湖北大冶PID参考--参考用西门子_s7_300实现PID控制.doc

1、用西门子 s7_300 实现 PID 控制在 OB35 中实现 PID 控制程序,OB35 是一个以固定时间间隔循环执行的组织块，Hardware Config界面里可以设置间隔时间，而这也即是 PID的采样时间。应该注意设置的间隔值比 OB35中程序运行时间长，否则会造成系统异常。我想了解 FB41 设定值 SP_INT 的值和 PV_IN 的设定规则。例如我现场用量程是-40 度-120 度的温度变送器测温送给PLC，然后通过 PID 控制输出控制调节阀。那么我的SP_int 能不能直接设定我工艺要求的温度，比如说 80 度。因为我已经把温度变送上来的 0-27648 的数转换成了工程值（

2、上位机显示），PV_IN 能不能直接用我转换好的工程值呢？ 在 PID 调节中有不同的物理量，因此在参数设定中需将其规格化：1.规格化概念及方法：PID 参数中重要的几个变量，给定值，反馈值和输出值都是用 0.01.0 之间的实数表示，而这几个变量在实际中都是来自与模拟输入，或者输出控制模拟量的因此，需要将模拟输入转换为 0.01.0 的数据，或将0.01.0 的数据转换为模拟输出，这个过程称为规格化 规格化的方法：（即变量相对所占整个值域范围内的百分比 对应与 27648 数字量范围内的量）对于输入和反馈，执行：变量*100/27648，然后将结果传送到 PV-IN 和 SP-INT对于输出

3、变量 ，执行：LMN*27648/100，然后将结果取整传送给 PQW 即可； 2.例：输入参数：SP_INT(给定值）：0-100% 的实数。假定模块的输入变量量程为 0-10Mpa,则 SP_IN 的范围 0.0-1.00 对应 0-10Mpa.可以根据这一比例关系来设置给定值。例：如给定 5.0MpaSP_INT(给定值）=5.0/(10.0-0.0)*100.0=50.0（50%）PV_IN(过程值，即反馈值）：0-100%的实数。此值来自与阀门阀位（开度）的相应的压力反馈值。其范围 0.0-1.0 对应 0-100%.即，当模拟量模板输入为数值为27648 时则对应 100%（量程的

4、上限） ，数值为 0 时则对应0%（量程的下限） 。可以根据这一比例关系来换算 PV_IN 值。例：如输入数值为 12000 时PV_IN(过程值，即反馈值）=12000/27648*100.0=43.403（43.403%）输出参数：当通过 PID 控制器（FB41 ）运算后，即得出调节值LMN_PER,该值已转化范围为 0-27648 的整型数值。例如经运算为 43.403%，LMN_PER=43.403*27648/100,取整后为 12000，将LMN_PER 送入模拟量输出模板即可 .上述调节阀门是“气开“ 式的，即输入 20mA 时阀门全开，4mA 时全闭（失电全闭） 。若调节阀门

5、是“气闭“式的，即输入 20mA 时阀门全闭，4mA 时全开（失电全开） ，FB41 的SP_INT 与 PV_IN 的数值互换即可（按制冷调节即可） ，此时如需输入 MAN 数值也应作相应处理。阿鸣说的不错，但不完整，最后的建议有违人们的一般思维逻辑，能不能提出个符合一般思维逻辑的编程方法，借楼主的的问题抛出个讨论题，期望大家踊跃参与讨论题目如下：1.加热/制冷，正作用/ 反作用，气开/气闭阀这 3 组条件的各取其一排列组合2.双向作用，正作用/反作用，双向阀（4-12ma 加热，12-20ma 制冷 /或反之）要求尽量利用 FB41 的自身功能完成，并且符合人们的正向思维逻辑 关于版主的这

