一、平台
MicroLogix1400、A-B PF400 系列變頻器、壓力感測器、泵及抽水管道系統； PLC 通過檢測壓力感測器的壓力反饋信號和給定壓力設定值控制變頻器的頻率， 調節泵的轉速，從而，實現對壓力的控制。
二、目的
1、熟悉 PID 指令
2、掌握 PID 指令的基本應用三、PID 指令介紹
三：步驟
1、完成硬體連接，PLC 與 PF400 的 MODBUS 通訊，請參見實驗 3。感測器反饋接入 PLC 模擬量輸入 I:0.4 。
2、程序說明
程序請參見 PID.RSS
3、其中文件PD110 是已建立一個PD 類型的數據文件（默認有一個元素， 可以通過數據文件的屬性更改）。所有關於 PID 的參數都可以在此PD 變數中找到，如圖 1 所示。
圖 1
4、壓力反饋值標定到（0～16383）給 PID 的輸入，感測器為 4～20 mA 信號，轉換成電壓為 2～10V，通過 PLC 自帶的模擬量輸入通道，採集到 PLC 最原始的數據範圍是 819～4095，PID 的過程量反饋輸入的範圍是（0～16383），所以可以通過 SCP 指令把模擬量信號從 819～ 4095 轉換到（0～16383）範圍內，和轉換到 0.0～16.0（單位 bar）作
為實際壓力反饋顯示，結果分別存放在 N7:0 和 F8:2（或其他地址） 中，如圖 2 所示。
圖 2
5、把壓力設定值標定到(0~16383)作為 PID 的設定值輸入，變數為 N7:2， 如圖 3 所示。
圖 3
6、PID 參數設置
圖 4
單擊圖 4 中，PID 指令上的設置畫面，可顯示一個對話框圖 5，允許您輸入附加參數。這些參數描述如下。
圖 5
當輸入參數時，您可以鍵入一個值，或雙擊參數欄，瀏覽可用的選項。
調整參數：
控制器增益 Kc | 鍵入一個值。（對於 5/02 控制器，有效範圍是 0.1 到 25.5。5/03、5/04 和 5/05 處理器的有效值範圍 ＝0 到 3276.7。） | 這是比例增益。通常，當複位和速率項被設置為零時，將該增益設置為引起輸 出振蕩所需值的一半。注意： 當使用 5/03、5/04 和 5/05 處理器時，RG 位必須被設置，以接受超過 25.5 的值。 |
積分增益 Ti | 鍵入一個代表分鐘的值。 | 這是積分增益。一般將複位時間設置等 | |
（對於 5/02 控制器，有效範圍是 0.1 到 25.5。5/03、5/04 和 5/05 處理器的有效值範圍＝0 到3276.7。） | 於上面的增益校準中所測量的自然周 期。注意： 當使用 5/03、5/04 和 5/05 處理器時，RG 位必須被設置，以接受 超過 25.5 的值。 | ||
微分率 Td | 鍵入一個代表分鐘的值。 | 這是微商項。通常將該值設置為上面積 | |
（對於 5/02 控制器，有效範圍是 0.1 到 2.55。5/03、5/04 和 5/05 處理器的有效值範圍＝0 到3276.7。） | 分時間的 1/8。 注意：RG（複位和增益範圍）位不影響該字。 | ||
循環更新 | 鍵入一個代表秒的值。（對於 5/02 控制器，範圍是從0.1 到 25.5。對於 5/03、 5/04 和 5/05 控制器，有 效範圍是 0.01 到 10.23 | 這是 PID 計算之間的時間間隔。輸入條目是 0.01 秒的間隔。通常輸入的循環 更新時間比負載的自然周期快 5 到 10 倍（確定方法為：將複位和速率參數設置為零，然後增加增益，直到輸出開始 | |
秒。） | 振蕩）。注意：在 STI 模式中時，該值必須等於 STI 時間間隔值 S:30。 | ||
控制模式 | 選擇 E = SP - PV（反作用）或 E = PV – SP（正作用）。 | 當輸入 PV 小於調整點 SP 時，反向作用導致輸出 CV 增加（例如，加熱應用）。當輸入 PV 大於調整點 SP 時，直接作用導致輸出 CV 增加（例如，冷卻應用）。 | |
PID 控制 | 選擇 Auto（自動）或Manual（手動）。 | 自動表明PID 在控制輸出。（字 0 第 1 位清零）手動表明用戶在設置輸出。（字 | |
