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描述

PID控制器是一個(gè)在工業(yè)控制應(yīng)用中常見的反饋回路部件。這個(gè)控制器把收集到的數(shù)據(jù)和一個(gè)參考值進(jìn)行比較,然后把這個(gè)差別用于計(jì)算新的輸入值,這個(gè)新的輸入值的目的是可以讓系統(tǒng)的數(shù)據(jù)達(dá)到或者保持在參考值。和其他簡單的控制運(yùn)算不同,PID控制器可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和差別的出現(xiàn)率來調(diào)整輸入值,這樣可以使系統(tǒng)更加準(zhǔn)確,更加穩(wěn)定??梢酝ㄟ^數(shù)學(xué)的方法證明,在其他控制方法導(dǎo)致系統(tǒng)有穩(wěn)定誤差或過程反復(fù)的情況下,一個(gè)PID反饋回路卻可以保持系統(tǒng)的穩(wěn)定。

理論

PID是以它的三種糾正算法而命名的。這三種算法都是用加法調(diào)整被控制的數(shù)值。而實(shí)際上這些加法運(yùn)算大部分變成了減法運(yùn)算因?yàn)楸患訑?shù)總是負(fù)值。這三種算法是:

1.比例-來控制當(dāng)前,誤差值和一個(gè)負(fù)常數(shù)P(表示比例)相乘,然后和預(yù)定的值相加。P只是在控制器的輸出和系統(tǒng)的誤差成比例的時(shí)候成立。比如說,一個(gè)電熱器的控制器的比例尺范圍是10°C,它的預(yù)定值是20°C。那么它在10°C的時(shí)候會(huì)輸出100%,在15°C的時(shí)候會(huì)輸出50%,在19°C的時(shí)候輸出10%,注意在誤差是0的時(shí)候,控制器的輸出也是0。

2.積分-來控制過去,誤差值是過去一段時(shí)間的誤差和,然后乘以一個(gè)負(fù)常數(shù)I,然后和預(yù)定值相加。I從過去的平均誤差值來找到系統(tǒng)的輸出結(jié)果和預(yù)定值的平均誤差。一個(gè)簡單的比例系統(tǒng)會(huì)振蕩,會(huì)在預(yù)定值的附近來回變化,因?yàn)橄到y(tǒng)無法消除多余的糾正。通過加上一個(gè)負(fù)的平均誤差比例值,平均的系統(tǒng)誤差值就會(huì)總是減少。所以,最終這個(gè)PID回路系統(tǒng)會(huì)在預(yù)定值定下來。

3.導(dǎo)數(shù)-來控制將來,計(jì)算誤差的一階導(dǎo),并和一個(gè)負(fù)常數(shù)D相乘,最后和預(yù)定值相加。這個(gè)導(dǎo)數(shù)的控制會(huì)對系統(tǒng)的改變作出反應(yīng)。導(dǎo)數(shù)的結(jié)果越大,那么控制系統(tǒng)就對輸出結(jié)果作出更快速的反應(yīng)。這個(gè)D參數(shù)也是PID被稱為可預(yù)測的控制器的原因。D參數(shù)對減少控制器短期的改變很有幫助。一些實(shí)際中的速度緩慢的系統(tǒng)可以不需要D參數(shù)。

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4,《DCS集散控制系統(tǒng)》
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5,《智能型消防供水控制系統(tǒng)》

6,《化工廠藥液恒流量計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)》

7,《電氣控制系統(tǒng)》造紙,印染生產(chǎn)線,變電站綜合自動(dòng)化控制系列

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先介紹幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。
1、先通讀一遍“系統(tǒng)手冊”(不管能不能看懂,先了解個(gè)大概,以便學(xué)習(xí)編程時(shí)查找);
2、由位控邏輯入手,逐漸增加定時(shí)、計(jì)數(shù)等條件,把或、與、非關(guān)系理順;
3、進(jìn)而練習(xí)整數(shù)運(yùn)算、實(shí)數(shù)運(yùn)算、類型轉(zhuǎn)換;
4、量程轉(zhuǎn)換、PID調(diào)節(jié)回路的建立及P、I、D參數(shù)的理解(最好是有個(gè)物理回路驗(yàn)證,比如變頻器+電機(jī)+測速傳感器);
5、循環(huán)、順序、跳轉(zhuǎn)等程序控制(盡量避免跳轉(zhuǎn),非跳不可時(shí)也是跳的越近越好);
6、中斷、通訊、位置控制....

本人以ABB工業(yè)機(jī)器人配件DSQC系列和Motorola MVME系列,GE 卡件 模塊 驅(qū)動(dòng)器系列為主攻。各位電工朋友可根據(jù)自己的條件選擇適合自己的PLC品牌,由于PLC的基本框架大同小異,學(xué)會(huì)一種至于其它的學(xué)習(xí)起來也就簡單了。