三菱PID控制實例

1、三菱PLC和FX2N-4AD-TC實現(xiàn)溫度PID閉環(huán)控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)參考。  風(fēng)機鼓入的新風(fēng)經(jīng)加熱交換器、制冷交換器、進(jìn)入房間。原理說明：進(jìn)風(fēng)不斷被受熱體加溫，欲使進(jìn)風(fēng)維持一定的溫度，這就需要同時有一加熱器以不同加熱量給進(jìn)風(fēng)加熱，這樣才能保證進(jìn)風(fēng)溫度保持恒定。  plc接線圖如下，按圖接好線。配線時，應(yīng)使用帶屏蔽的補償導(dǎo)線和模擬輸入電纜配合，屏蔽一切可能產(chǎn)生的干擾。fx2n-4ad-tc的特殊功能模塊編號為0。 輸入和輸出點分配表  這里介紹pid控制改變加熱器（熱盤管）的加熱時間從而實現(xiàn)對溫度的閉環(huán)控制。 在溫度控

2、制系統(tǒng)中，電加熱器加熱，溫度用熱電耦檢測，與熱電耦型溫度傳感器匹配的模擬量輸入模塊 fx2n-4ad-tc將溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出，cpu將檢測的溫度與溫度設(shè)定值比較，通過plc的pid控制改變加熱器的加熱時間從而實現(xiàn)對溫度的閉環(huán)控制。pid控制時和自動調(diào)諧時電加熱器的動作情況如上圖所示。其參數(shù)設(shè)定內(nèi)容如下表所示。  三菱plc和fx2n-4ad-tc實現(xiàn)溫度pid閉環(huán)控制系統(tǒng)程序設(shè)計： 用選擇開關(guān)置x10作為自動調(diào)諧控制后的pid控制，用選擇開關(guān)置x11作為無自動調(diào)諧的pid控制。 當(dāng)選擇開關(guān)置x10時，控制用參數(shù)的設(shè)定值在pid運算前必須預(yù)先通

3、過指令寫入，見圖程序0步開始，m8002為初始化脈沖，用mov指令將目標(biāo)值、輸入濾波常數(shù)、微分增益、輸出值上限、輸出值下限的設(shè)定值分別傳送給數(shù)據(jù)寄存器d500、d512、d515、d532、d533。 程序第26步，使m0得電，使用自動調(diào)諧功能是為了得到最佳pid控制，自動調(diào)諧不能自動設(shè)定的參數(shù)必須通過指令設(shè)定，在第29步47步之間用mov指令將自動調(diào)諧用的參數(shù)（自動調(diào)諧采用時間、動作方向自動調(diào)諧開始、自動調(diào)諧用輸出值）分別傳送給數(shù)據(jù)寄存器d510、d511、d502。 程序第53步開始，對fx2n-4ad-tc進(jìn)行確認(rèn)、模式設(shè)定，且在plc運行中讀取來自fx2n-4ad-

4、tc的數(shù)據(jù)送到plc的d501中，103步開始對pid動作進(jìn)行初始化。 第116步開始，x10閉合，在自動調(diào)諧后實行pid控制，當(dāng)自動調(diào)諧開始時的測定值達(dá)到目標(biāo)值的變化量變化1/3以上，則自動調(diào)諧結(jié)束，程序第128步140步，自動調(diào)諧結(jié)束，轉(zhuǎn)移到通常動作，m1復(fù)位。 第47步，將通常動作的采樣時間設(shè)定值500ms用脈沖執(zhí)行型mov（p）指令送給d510，進(jìn)行pid控制。  用選擇開關(guān)置x11作為無自動調(diào)諧的pid控制（當(dāng)選擇開關(guān)置斷開位置時，將pid動作初始化，即d502清零）。 程序116步，執(zhí)行pid指令。加熱器動作周期t246設(shè)為2秒，當(dāng)

5、加熱器動作周期2秒鐘到，通過復(fù)位指令將t246清零，因為m3動作，t246重新計時。通過觸點比較指令，控制加熱器是否工作，由于pid調(diào)節(jié)獲得需要的加熱時間的數(shù)據(jù)置于d502中，d502不是固定值，靠pid來調(diào)節(jié)，在pid調(diào)節(jié)過程中，m3動合觸點始終是閉合的，當(dāng)加熱時間通過t246記錄的數(shù)據(jù)小于pid傳送的數(shù)據(jù)d502時，加熱器加熱，否則停止加熱，等待加熱器動作周期2秒到，t246清零并重新計時，此時加熱器又加熱，周而復(fù)始。 通過pid控制不斷調(diào)節(jié)加熱器的加熱時間，從而實現(xiàn)了恒溫控制。當(dāng)控制參數(shù)的設(shè)定值或pid運算中的數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤時，則運算錯誤標(biāo)志輔助繼電器m8067變?yōu)閛n狀態(tài)，通過

6、y0輸出給故障指示燈顯示。« 什么是反饋控制以及為什么要使用反饋？三菱Q系列PLC編程手冊-PID控制指令篇 »三菱FXPLC的PID控制指令FX2N的PID指令的編號為FNC88，如圖所示源操作數(shù)S1、S2、S3和目標(biāo)操作數(shù)D均為數(shù)據(jù)寄存器D，16位指令，占9個程序步。S1和S2分別用來存放給定值SV和當(dāng)前測量到的反饋值PV，S3S36用來存放控制參數(shù)的值，運算結(jié)果MV存放在D中。源操作數(shù)S3占用從S3開始的25個數(shù)據(jù)寄存器PID指令是用來調(diào)用PID運算程序，在PID運算開始之前，應(yīng)使用MOV指令將參數(shù)設(shè)定值預(yù)先寫入對應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器中。如果使用有斷電保持功能的數(shù)據(jù)寄存器，不需要重復(fù)寫入。如果目標(biāo)操作數(shù)D有斷電保持功能，應(yīng)使用初始化脈沖M8002的常開觸點將其復(fù)位。PID指令可以同時多次使用，但是用于運算的S3、D的數(shù)據(jù)寄存器元件號不能重復(fù)。PID指令可以在定時中斷、子程序、步進(jìn)指令和轉(zhuǎn)移指令內(nèi)使用，但是應(yīng)將S37清零（采用脈沖執(zhí)行的MOV指令）之后才能使用。控制參數(shù)的設(shè)定和 PID運算中的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤時，“運算錯誤”標(biāo)志M8067為 ON，錯誤代碼存放在D8067中。PID指令采用增量式PI