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10量程/NTU27648刻度值4204y2y10x1x2I/mA(a)204x1x2I/mA(b)20
图2.6 浊度刻度值换算比例图
到PLC,由PLC处理后一方面送控制屏进行温度显示,另一方面由PLC的PID指令控制。经PID调节后,输出的信号通过模拟量输出模块控制伺服蒸汽调节阀,定量的给汽水管道混合器通以蒸汽,使池水按要求保持恒温。该流程图仅介绍自动部分,如图2.7所示,该部分主要介绍池水(冬天)恒温PID调节,温度值向大厅显示屏传送的有关内容。标准PID控制允许将闭环控制器、脉冲控制器以及步骤控制器集成到用户程序中。带集成控制器设置的参数分配工具允许设置控制器,可在极短时间内优化使用。如果简单PID控制器不足以解决自动化任务,可使用模块化PID控制。可以互连所包含的标准功能块,创建几乎任何一种控制器结构。
恒温及加热系统主程序、子程序及中断部分梯形图恒温及加热系统主程序、子程序梯形图见附录。在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制,又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。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时,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。即当我们不完全了解一个系统和被控对象,或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用PID控制技术。PID控制,实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的[6,7]。
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恒温 加热主程序开始Y模块有错?N调用温度控制模块?Y调用FB41 启动PID调节水温由PQW288输出N由I1.3启动伺服电动蒸气阀驱动电源恒温 加热主程序结束
图2.7恒温加热系统控制流程图
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3 PID温度控制
3.1 基本概念
PID控制是比例积分微分控制的简称。PID控制是一种负反馈控制,在反馈控制系统中,自动调节器和被控对象构成一个闭合回路。在连接成闭合回路时,可能出现两种情况:正反馈和负反馈。正反馈作用加剧被控对象流入量流出量的不平衡,从而导致控制系统不稳定;负反馈作用则是缓解对象中的不平衡,这样才能正确地达到自动控制的目的。
PID控制具有以下优点 1.原理简单,使用方便。 2.适应性强。
3.鲁棒性强,即其控制品质对被控对象特性的变化不大敏感 3.1.1 比例调节(P调节)
在P调节中,调节器的输出信号u与偏差信号e成比例,即:
u?KCe (3.1) 式中KC称为比例增益。
比例调节的显著特点就是有差调节。采用比例调节,则在符合扰动下的调节过程结束后,被调节量不可能与设定值准确相等,他们之间一定有残差。比例调节的残差随着比例带的加大而加大。 3.1.2 积分调节(I调节)
在I调节中,调节器的输出信号的变化速度du/dt偏差信号e成正比,即
du?S0e (3.2) dtt0或 u?S0?ed t (3.3) 式中S0称为积分速度,可视情况取正值或负值。
调节器的输出与偏差信号的积分成正比。积分调节器的特点是无差调节与P调节的
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