西门子611-D轴卡

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理解PID方程的微分项

微分项值MD与偏差的变化成正比。S7-200使用下列算式来求解微分项：

为避免由于设定值变化的微分作用而引起的输出中阶跃变化或跳变，对此方程式进行改进，假定设定

值恒定不变(SPn = SPn -- 1)。这样，可以用变量的变化替代偏差的变化，计算算式可改进为：

为了下一次计算微分项值，必须保存变量，而不是偏差。在采样时刻，初始化为

PVn -- 1=PVn 。

回路控制类型的选择

在许多控制中，只需要一种或两种回路控制类型。例如只需要比例回路或者比例积分回路。通过       设置常量参数，可以选择需要的回路控制类型。

如果不想要积分(PID计算中没有“I")，可以把积分时间(复位)置为无穷大“INF"。即使没有积     分作用，积分项还是不为零，因为有初值MX。

如果不想要微分回路，可以把微分时间置为零。

如果不想要比例回路，但需要积分或积分微分回路，可以把增益设为0.0。会在计算积分项和微

分项时，把增益当作1.0看待。

回路输入的转换和化

每个回路有两个输入量，设定值和变量。设定值通常是一个固定的值，比如设定的汽车速度。过       程变量是与PID回路输出有关，可以衡量输出对控制作用的大小。在汽车速度控制的实例中，变量应该是测量轮胎转速的测速计输入。

设定值和变量都可能是现实的值，它们的大小、范围和工程单位都可能不一样。在PID指令       对这些现实的值进行运算之前，必须把它们转换成的浮点型表达形式。

转换的步是把16位整数值转成浮点型实数值。下面的指令序列提供了实现这种转换的：

下一步是将现实的值的实数值表达形式转换成0.0~1.0之间的化值。下面的算式可以用于标       准化设定值或变量值：

下面的指令序列显示如何在AC0中将作为以前指令序列延续的双极性值(其跨度为64,000)进行      化：

回路输出值转换成刻度整数值

回路输出值一般是控制变量，比如，在汽车速度控制中，可以是油阀开度的设置。回路输出是0.0和

1.0之间的一个化了的实数值。在回路输出可以用于驱动模拟输出之前，回路输出必须转换成一个16位的标定整数值。这一，是将PV和SP转换为值的逆。步是使用下面给出的公       式，将回路输出转换成一个标定的实数值：

这一可以用下面的指令序列完成：

下一步是把表示回路输出的实数刻度值转换成16位整数。可通过下面的指令序列来完成：

正作用或反作用回路

如果增益为正，那么该回路为正作用回路。如果增益为负，那么是反作用回路。(对于增益值为0.0的

I或ID控制，如果积分时间、微分时间为正，就是正作用回路；如果为负值，就是反作用回

路。)

变量和范围

变量和设定值是PID运算的输入值。因此回路表中的这些变量只能被PID指令读而不能被改写。

输出变量是由PID运算产生的，所以在每一次PID运算完成之后，需更新回路表中的输出值， 输出值被限定在0.0~1.0之间。当输出由手动转变为PID(自动)控制时，回路表中的输出值可以用来初始化输     出值。(有关PID指令的详见下面的“控制"一节)。

如果使用积分控制，积分项前值要根据PID运算结果更新。这个更新了的值用作下一次PID运算的输      入，当计算输出值超过范围(大于1.0或小于0.0)，那么积分项前值必须根据下列公式进行：

这样积分前值，一旦输出回到范围后，可以的响应性能。而且积分项前值也要在

0.0~0.1之间，然后在每次PID运算结束之后。把积分项前值写入回路表，以备在下次PID运算中     使用。

用户可以在执行PID指令以前修改回路表中积分项前值。在实际运用中，这样做的目的是找到由于积       分项前值引起的问题。手工积分项前值时，必须小心谨慎，还应保证写入的值在0.0~1.0之间。

回路表中的给定值与变量的差值(e)是用于PID运算中的差分运算，        用户不要去修改此值。

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