117、案例1：水箱水位PLC控制.pptx

模块八：S7-200PLC指令应用案例S7-200PLC指令应用案例案例1：水箱水位PLC控制

Contents目录任务案例一任务准备二任务实施三

3任务：水箱水位PLC控制，被控对象为保持一定压力的供水水箱，给定量为满水位的75%，控制量为水箱注水的调速电动机的调速，调节量是其水位（单极性信号），由水位计检测后经A/D转换送入PLC，PLC执行PID指令后以单极性信号经D/A转换送出，用于控制电动机的调速，使水箱水位实现恒定控制？任务案例

4在工程实际应用中，当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型，而控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。典型PID回路控制系统如图1所示：比例（P）控制积分（I）控制微分（D）控制任务准备

51．PID算法：1）连续系统PID算法其中：KC为比例系数，PID回路的增益，用来描述PID回路的比例调节作用；M(t)为PID回路的输出，是时间函数，决定执行器的具体位置；TI为PID回路的积分时间，决定积分作用的强弱；TD为PID回路的微分时间，决定微分作用的强弱；e为PID回路的偏差（给定值SP和过程变量PV之差）；Minital为PID回路输出的初始值，即e=0时的阀位开度。任务准备

61．PID算法2）离散系统PID算法其中:Mn为采样时刻n的回路输出计算值；MPn为采样时刻n的回路输出比例项值；MIn为采样时刻n的回路输出积分项值；MDn为采样时刻n的回路输出微分项值。任务准备

72．PID控制回路参数表序号偏移地址域格式类型说明10过程变量PVn双字-实数输入在0.0～1.0之间24设定值SPn双字-实数输入在0.0～1.0之间38输出Mn双字-实数输入/输出在0.0～1.0之间412增益KC双字-实数输入可以为整数或负数516采样时间TS双字-实数输入以秒为单位，必须为整数620积分时间TI双字-实数输入以分钟为单位，必须为整数724微分时间TD双字-实数输入以分钟为单位，必须为整数828积分前项MX双字-实数输入/输出在0.0～1.0之间932过程变量前项PVn-1双字-实数输入/输出最后一次运算的PID过程变量说明：?表中偏移地址表示相对于参数表首地址的字节偏移量n。?9个参数均为实型数据，分别占用4个字节存储单元，共36个字节的存储空间。?参数2、4、5、6、7的数值固定不变，可以在程序中预先设定并填入表中；?参数1、3、8、9的数值具有实时性，必须在调用PID指令时才可以填入表中。任务准备

83．PID指令格式及功能指令格式功能描述使能输入有效时，PID调节指令对TBL为起始地址的PID参数表中的数据进行PID运算。说明：?LOOP为PID调节回路号，可在07范围选取。为保证控制系统的每一条控制回路都能正常得到调节，必须为调节回路号LOOP赋不同的值，否则系统将不能正常工作。?TBL为与LOOP相对应的PID参数表的起始地址。?CPU212、CPU214无此指令。任务准备

94．PID指令的使用PID指令的使用描述参数表初始化将设定值SPn、增益Kc、采样时间Ts、积分时间TI、微分时间TD按照地址偏移量写入变量寄存器V中工作方式切换手动工作方式切换到自动工作方式：应将手动工作方式中设定的输出值写入PID参数表，并使SPn=PVn、PVn=PVn-1、积分和=输出值调节类型选择PD调节：应将积分时间TI→∞，由于积分和初始值不一定为0，故即使没有积分作用，积分项也不一定为0PI调节：应将微分时间TD设置为0ID调节：应将增益Kc设置为0，由于增益Kc同时影响积分项和微分项，故用于积分项和微分项的增益Kc约定为1数据归一化处理PID回路输入数据归一化：PID回路有设定值SP和过程量PV两个输入量，PID指令进行运算前必须先把16位整数转成浮点型实数，然后将实数转成0.0～1.0之间的标准化实数。PID回路输出数据归一化：PID回路输出一般是控制变量，而PID回路输出是0.0～1.0之间的标准化实数，必须将回路输出转成相应的实际实数数值。任务准备

10水箱水位PLC控制：根据任务要求，根据任务要求，选定PI控制方式，给定参数值如表所示，并且系统运行后先由手动控制电机，直到水位上升达到75%时，再通过输入点I0.0的置位切入自动状态。偏移地址域设定值VD104设定值SPn0.75VD112增益KC0.25VD11