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西门子611D伺服驱动器
产品名称:

西门子611D伺服驱动器

更新时间:

2019-04-04

产品描述: 西门子611D伺服驱动器
湖南嘉普云自动化设备有限公司
公司优势产品:西门子PLC 、触摸屏、变频器、电缆及通讯卡、数控系统、网络接头、伺服驱动、西门子全系列产品

西门子611D伺服驱动器

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所售均为西门子原装全新未开封产品,图片仅供参考,一切以型号为准,实物保证全新,敬请放心购买.

比例/积分/微分(PID)回路控制指令

PID回路控制指令(PID)根据输入和表(TBL)中的组态信息,对

相应的LOOP执行PID回路计算。

使ENO=0的错误条件:

■ SM1.1 (溢出)

■ 0006 (间接寻址)

 

受影响的特殊存储器位:

■ SM1.1 (溢出)

 

PID回路指令(包含比例、积分、微分回路)可以用来进行PID

算。但是,可以进行这种PID运算的前提条件是逻辑堆栈栈顶

(TOS)值必须为1。该指令有两个操作数:作为回路表起始地址

的“表"地址和从07的常数的回路编号。

 

 

 

在程序中多可以用8PID指令。如果两个或两个以上的PID指令用了同一个回路号,那么即使这些      指令的回路表不同,这些PID运算之间也会相互干涉,产生不可预料的结果。

回路表包含9个参数,用来控制和PID运算。这些参数分别是变量当前值(PVn),变量前     (PVn1),设定值(SPn),输出值(Mn),增益(Kc),采样时间(Ts),积分时间(TI),微分时间(TD)和积分项前值(MX)

为了让PID运算以预想的采样工作,PID指令必须用在定时发生的中断程序中,或者用在主程序      中被定时器所控制以一定执行。采样时间必须通过回路表输入到PID运算中。

自整定功能已经集成到PID指令中。对于自整定的详细描述,参考第15章。PID整定控制面板只能用       于由PID向导创建的PID回路。

 

6--43 PID回路控制指令的有效操作数

输入/输出

数据类型

操作数

TBL

BYTE

VB

LOOP

BYTE

常数(07)

 

 

 

指令向导

STEP 7Micro/WIN提供了PID指令向导,指导您定义一个闭环控制的PID算法。在命令菜单中

选择工具 指令向导,然后在指令向导窗选择PID指令。

 

 

 

 

 

 

理解PID算法

PID控制器调节输出,保证偏差(e)为零,使达到状态。偏差(e)是设定值(SP)和变量

(PV)的差。PID控制的原理基于下面的算式;输出M(t)是比例项、积分项和微分项的函数。

 

输出 = 比例项 + 分项 + 分项

t

M(t) = KC   *   e + KC fle dt + Minitial + KC  *   de/dt

0

其中: M(t) 是作为时间数的回路输出

KC 是回路增

e 是回路误差(设定值和变量之间的差)

Minitial 是回路输出的始值

 

 

为了能让数字计算机处理这个控制算式,连续算式必须离散化为周期采样偏差算式,才能用来计算输       出值。数字计算机处理的算式如下:

 

n

Mn = Kc   *  en + KI    *   Σex   + + KD   *  (en--en -  1)

Minitial

输出 = 比例项 + 分项 + 分项

其中: Mn 是在采样时nPID回路输出的计算值

KC 是回路增

en 是采样时n的回路误差值

en --  1 是回路误差的前一个数值(在采样时n--1)

ex 是采样时x的回路误差值

KI 分项的比例常数

Minitial 是回路输出的始值

KD 分项的比例常数

 

从这个公式可以看出,积分项是从第1个采样周期到当前采样周期所有误差项的函数。微分项是当前     采样和前一次采样的函数,比例项仅是当前采样的函数。在数字计算机中,不保存所有的误差项,实       际上也不必要。

由于计算机从次采样开始,每有一个偏差采样值必须计算一次输出值,只需要保存偏差前值和积       分项前值。作为数字计算机解决的重复性的结果,可以在任何采样时刻必须计算的方程的一个简       化算式。简化算式是:

 

Mn = Kc  *  en + KI  *  en  + MX + KD   *  (en--en -  1)

输出 = 比例项 + 分项 + 其中: Mn 是在采样时间n时,回路输出的计算值

KC 是回路增

en 是采样时n的回路误差值

en --  1 是回路误差的前一个数值(在采样时n--1)

KI 分项的比例常数

MX 分项的前一个数值(在采样时n -- 1)

KD 分项的比例常数

 

 

 

 

CPU实际使用以上简化算式的改进形式计算PID输出。这个改进型算式是:

 

Mn = MPn + MIn + MDn

输出 = 比例项 + 分项 + 分项

其中: Mn 是在采样时间n时的回路输出的计算值

MPn 是在采样时间n时回路输出比例项的数值

MIn 是在采样时间n时回路输出分项的数值

MDn 是在采样时间n时回路输出分项的数值

 

理解PID方程的比例项

比例项MP是增益(KC)和偏差(e)的乘积。其中KC决定输出对偏差的灵敏度,偏差(e)是设定值(SP)与过

程变量值(PV)之差。S7-200解决的求比例项的算式是:

 

MPn = KC * (SP-- PVn)

其中: MPn 是在采样时间n时的回路输出的比例项值

KC 是回路增

SPn 是在采样时间n时的设定值的数值

PVn 是在采样时间n时变量的数值

 

理解PID方程的积分项

积分项值MI与偏差和成正比。S7-200解决的求积分项的算式是:

 

MIn =    KC * TS /    TI * (SPn --  PVn) + MX

其中: MIn 是在采样时间n时的回路输出分项的数值

KC 是回路增

TS 是回路采样时间

TI 是回路的分周期(也称为分时间或复位)

SPn 是在采样时间n时的设定点的数值

PVn 是在采样时间n时的变量的数值

MX 是在采样时n--1时的分项的数值

(也称为分和或偏差)

 

积分和(MX)是所有积分项前值之和。在每次计算出MIn之后,都要用MIn去更新MX。其中MIn可以被或限定(详见“变量和范围一节)MX的初值通常在次计算输出以前被设置为Minitial)。积分项还包括其他几个常数:增益(KC),采样时间间隔(TS)和积分时间(TI)。其中采样时间是重     新计算输出的时间间隔,而积分时间控制积分项在整个输出结果中影响的大小。

 

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