CPU模块6ES76772AA310EB0合作商

CPU模块6ES7677-2AA31-0EB0合作商S7-200可编程序控制器手册
PID自整定和PID整定控制面板
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S7-200PLC已经支持PID自整定功能，STEP 7-Micro/WIN中也添加了PID整定控制面板。这就大大
增强了 S7-200PLC的功能，并且使这一功能的使用更加容易。
您可以使用操作员面板中的用户程序或者PID整定控制面板来启动自整定功能。在同一时间，不仅仅
只有一个PID回路可以进行自整定，如果需要的话，所有8个PID回路可以同时进行自整定。PID自整
定算法向您推荐增益值、积分时间值和微分时间值。您也可以为您的调节回路选择快速响应、中速响
应、慢速响应或者极慢速响应等调节类型。
用PID整定控制面板，您可以启动自整定，取消自整定和在图表中结果。控制面板会显
示所有可能发生的错误和警告信息。它也允许您将自整定后的增益值、积分时间值和微分时间值
应用到实际控制中去。
在本章中
理解PID的自整定................................. 382
扩展回路表..................................... 382
先决条件...................................... 385
自滞后和自偏移................................... 385
自整定序列..................................... 386
异常情况...................................... 387
关于变量超限的说明(结果代码3)........................ 387
PID整定控制面板................................. 388
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S7-200可编程序控制器手册
理解PID自整定
引言
S7-200中使用的自整定算法是基于KJ.Astr6m和T. HSgglund在1984年提出的延时反馈算法。经过
这二十年，继电反馈算法已被应用于工业控制的各个领域。
延时反馈的概念是指在一个的控制中产生一个微小但的扰动。变量中扰动的周期和
振幅，将终决定控制的和增益。然后利用终的增益和值，PID自整定向您推荐增益
值、积分时间值和微分时间值。
所推荐的值与您为您的控制所选择的响应速度相关。您可以选择快速响应、中速响应、慢速响应
或者极慢速响应。根据您的控制，一个快速响应会产生超调，它符合不*衰减整定条件。一个
中速响应会使控制濒临超调的边缘，它符合临界衰减整定条件。一个慢速响应不会超调，它
符合强衰减整定条件。一个极慢速响应不会超调，它符合衰减整定条件。
PID自整定除了推荐值以外，还可以自动确定滞后值和变量峰值偏移。这些参数用于当
PID自整定设置振荡限幅时噪声所产生的影响。
PID自整定适用于双向调节、反向调节、P调节、PI调节、PD调节和PID调节等各种调节回路。
PID自整定的目的在于为您的控制回路提供一套化的整定参数。使用这些整定值可以使您达
到的控制效果，真正您的控制。
扩展回路表
S7-200中的PID指令涉及到一张回路表，回路表中包含了回路参数。该表原来只有36个字节。现在有
了 PID自整定功能，表的长度到80个字节。表15-1和表15-2展示了扩展后的回路表。
如果您使用PID整定控制面板，您可以通过控制面板操纵PID回路表中的所有参数。如果您需要用一
个操作员面板来提供自整定功能，您必须通过编程的来实现操作员和PID回路表之间的信息交
换，从而启动和自整定，终将整定值应用到实际控制中去。
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PID自整定和PID整定控制面板
第15章
表15-1 回路表
偏移量 域 格式 类型 描述
0 变量 (PVn) REAL 输人 变量，必须在0.0~1.0之间
4 设定值 (SPn) REAL 输人 包含必须在0.0和1.0之间的设定值。
8 输出 (Mn) REAL 输人/ 输出 输出值，必须在0.0~1.0之间
12 増益 (Kc) REAL 输人 増益是比例常数。可正可负。
16 采样时间 (TS) REAL 输人 包含采样时间，单位为秒。必须是正数
20 积分时间或复位 (Ti) REAL 输人 包含积分时间或复位，单位为分钟。
24 微分时间或速率 (Td) REAL 输人 包含微分时间或速率，单位为分钟。
28 偏差 (MX) REAL 输人/ 输出 积分项前项，必须在0.0~1.0之间
32 变量前值(PVn-1) REAL 输人/ 输出 包含后一次执行PID指令时存储的变量 值。
36 PID回路表ID ASCII码 常数 “PIDA"（PID回路表，版本A): ASCII常数
40 at 控制(acntl) byte 输人 参见表15-2
41 at 状态(astat) byte 输出 参见表15-2
42 AT 结果(ARES) byte 输人/ 输出 参见表15-2
43 AT 配置(ACNFG) byte 输人 参见表15-2
44 偏移(DEV) REAL 输人 变量振幅的化值(范围： 025-0.25)。
48 滞后(HYS) REAL 输人 变量滞后的化值，用于确定零相交 値围： 0.005到0.1)。当DEV与HYS的比率小 于4时，自整定中会发出警告。
52 初始输出阶跃幅度 (STEP) REAL 输人 输出阶跃幅度变化的化大小，用于减小 变量的振动(范围： 0.05到0.4)
56 看门狗时间(WDOG) REAL 输人 两次零相交之间允许的时间间隔，单位 是秒(范围： 60到7200)
60 推荐増益(AT_Kc) REAL 输出 自整定推荐的増益值
64 推荐积分时间(AT_T|) REAL 输出 自整定推荐的积分时间值
68 推荐微分时间(AT_Td) REAL 输出 自整定推荐的微分时间值
72 实际输出阶跃幅度 (ASTEP) REAL 输出 自整定确定的归一化以后的输出阶跃 幅度。
76 实际滞后(AHYS) REAL 输出 自整定确定的归一化以后的变量滞 后值。
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S7-200可编程序控制器手册
表15-2
控制参数和状态参数的具体描述
域
描述
AT 控制(ACNTL)
输人一字节
MSB
7
LSB
0
0 0 0 0 0 0 0 EN
EN -设为1用于启动自整定；设为0用于中止自整定
AT 状态(ASTAT)
输出一字节
MSB
7
LSB
0
W0 W1 W2 0 AH 0 0 IP
W0-警告：偏差设置没有超过滞后设值的4倍。
W1 -警告：不协调的偏差可能输出阶跃值的不正确调节。
W2 -警告：实际平均偏差没有超过滞后设置的4倍。
AH -自动滞后计算：
0 -没有执行
1-正在执行
IP -自整定：
0 -没有执行
1-正在执行
每次自整定功能启动，PLC都警告位，置位自整定运行位。直到自整定完成，PLC
自整定运行位。
AT 结果(ARES)
输人/输出-字节
MSB
7
D
LSB
0
结果代码:
D - Done位：
0- 自整定未完成
1- 自整定完成
在自整定启动之前，该位必须设为0
结果代码：
00-正常完成(推荐的整定值可以使用）
01 -用户中止
02 -中止，零相交狗超时
03-中止，变量超范围
04 -中止，超出滞后值
05 -中止，检测到组态值
06 -中止，检测到数字错误
07 -中止，在没有能流时执行PID指令
(回路处于手动）
08-中止，自整定只适用于P、PI、PD或PID回路
09至7F -保留
AT 配置(ACNFG)
输人-字节
MSB
7
LSB
0
0 0 0 0 R1 R0 DS HS
R1 R0 动态响应
0 0 快速响应
0 1 中速响应
1 0 慢速响应
1 1 极慢速响应
DS -偏差设置：
0- 使用回路表中的偏差值
1- 自动确定偏差值
HS -滞后设置：
0-使用回路表中的滞后值
1 -自动确定滞后值
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