西门子 PLC 程序中的 PID 控制 (西门子plc s7-200)

简介

PID控制是一种闭环控制算法，常用于过程控制中，以维持一个系统变量（如温度、流量或压力）处于所需的设定值。在西门子PLC程序中，可以通过使用FB61功能块来实现PID控制。

FB61功能块的结构

FB61功能块具有以下输入和输出：

• 输入：
• CV：控制变量（系统变量）
• SV：设定值（所需的系统变量值）
• KP：比例增益系数
• TI：积分时间
• TD：微分时间
• 输出：
• OUT：控制输出
• STAT：状态字
• ALM：报警字

PID算法

FB61功能块使用以下PID算法：

OUT = KP (CV - SV) + TI 积分(CV - SV)dt + TD d(CV - SV)/dt

• KP：比例增益系数，决定控制输出与误差的线性关系。
• TI：积分时间，决定控制输出对误差积分的影响。
• TD：微分时间，决定控制输出对误差微分的响应。

FB61功能块的使用

要使用FB61功能块，需要在PLC程序中实例化它。实例化后，可以配置块的输入和输出参数。以下是如何使用FB61功能块进行PID控制：

1. 将CV连接到系统的过程变量（例如，温度传感器）。
2. 将SV连接到所需的设定值。
3. 配置KP、TI和TD参数来优化PID控制的性能。
4. 将OUT连接到控制元素（例如，执行机构）。
5. 启动功能块并监控STAT和ALM输出以进行故障排除和诊断。

PID控制的优点

• 精度高，可以将系统变量保持在设定值附近。
• 响应时间快，可以快速调节系统变量的偏差。
• 鲁棒性强，可以在各种过程条件下保持稳定。

PID控制的缺点

• 调优难度大，需要根据具体应用进行细致的调整。
• 对系统扰动的敏感性，干扰可能会导致偏差或不稳定。
• 在某些非线性系统中可能不合适。

结论

PID控制是一种强大的控制算法，广泛用于各种过程控制应用。通过使用FB61功能块，可以在西门子PLC S7-200程序中轻松实现PID控制。通过仔细调优PID参数，可以实现所需的性能和稳定性。

求助西门子plc中的PID模块怎么用？谁能给说明一下，各个端口的含义，怎么填？在网上找不到？

一、在ob35里面插入FB41，方框顶上会有红字，输入一个类似“DB120”的，系统会问你要不要生成这个Db，yes就可以二、大部分参数不要填，默认就行，下面是常用参数，用变量连接：1、MAN_ON:用一个bool量，如m0.0，为true则手动，为false则自动；2、cycle：T#100MS，这个值与ob35默认的100ms一致；3、SP_INT：MD2,是hmi发下来的设定值，0－100.0的范围，real型；4、PV_IN:md6，实际测量值，比如压力，要从piw×××转换为0－100.0的量程；5、MAN:MD10,op值，也就是手动状态下的阀门输出，real型，0－100.0的范围；6、GAIN:md14，Pid的P啊，默认写1－2吧（系统默认是2），调试的时候再改7、TI：MW20,pid的i啊.默认写T#30S吧，调试的时候改；8、DEAD_W：md22,死区，就是sp和pv的偏差死区，0－100.0的范围，默认0，调试的时候改；输出：9、LMN:MD26，0－100。 0，最终再用fc106转换为word型move到pqw×××，如果pid运算结果不再有工艺条件其他限制可以用LMN_PER更简单就不用fc106了。 三、用plcsim模拟1、手动man_on＝true，看输出是否等于man；2、自动man_on＝false，调整pv或者sp，使得有偏差大于死区，看输出变化，这里的模拟只能说明pid工作了，不能测试实际调节效果啊。 3、如果需要反作用，有三种方法：a、pv和sp颠倒输入b、p值用负的c、输出用100减电动调节阀，按管道规格、流体介质、流量选择；2、孔板法兰+差压变送器，作为流量传感器；3、设定单元、PID调节单元（无静差调节系统），可以自己设计；4、输出执行单元，需要根据电动调节阀需求控制功率、控制方式，双向调节；5、系统构成闭环或双闭环，外环是流量调节，内环为电网波动调节；6、根据工艺要求，制订控制目标参数，选择合适的调节时间常数；7、用自动控制理论进行系统参数设计，并验算系统的快速响应及稳定性。