🗊Презентация Специальные функции PLC. PID - регулятор

Специальные функции PLC PID - регулятор

Регулятор в системе управления

Расчёт управляющего воздействия (1)

Расчёт управляющего воздействия (2) (продолжение)

Пропорциональная составляющая регулятора

Интегральная составляющая регулятора

Дифференциальная составляющая регулятора

PID - регулирование

Встроенный PID-регулятор

Настройки регулятора

Настройки регулятора

Режимы управления

Прямая и обратная работа регулятора:

Вызов функции PID-регулятора Синтаксис вызова функции:

Примеры вызова функции PID

Программная реализация PID-регулятора

Расчёт управляющего воздействия для PID-регулятора • Алгоритм без интегральной составляющей (TI = 0) выполняет следующие действия: для et = SP - PV, выход OUT = KP [et +Dt] /100 + 5000 где Dt = операция дифференцирования. Алгоритм с учетом интегральной части (TI  0) выполняет следующие действия: для et = SP - PV, выход OUT = KP [e t + (TS/10TI) et + Dt]/100 OUT = OUT + OUT где Dt = операция дифференцирования. • При холодном перезапуске, PID перезапускается в ручном режиме с нулевыми начальными условиями. Для того чтобы, после холодного старта, в автоматическом или ручном режиме установить не нулевые начальные условия, после вызова PID должна быть запрограммирована его инициализация.

Настройка параметров PID Существуют различные способы настройки параметров PID регулятора. Здесь описан метод Ziegler и Nichols с двумя вариациями: • настройка замкнутого контура, • настройка разомкнутого контура. Перед тем как использовать один из этих методов, необходимо определить направление действия PID: • Если увеличение значения на выходе OUT вызывает увеличение значения PV, установите PID в инверсный режим (KP > 0). • В противном случае, если оно вызывает уменьшение PV, установите PID в прямой режим (KP < 0).

Настройка замкнутого контура Правило требует использования пропорционального управления (TI = 0, TD = 0) при оценке переходных характеристик, получаемых путем подачи ступенчатого воздействия ко входу PID регулятора, до тех пор, пока они не станут колебательными в результате увеличения коэффициента усиления. После чего, просто увеличьте значение критического коэффициента усиления (Kpc), что вызовет незатухающие колебания с периодом колебаний (Tc), для того чтобы выбрать требуемые значения для оптимальной настройки системы управления.

В зависимости от типа используемого устройства управления процессом (PID или PI), настраиваемым коэффициентам присваиваются следующие значения:

Настройка разомкнутого контура

Переключите регулятор в ручной режим, задайте приращение на выход и анализируйте начальную реакцию процесса, для того чтобы оценить чистое запаздывание интегральной составляющей в нем. Пересечение линии, представляющей интегральную составляющую, и оси времени определяет значение времени Tu. Величина Tg определяется как время, необходимое для изменения управляемой переменной (величина процесса) до такой амплитуды, которая приложена к выходу регулятора. В зависимости от типа используемого регулятора (PID или PI), настраиваемым коэффициентам присваиваются следующие значения:

В результате такого типа настройки также получается высоко динамичное устройство управление, которое может выйти за граничные значения при изменении задания. Если это случится, уменьшите величину коэффициента усиления, пока система не начнет реагировать как нужно.

Влияние параметров PID на процесс

Влияние пропорционального воздействия на реакцию процесса при ступенчатом управлении

Влияние интегрального воздействия на реакцию процесса при ступенчатом управлении

Влияние воздействия по производной на реакцию процесса при ступенчатом управлении

Ограничения PID регулятора

PID управление дает хорошие результаты при выполнении следующих условий:

Конец