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S7-200 SMART在ACS550变频器上的PID自整定功能应用

发布时间:2020-02-17人气:6

PID控制目前已是非常成熟且广泛应用的技术,就压力闭环控制系统而言,实现的方法也有很多,比如利用变频器内部的PID控制功能,PLC的PID功能,还有PID控制器等等。

   本文讲诉S7-200 SMART PLC通过PID自整定功能控制ACS550变频器驱动螺杆泵,以压力变送器的反馈压力来控制系统压力的恒定。

   S7-200 CPU提供了8个回路的PID功能,用以实现需要按照PID控制规律进行自动调节的

控制任务,比如温度、压力和流量控制等。PID功能需要模拟量输入,以反映被控制的

物理量的实际数值,称为反馈;而用户设定的调节目标值,即为给定。PID运算的任务就是

根据反馈与给定的相对差值,按照PID运算规律计算出结果,输出到变频器(驱动水泵)等

执行机构进行调节,以达到自动维持被控制的量跟随给定变化的目的。

   先来看看PID自整定的原理和条件:

    编写程序很方便,只需执行PID向导一步一步操作即可。

    点击工具——PID即可开始PID的向导配置,这里组态了两组PID回路,LOOP 0和LOOP 1

配置初步的PID参数,这里可以先默认不管,因为后面有PID调节面板可以调节。


    一步一步完成,即自动生成了PID的子程序,PID0_CTRL和PID_EXE中断程序,前者需要在程序中使用SM0.0调用,后者系统自动调用,使用定时中断来达到PID算法及时完成。

 程序中的调用

   简单介绍下:PV_I为被测值,如果测定压力那么就是压力变送器反馈的模拟量通道。

Stepoin:设定值变量地址,输入0-1的数值,对应满量程的0-100%,比如量程为1.6MPA,需要整定到0.8MPA的话,那么此处要输入0.5

AUTO~:在PID向导中使用PID手动功能的话,就有此选项,条件接通,即为PID手动输出。

Manual~:手动输出值,输入0-1,对应0-100%

Output:输出模拟量,也就是控制变频器的频率了。

   以上全部完成,进入PID的调试阶段了,S7-200 SMART配置了PID调节面板,使的PID调节显得更为直观。



   一般使用PID的自整定即可完成调节,面板上反馈出PID趋势图,当然也可以使用手动调节PID的功能。

PID调节是没有所谓的经验值可以参考的。


如图,VD312是P(增益),VD320为I(积分时间),VD324为D(微分)


   那么在HMI上放置这几个地址,即可直接写入PID的参数值,当然要显示趋势图的话,可以在HMI上组态一个模拟量反馈的趋势图,效果跟在线连接PLC的面板设定一样。

   ACS550接受PLC模拟量输出通道的电流信号,来驱动电机,达到控制的要求,对变频器来说,这样的控制系统,完全变成了一个执行者了。


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