罗克韦尔(AB)PLC讲解，MicroLogix1400，PID应用

一、平台

MicroLogix1400、A-B PF400 系列变频器、压力传感器、泵及抽水管道系统； PLC 通过检测压力传感器的压力反馈信号和给定压力设定值控制变频器的频率， 调节泵的转速，从而，实现对压力的控制。

二、目的

1、熟悉 PID 指令

2、掌握 PID 指令的基本应用三、

PID 指令介绍

三：步骤

1、完成硬件连接，PLC 与 PF400 的 MODBUS 通讯，请参见实验 3。传感器反馈接入 PLC 模拟量输入 I:0.4 。

2、程序说明

程序请参见

PID.RSS

3、其中文件PD110 是已建立一个PD 类型的数据文件（默认有一个元素， 可以通过数据文件的属性更改）。所有关于 PID 的参数都可以在此PD 变量中找到，如图 1 所示。

图 1

4、压力反馈值标定到（0～16383）给 PID 的输入，传感器为 4～20 mA 信号，转换成电压为 2～10V，通过 PLC 自带的模拟量输入通道，采集到 PLC 最原始的数据范围是 819～4095，PID 的过程量反馈输入的范围是（0～16383），所以可以通过 SCP 指令把模拟量信号从 819～ 4095 转换到（0～16383）范围内，和转换到 0.0～16.0（单位 bar）作

为实际压力反馈显示，结果分别存放在 N7:0 和 F8:2（或其他地址） 中，如图 2 所示。

图 2

5、把压力设定值标定到(0~16383)作为 PID 的设定值输入，变量为 N7:2， 如图 3 所示。

图 3

6、PID 参数设置

图 4

单击图 4 中，PID 指令上的设置画面 ，可显示一个对话框图 5，允许您输入附加参数。这些参数描述如下。

图 5

当输入参数时，您可以键入一个值，或双击参数栏，浏览可用的选项。

调整参数：

控制器增益 Kc

键入一个值 。（对于 5/02 控制器，有效范围是 0.1 到 25.5。5/03、5/04 和

5/05 处理器的有效值范围

＝0 到 3276.7。）

这是比例增益。通常，当复位和速率项被设置为零时，将该增益设置为引起输

出振荡所需值的一半。注意： 当使用

5/03、5/04 和 5/05 处理器时，RG 位必须被设置，以接受超过 25.5 的值。

积分增益 Ti

键入一个代表分钟 的值 。

这是积分增益。一般将复位时间设置等

（对于 5/02 控制器，有效范围是 0.1 到 25.5。5/03、5/04 和 5/05 处理器的有效值范围＝0 到3276.7。）

于上面的增益校准中所测量的自然周 期。注意： 当使用 5/03、5/04 和 5/05 处理器时，RG 位必须被设置，以接受

超过 25.5 的值。

微分率 Td

键入一个代表分钟 的值 。

这是微商项。通常将该值设置为上面积

（对于 5/02 控制器，有效范围是 0.1 到 2.55。5/03、5/04 和 5/05 处理器的有效值范围＝0 到3276.7。）

分时间的 1/8。

注意： RG（复位和增益范围）位不影响该字。

循环更新

键入一个代表秒 的值 。（对于 5/02 控制器，范围是从0.1 到 25.5。对于 5/03、

5/04 和 5/05 控制器，有

效范围是 0.01 到 10.23

这是 PID 计算之间的时间间隔。输入条目是 0.01 秒的间隔。通常输入的循环

更新时间比负载的自然周期快 5 到 10

倍（确定方法为：将复位和速率参数设置为零，然后增加增益，直到输出开始

秒。）

振荡）。注意：在 STI 模式中时，该值必须等于 STI 时间间隔值 S:30。

控制模式

选择 E = SP - PV （反作用）或 E = PV – SP （正作用）。

当输入 PV 小于调整点 SP 时，反向作用 导致输出 CV 增加（例如，加热应用）。当输入 PV 大于调整点 SP 时，直接作用 导致输出 CV 增加（例如，冷却应用）。

