北京西门子S7-1500PLC代理商（价格实惠）

北京西门子S7-1500PLC代理商（价格实惠）

理解PID算法

PID控制器调节输出，保证偏差(e)为零，使系统达到稳定状态。偏差(e)是设定值(SP)和过程变量

(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。

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：

回路控制类型的选择

在许多控制系统中，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。

如果不想要积分动作(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。系统会在计算积分项和微

分项时，把增益当作1.0看待。

回路输入的转换和标准化

每个回路有两个输入量，设定值和过程变量。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系统作用的大小。在汽车速度控制系统的实例中，过程变量应该是测量轮胎转速的测速计输入。

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

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方法：

控制方式

S7- 200的PID回路没有内置模式控制。只有当PID盒接通时，才执行PID运算。在这种意义上说，

PID运算存在一种“自动“运行方式。当PID运算不被执行时，我们称之为“手动”模式。

同计数器指令相似，PID指令有一个使能位。当该使能位检测到一个信号的正跳变(从0到1)。PID指令   执行一系列的动作，使PID指令从手动方式无扰动地切换到自动方式。为了达到无扰动切换，在转变   到自动控制前，必须把手动方式下的输出值填入回路表中的Mn栏。PID指令对回路表中的值进行下列  动作，以保证当使能位正跳变出现时，从手动方式无扰动切换到自动方式：

1. 置设定值(SPn)=过程变量(PVn)
2. 置过程变量前值(PVn--1)=过程变量现值(PVn)
3. 置积分项前值(MX)=输出值(Mn)

PID使能位的默认值是1，在CPU启动或从STOP方式转到RUN方式时建立。CPU进入RUN方式后首

次使PID块有效，没有检测到使能位的正跳变，那么就没有无扰动切换的动作。

报警与特殊操作PID指令是执行PID运算的简单而功能强大的指令。如果需要其他处理，如报警检查或回路变量的特  殊计算等，则这些处理必须使用S7-200支持的基本指令来实现。

出错条件

如果指令的回路表起始地址或PID回路号操作数超出范围，那么在编译期间，CPU将产生编译错  误(范围错误)，从而编译失败。

PID指令不检查回路表中的一些输入值 是否超界，您必须保证过程变量和设定值(以及作为输入的和

前一次过程变量)必须在0.0到1.0之间。

如果PID计算的算术运算发生错误，那么特殊存储器标志位SM1.1 (溢出或非法值)会被置1，并且中止PID指令的执行。(要想消除这种错误，单靠改变回路表中的输出值是不够的，正确的方法是在下一  次执行PID运算之前，改变引起算术运算错误的输入值，而不是更新输出值)。

回路表

回路表有80字节长，它的格式如表6--44所示。

表6--44 回路表

中断指令

中断允许和中断禁止

中断允许指令(ENI)全局地允许所有被连接的中断事件。中断禁

止指令(DISI)全局地禁止处理所有中断事件。

当进入RUN模式时，初始状态为禁止中断。在RUN模式，您可 以执行全局中断允许指令(ENI)允许所有中断。执行“禁用中断”指令可禁止中断过程；然而，激活的中断事件仍继续

排队。

使ENO=0的错误条件：

• 0004(试图在中断程序中执行ENI、DISI或者HDEF指令。)

中断条件返回

中断条件返回指令(CRETI)用于根据前面的逻辑操作的条件，

从中断程序中返回。

中断连接

中断连接指令(ATCH)将中断事件EVNT与中断程序号INT相关

联，并使能该中断事件。

使ENO=0的错误条件：

• 0002(与HSC的输入分配相冲突)

中断分离

中断分离指令(DTCH)将中断事件EVNT与中断程序之间的关联

切断，并禁止该中断事件。

清除中断事件

清除中断事指令从中断队列中清除所有EVNT类型的中断事 件。使用此指令从中断队列中清除不需要的中断事件。如果此 指令用于清除假的中断事件，在从队列中清除事件之前要首先 分离事件。否则，在执行清除事件指令之后，新的事件将被增 加到队列中。

实例说明了处于正交模式的高速计数器如何使用CLR_EVNT指 令清除中断事件。如果光电传感器正好处在从明亮过渡到黑暗 的边界位置，那么在新的PV值装载之前，小的机械振动将生成 实际并不需要的中断。

表6--45 中断指令的有效操作数

对中断连接和中断分离指令的理解

在激活一个中断程序前，必须在中断事件和该事件发生时希望执行的那段程序间建立一种联系。中断  连接指令(ATCH)某中断事件(由中断事件号)所要调用的程序段(由中断程序号)。多个中   断事件可调用同一个中断程序，但一个中断事件不能同时调用多个中断程序。

当把中断事件和中断程序连接时，自动允许中断。如果采用禁止全局中断指令不响应所有中断，每个  中断事件进行排队，直到采用允许全局中断指令重新允许中断，如果不用允许全局中断指令，可能会  使中断队列溢出。

可以用中断分离指令(DTCH)截断中断事件和中断程序之间的联系，以单独禁止中断事件。中断分离    指令(DTCH)使中断回到不激活或无效状态 表6--46列出了不同类型的中断事件。

表6--46 中断事件

理解S7- 200对中断程序的处理

执行中断程序用于响应与其相关的内部或者外部事件。一旦执行完中断程序的后一条指令，控制权  会回到主程序。您可以执行中断条件返回指令(CRETI)退出中断程序。表6--47对于在应用程序中使用  中断程序给出了一些指导和限定。

表6--47 使用中断程序的指导和限定

北京西门子S7-1500PLC代理商（价格实惠）