S7-300 400 PLC应用教程 第2版 教学课件 ppt 作者 廖常初 第8章

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1、第8章 S7-300/400在模拟量闭环控制中的应用 8.1 模拟量闭环控制与PID控制器 8.1.1 模拟量闭环控制系统,8.1.2 PID控制器 对比例、积分和微分作用的理解 调用FB 41FB 43和用于温度控制的FB 58和FB 59来实现PID。,每次PID运算时，在原来的积分值的基础上，积分作用增加一个与当前的误差值成正比的微小部分。积分时间TI在积分项的分母中。 只要误差不为零，积分项就会向减小误差的方向变化，因此积分部分的作用是消除稳态误差。积分作用本身具有严重的滞后特性，对系统的稳定性不利。PI组合的优点。 误差的微分就是误差的变化速率，误差增大时微分为正，反之为负。误差变化

2、越快，微分的绝对值越大。微分有超调和预测的作用，可以抵消滞后因素的影响。 FB41的微分部分增加惯性滤波环节，以平缓PID控制器输出中微分部分的剧烈变化。,8.2 连续PID控制器FB 41 8.2.1 设定值与过程变量的处理 8.2.2 PID控制算法 8.2.3 控制器输出值的处理,8.3 PID控制器的示例程序 8.3.1 系统简介 8.3.2 程序设计 FB100用来模拟过程对象，3个惯性环节，采样周期200ms。,8.4 PID控制器的参数整定方法 8.4.1 PID控制器的参数整定方法 1）首先采用PI控制器调节，观察阶跃响应的波形。 2）如果阶跃响应的超调量太大，经过多次振荡才能

3、进入稳态或者根本不稳定，应减小控制器的比例增益KP或增大积分时间TI。 3）如果阶跃响应没有超调量，但是被控量上升过于缓慢，过渡过程时间太长，应按相反的方向调整上述参数。 4）如果消除误差的速度较慢，可以适当减小积分时间，增强积分作用。 5）反复调节比例增益和积分时间，如果超调量仍然较大，可以加入微分作用。微分时间从0逐渐增大，反复调节KP、TI和TD，直到满足要求。 在调节比例增益KP时，同时会影响到积分分量和微分分量的值。 采样周期TS不能太小，应远远小于阶跃响应的纯滞后时间或上升时间。 减小增益、增大积分时间、适当调节微分时间可减小超调量。阶跃响应变化过慢应反向调节。微分不能过强。 8.4.2 PID控制器参数整定的仿真实验 打项目“PID控制”，下载到PLCSIM。HW Config中OB35的周期为200ms。 打开PID控制参数赋值工具，选中“打开”对话框中的“在线”，打开已下载的项目“PID控制”，选中FB 41的背景数据块DB 41。 在参数赋值对话框启动监控曲线对话框，用“设置”对话框设置曲线参数。关闭曲线3，时间轴长度设100s，曲线下限为0%。 修改PID参数后应下载到PLC。,