PID 控制

选择 Auto（自动 ）或Manual（手动 ）。

自动 表明PID 在控制输出。（字 0 第 1

位清零）手动 表明用户在设置输出。（字

0 第 1 位被设置。

时间模式

选择 Timed（定时 ）或

STI 。

如果选择了定时 模式，PID 以在循环更新参数中指定的速率更新其输出。

当使用定时模式时，您的处理器扫描时

间应当至少比循环更新时间快 10 倍，

以防止定时误差或干扰。

如果选择了 STI 模式，每次 PID 被扫描时更新其输出。当您选择了 STI 时，

PID 指令应当被编写在 STI 中断子程

序中，STI 例程的时间间隔应当等于PID 循环更新参数的设置值。在字S:30 中设置 STI 周期。

限制输出 CV

选择是 或否。

选择是 ，将输出限制为最小值和最大值之间。选择否 ，不对输出施加限制。

死区 DB

键入一个值，从 0 到缩放

的最大值，或者 0-16383

（当不存在缩放时）。

该死区延伸到调整点以上和以下您输入的值。在过程变量 PV 和调整点 SP 的零交叉处进入死区。这意味着只有当过程变量 PV 进入死区之后且通过调整点， 死区才有效。

输入：

调整点 SP

键入 1-16383 之间或在有效的缩放范围内的一个值。

过程变量的期望控制点。通过您的梯形图程序将该值输入到控制块中的第 3 个字（字 2）。

最大调整点

键入一个值 。（对于 5/02

如果设定值是以工程单位读取的，那么

(Smax）

控制器，有效范围从

-16383 到+16383。5/03

和5/04 控制器的有效范围是-32768 到+32767。）

当控制输出为 16383 时，这便对应设定点的工程单位值。

最小调整点

（Smin）

键入一个值 。（对于 5/02 控制器，范围是从-16383 到+16383。对于 5/03 和

5/04 控制器，有效范围是从-32768 到+32767。）

如果设定值是以工程单位读取的，那么当控制输出为零时参数对应的是设定点的工程单位值。

过程变量 PV

（不可编辑，仅用于显示）

这是过程变量（模拟输入）的标度值。如果不缩放，则该值的范围是0–16383。 否则，范围是最小缩放值

（字 8）到最大缩放值（字 7）。

输出：

控制输出

CV (%)

如果您选择了手动模式，键入 0-16383 的一个值。

允许您更改输出控制变量的百分比。

最小输出

（CV%）

键入一个值 。

如果限制输出 CV 为是 ，那么您输入的值是控制变量 CV 将获得的最小输出百分比。如果 CV 跌至这个最小值之下， CV 将被设置为您所输入的值，并且输出警报下限（LL）位将被设置。

如果限制输出 CV 为否 ，则您所输入的值将决定何时设置输出警报下限位。如果 CV 跌至这个最小值之下，输出警报

下限 （LL）位将被设置。

最大输出

(CV%)

键入一个值 。

如果限制输出 CV 为是 ，那么您输入的值是控制变量 CV 将获得的最大输出百分比。如果 CV 超过这个最大值，CV 将

被设置为您所输入的值，并且输出警报上限（UL）位将被设置。

如果限制输出 CV 为否 ，则您所输入的值将决定何时设置输出警报上限位。如果 CV 超过这个最大值，输出警报上限

（UL）位将被设置。

测量误差 SE

（不可编辑，仅用于显示）

这是控制模式参数所选择的缩放误差。当使用一个 5/03 或 5/04 处理器时， 标度错误大于32767 或小于-32767 的

不能被表示。

7、把 PID 计算结果（0～36383）标定到（0～5000），即对应变频器的频率：0～50Hz），N7:3 即为 PID 计算的最终结果，可以通过通讯的方式传送给变频器以控制泵的转速，从而实时调节系统压力，如图 6 所示。

图 6

8、在调试过程中为了便于观察调节效果可以建立压力趋势图，取名为PRESSURE，如图 7 所示；在属性画面中加入压力设定值 F8:2 和压力反馈值变量 F8:0，如图 8 所示 。调节画面如图 9 所示是压力从6.0bar 给定到 7.0bar 时的 PID 调节效果。

图 7

图 8

图 9

4轴控制器M3A-4000#plc编程入门教程

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