6、个论题贴出这么久了，还没人论答，现我来谈一下吧！1、关于 PID功能块 FB41 如何简单、高效的实现“正/ 反”控制作用的问题（例如：加热/制冷问题、如何适应气动调节阀的气开/气关方向等问题），其实在“找答案”栏目中已多次有人问答了。2、但是，大多数人都提出了和“阿鸣”相同的方案，即：将FB41 功能块的 SP_INT 与 PV_IN 的连接引脚变量互换。3、这种将 FB41 功能块的 SP_INT 与 PV_IN 的连接引脚变量互换的方法虽是可行，但却使 PID功能块引脚定义与实际使用不符，带来了一些混乱!4、最好的方法是：改变 GAIN（比例增益）设置值的符号方向。例如：原比例增益值 G

7、AIN2.5；如果需要输出值（LMN）反向，可直接修改为 GAIN2.5，即可！5、关于 PID控制正/ 负作用方向问题，可参见以下我在“ 找答案”栏目中的类似回答：http:/ 12mADC 加热，1220mADC 制冷，或反之）”问题。这在过程控制系统中称之为“分程调节”控制。也就是将 PID调节输出（LMN）信号以半量程分界点（12mADC）为基准，比较判断 PID调节输出（LMN）信号的正/反作用方向。至于正/反作用方向，仍然是改变 GAIN（比例增益）设置值的符号方向，只是需要增加对 PID调节输出（LMN）信号值以 12mADC 为基准值的比较判断。7、最后需要注意的是：分程调节控

8、制时的半量程分界点基准值比较判断，还应增加死区（即：滞后 Hysteresis）功能，以免出现 PID调节输出（LMN）信号值在半量程分界点附近振荡现象！谢谢各位，请问如果是热电阻信号的话，还是按照上面说的归格化？热电阻输入乘 0.1 就是实际的温度值，但是热电阻的范围怎么确定？不同情况下我外部测温的实际范围是不同的，难道都统一处理？还有，手册里面说也可以输入物理值，只要设定和输入都是同样的单位，是不是意味着我可以用实际的工程值给SP_iNT 赋值,用实际的测量工程值给 PV_IN 赋值。通俗点，比如我现场要实现一个压力控制，压力测量量程是 -150Kpa+150KPa，设定值工艺要求是 10

9、Kpa，比如现场测量的压力值是 110Kpa，那么压力变送器输出 4-20ma 信号，送给 AD 采样后的值应该为 0-27648 这个范围，我再经过FC105 转换后的数据就是 110Kpa，那么我能不能直接把设定值 10Kpa 赋值给 sp_int，把采样转换后的值 110Kpa 赋值给 Pv_int？1、设定值 SP_INT 是可以直接赋值实际的测量工程值单位的，前提是测量值也必需是先被转换为实际的测量工程值单位（例如：使用 FC105 块）后，再接入 FB41 块的PV_IN 引脚。否则，SP_INT 和 PV_IN 的单位就不统一了，没法进行偏差 ER 比较！总之，必需保持 SP_I

10、NT 和PV_IN 的单位统一，才能进行偏差 ER 比较。2、关于热电阻温度信号值的范围（即：PV_IN 的测量量程），这就必需查看实际安装在现场的热电阻传感器的铭牌标识，厂家通常会将这个测温量程参数标识在铭牌上的！ 谢谢！若直接采用工程值，那么 pid 调节后的 LMN 输出范围是多少呢？是 0-1 之间吗？为什么有人说必须规格化？有没有人提供个实例程序啊 关于 S7-300/400 系列 FB41 功能块的 PID 算法输出有LMN 和 LMN_PER 这两个，简述如下：1、 LMN=（LMNLIMIT 的输出）LMN_FAC+LMN_OFF；其中，“LMN_FAC”的默认值为“1” ，“LMN_OFF”的默认值为“0”。2、 “CPR_OUT”功能可以将浮点值“LMN”转换为一个外围设备值，转换公式如下：LMN_PER=LMN27648/1003、另外，查看 FB41 的帮助（F1 键）中的功能图表后，就知道了！