0 第 1 位被設置。 | |||
時間模式 | 選擇 Timed（定時）或 STI。 | 如果選擇了定時模式，PID 以在循環更新參數中指定的速率更新其輸出。 | |
當使用定時模式時，您的處理器掃描時 | |||
間應當至少比循環更新時間快 10 倍， | |||
以防止定時誤差或干擾。 | |||
如果選擇了 STI 模式，每次 PID 被掃描時更新其輸出。當您選擇了 STI 時， PID 指令應當被編寫在 STI 中斷子程 |
序中，STI 常式的時間間隔應當等於PID 循環更新參數的設置值。在字S:30 中設置 STI 周期。 | |||
限制輸出 CV | 選擇是或否。 | 選擇是，將輸出限制為最小值和最大值之間。選擇否，不對輸出施加限制。 | |
死區 DB | 鍵入一個值，從 0 到縮放 的最大值，或者 0-16383 （當不存在縮放時）。 | 該死區延伸到調整點以上和以下您輸入的值。在過程變數 PV 和調整點 SP 的零交叉處進入死區。這意味著只有當過程變數 PV 進入死區之後且通過調整點， 死區才有效。 |
輸入：
調整點 SP | 鍵入 1-16383 之間或在有效的縮放範圍內的一個值。 | 過程變數的期望控制點。通過您的梯形圖程序將該值輸入到控制塊中的第 3 個字（字 2）。 |
最大調整點 | 鍵入一個值。（對於 5/02 | 如果設定值是以工程單位讀取的，那麼 |
(Smax） | 控制器，有效範圍從 -16383 到+16383。5/03 和5/04 控制器的有效範圍是-32768 到+32767。） | 當控制輸出為 16383 時，這便對應設定點的工程單位值。 |
最小調整點 （Smin） | 鍵入一個值。（對於 5/02 控制器，範圍是從-16383 到+16383。對於 5/03 和 5/04 控制器，有效範圍是從-32768 到+32767。） | 如果設定值是以工程單位讀取的，那麼當控制輸出為零時參數對應的是設定點的工程單位值。 |
過程變數 PV | （不可編輯，僅用於顯示） | 這是過程變數（模擬輸入）的標度值。如果不縮放，則該值的範圍是0–16383。否則，範圍是最小縮放值 （字 8）到最大縮放值（字 7）。 |
輸出：
控制輸出 CV (%) | 如果您選擇了手動模式，鍵入 0-16383 的一個值。 | 允許您更改輸出控制變數的百分比。 |
最小輸出 （CV%） | 鍵入一個值。 | 如果限制輸出 CV 為是，那麼您輸入的值是控制變數 CV 將獲得的最小輸出百分比。如果 CV 跌至這個最小值之下， CV 將被設置為您所輸入的值，並且輸出警報下限（LL）位將被設置。 如果限制輸出 CV 為否，則您所輸入的值將決定何時設置輸出警報下限位。如果 CV 跌至這個最小值之下，輸出警報 下限 （LL）位將被設置。 |
最大輸出 (CV%) | 鍵入一個值。 | 如果限制輸出 CV 為是，那麼您輸入的值是控制變數 CV 將獲得的最大輸出百分比。如果 CV 超過這個最大值，CV 將 被設置為您所輸入的值，並且輸出警報上限（UL）位將被設置。 如果限制輸出 CV 為否，則您所輸入的值將決定何時設置輸出警報上限位。如果 CV 超過這個最大值，輸出警報上限 （UL）位將被設置。 |
測量誤差 SE | （不可編輯，僅用於顯示） | 這是控制模式參數所選擇的縮放誤差。當使用一個 5/03 或 5/04 處理器時， 標度錯誤大於32767 或小於-32767 的 不能被表示。 |
7、把 PID 計算結果（0～36383）標定到（0～5000），即對應變頻器的頻率：0～50Hz），N7:3 即為 PID 計算的最終結果，可以通過通訊的方式傳送給變頻器以控制泵的轉速，從而實時調節系統壓力，如圖 6 所示。
圖 6
8、在調試過程中為了便於觀察調節效果可以建立壓力趨勢圖，取名為PRESSURE，如圖 7 所示；在屬性畫面中加入壓力設定值 F8:2 和壓力反饋值變數 F8:0，如圖 8 所示 。調節畫面如圖 9 所示是壓力從6.0bar 給定到 7.0bar 時的 PID 調節效果。
圖 7
圖 8
圖 9
