID的向導配置,這里組態了兩組PID回路,LOOP 0和LOOP 1

   配置初步的PID參數,這里可以先默認不管,因為后面有PID調節面板可以調節。

   一步一步完成,即自動生成了PID的子程序,PID0_CTRL和PID_EXE中斷程序,前者需要在程序中使用SM0.0調用,后者系統自動調用,使用定時中斷來達到PID算法及時完成。

   程序中的調用:

   簡單介紹下:PV_I為被測值,如果測定壓力那么就是壓力變送器反饋的模擬量通道。

Stepoin:設定值變量地址,輸入0-1的數值,對應滿量程的0-100%,比如量程為1.6MPA,需要整定到0.8MPA的話,那么此處要輸入0.5

AUTO~:在PID向導中使用PID手動功能的話,就有此選項,條件接通,即為PID手動輸出。

Manual~:手動輸出值,輸入0-1,對應0-100%

Output:輸出模擬量,也就是控制變頻器的頻率了。

   以上全部完成,進入PID的調試階段了,S7-200 SMART配置了PID調節面板,使的PID調節顯得更為直觀,


   一般使用PID的自整定即可完成調節,面板上反饋出PID趨勢圖,當然也可以使用手動調節PID的功能。

   PID調節是沒有所謂的經驗值可以參考的,以下幾種都存在一定的瑕疵。

   可能有人會注意到,S7-200 SMART的PID調節需要打開電腦和程序,才能連接配置,哪怕是手動調節也是。

   那么如何通過HMI(觸摸屏)來設定PID參數呢?為此,筆者專門為此找到調節入口供大家參考:其實在通過PID向導生成子程序的同時,也已經生成了PID參數的變量表。

如圖,VD312是P(增益),VD320為I(積分時間),VD324為D(微分)

   那么在HMI上放置這幾個地址,即可直接寫入PID的參數值,當然要顯示趨勢圖的話,可以在HMI上組態一個模擬量反饋的趨勢圖,效果跟在線連接PLC的面板設定一樣。

   ACS550接受PLC模擬量輸出通道的電流信號,來驅動電機,達到控制的要求,對變頻器來說,這樣的控制系統,完全變成了一個執行者了。
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