S7-1200 PID_3Step V2 組態(tài)步驟

時(shí)間：2021-03-18作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：567

PID_3Step 連續(xù)采集在控制回路內(nèi)測(cè)量的過程值并將其與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)所生成的控制偏差來計(jì)算輸出值，通過該輸出值，過程值可以盡可能快速且穩(wěn)定地到達(dá)設(shè)定值。PID_3Step 可以輸出模擬量，也可以輸出兩個(gè)開關(guān)量實(shí)現(xiàn)三步控制，常應(yīng)用在控制電動(dòng)閥的正反轉(zhuǎn)來控制流量、壓力等場(chǎng)合。三步控制參考表1 。

表1 PID_3Step 三步控制

模式	Manual_UP	Manual_DN	Output_UP	Output_DN	結(jié)果
Mode=4 （手動(dòng)模式）	1	0	1	0	沿打開狀態(tài)方向移動(dòng)閥門
	0	1	0	1	沿關(guān)閉狀態(tài)方向移動(dòng)閥門
	1	1	0	0	停止移動(dòng)閥門

PID_3Step 可組態(tài)以下三種控制器：

帶位置反饋的三步進(jìn)控制器

不帶位置反饋的三步進(jìn)控制器

具有模擬量輸出值的閥門控制器

PID_3Step 指令的調(diào)用與 PID_Compact 調(diào)用方法相同，詳細(xì)可見 S7-1200 PID Compact V2 組態(tài)步驟章節(jié)：鏈接。

在使用 PID_3Step 控制器之前，需要在PID 工藝對(duì)象中對(duì)其進(jìn)行組態(tài)設(shè)置，主要分為：基本設(shè)置、過程值設(shè)置、執(zhí)行器設(shè)置、**設(shè)置。

基本設(shè)置

1 控制器類型
控制器類型設(shè)置與 PID_Compact V2 設(shè)置基本相同，詳細(xì)可見 S7-1200 PID Compact V2 組態(tài)步驟 章節(jié)。PID_3Step 增加了"轉(zhuǎn)換時(shí)間測(cè)量"模式，用來檢測(cè)執(zhí)行器從關(guān)到開所需的行程時(shí)間，如圖1 所示。

圖1 PID_3Step 模式設(shè)置
2 Input / Output 參數(shù)
可以選擇過程值、PID輸出的類型及執(zhí)行器反饋信號(hào)選擇等參數(shù)，如圖2 所示。

圖2 PID_3Step Input / Output 類型設(shè)置
①執(zhí)行器反饋信號(hào)類型選擇：
無Feedback：沒有執(zhí)行器位置反饋信號(hào)
Feedback：輸入標(biāo)定后的執(zhí)行器模擬量反饋信號(hào)；
Feedback_PER：輸入未標(biāo)定的執(zhí)行器模擬量反饋信號(hào)。
②勾選"執(zhí)行器停止位"以激活上、下限位功能：
"Actuator_H"：執(zhí)行器上限停止位
"Actuator_L"：執(zhí)行器下限停止位
③PID輸出類型選擇：
Output（數(shù)字量）：PID數(shù)字量輸出 Output_UP / Output_DN；Output_UP 沿打開狀態(tài)方向移動(dòng)閥門，Output_DN 沿關(guān)閉狀態(tài)方向移動(dòng)閥門。
Output_PER（模擬量）：PID模擬量輸出值范圍0～27648。通過連續(xù)信號(hào)（如 0...10 V 或 4...20 mA）控制該執(zhí)行器。Output_PER 的值與閥門的目標(biāo)位置相對(duì)應(yīng)，例如，當(dāng)閥門打開 50% 時(shí) Output_PER = 13824。

『注意』當(dāng)選擇PID輸出為模擬量時(shí)，PID_3Step 與 PID_Compact 的自動(dòng)調(diào)節(jié)和抗積分飽和功能略有不同。PID_3Step 會(huì)將因電機(jī)轉(zhuǎn)換時(shí)間所致的模擬量輸出值對(duì)過程的延遲影響考慮在內(nèi)。如果相關(guān)電機(jī)轉(zhuǎn)換時(shí)間并未影響過程（如使用電磁閥），即PID輸出值直接且完全影響過程，建議使用 PID_Compact。

過程值設(shè)置

過程值設(shè)置選項(xiàng)卡與 PID_Compact V2 一致，詳細(xì)可見 S7-1200 PID Compact V2 組態(tài)步驟 章節(jié)。

執(zhí)行器設(shè)置

1 執(zhí)行器
設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)換時(shí)間、較小關(guān)斷時(shí)間及較小接通時(shí)間，以防止執(zhí)行器被損壞。如圖3 所示。

圖3 PID_3step 執(zhí)行器設(shè)置
①"執(zhí)行器特定時(shí)間"：
"電機(jī)轉(zhuǎn)換時(shí)間"：執(zhí)行器動(dòng)作從下限停止位到上限停止位所需的時(shí)間（以秒為單位）；
"較短接通時(shí)間"和"較短關(guān)閉時(shí)間"與 PID_Compact V2 設(shè)置相同。
②"對(duì)錯(cuò)誤的響應(yīng)"與 PID_Compact V2 一致，詳細(xì)可見 S7-1200 PID Compact V2 組態(tài)步驟 章節(jié)。
2 輸出值限制
當(dāng)選擇輸出類型為Output_PER，則PID_3Step 的輸出限制將被激活，與 PID_Compact V2 一致，詳細(xì)可見 S7-1200 PID Compact V2 組態(tài)步驟 章節(jié)。
3 反饋標(biāo)定
當(dāng)啟用執(zhí)行器模擬量閥位反饋時(shí)，可通過閥位開度的模擬量反饋信號(hào)標(biāo)定閥門的實(shí)際開度，如圖4 所示。

圖4 PID_3Step 閥門反饋標(biāo)定

**設(shè)置

1 過程值監(jiān)視
過程值監(jiān)視與 PID_Compact V2 一致，詳細(xì)可見 S7-1200 PID Compact V2 組態(tài)步驟 章節(jié)。
2 PID參數(shù)
PID參數(shù)與 PID_Compact V2相比，增加了死區(qū)功能。在控制系統(tǒng)中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)如果動(dòng)作頻繁，會(huì)導(dǎo)致小幅震蕩造成機(jī)械磨損，很多控制系統(tǒng)允許被控量在一定范圍內(nèi)存在誤差，該誤差稱為PID的死區(qū)。其大小稱為死區(qū)寬度，參數(shù)如圖5 所示。

圖5 PID_3Step PID參數(shù)設(shè)置
當(dāng)過程值滿足如下公式時(shí)，SP –"死區(qū)寬度"＜ PV ＜ SP +"死區(qū)寬度"時(shí)，PID停止調(diào)節(jié)保持輸出不變。如圖6 所示。

圖6 PID_3Step 死區(qū)控制

『注意』死區(qū)寬度*死區(qū)的大小。如果死區(qū)寬度為 0.0，則死區(qū)關(guān)閉。








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