PLC编程过程控制PID指令的使用方式

使用PLC稳定控制一个连续的对象时，典型的控制方式就是使用PID算法实现控制过程。PID是典型的单输入单输出 控制手段，用于执行根据输入的变化量而改变输出值的控制情况。在使用的过程中，可以依照不同的工艺要求，对PID进行叠加、嵌套等处理。

PID指令使用方法

执行对目标值S1、测量值S2、参数S3~S3+6进行设定的程序后，每隔采样时间S3将运算结 果(MV)保存到输出值D中。

PID指令使用方法

S1：保存目标值(SV)的数据寄存器编号

设置为PID运行的控制目标值（控制过程需要稳定的目标值）。PID指令运行过程中，不修改其变量内部数据。

S2：保存测量值(PV)的数据寄存器编号

设置为PID运行过程中的过程值（控制过程反馈的实时状态值），如恒温控制系统，系统的测量温度值就为过程值，应映射设置到S2。

S3：保存参数的数据寄存器编号

PID运行的过程参数。PLC的PID算法可以配置为自整定方式运行，集成了2种自整定方式。分别为：

1、 极限循环法（占用从S3开始的29个连续地址）

2、阶跃响应法的（占用从S3开始的25个连续地址）

D：保存输出值(MV)的数据寄存器编号

此变量为PID运行过程中，通过反馈状态计算后的控制输出值。

参数说明

PID运行过程参数说明，如下表格所示。其中最最关键的几个参数为：

PID整定过程

经验原则（参考）：

１、先比例，后积分，再微分

２、参数从小到大设置

３、比例超调后，加积分

４、曲线振荡频繁，则加比例

５、大曲线振荡，则减比例

６、曲线偏离回复慢，则降积分

７、曲线波动周期长，则加积分

使用过程中问题点

在设置S3~S3+29这个区域的时候，若设置为掉电保持区域，一定注意不要将D的地址设置为掉电保持区域，否则可能会出现系统抖动；若需要设置到掉电保持区域，则应在初始化的时候，对D地址的值进行复位。

（转载请注明来源函控自动化工程师头条号）

PLC中的PID控制到底是什么？看我为你细细道来。

PID运算指令：

该指令助计符，指令代码，操作数，程序步如下表：

指令含义：

D0为设定值即为我们给定的值，D1为当前值，D100为PID在运算中所需要的一些参数，这里共有25个数据从：D100~D124，D150表示的为输出值。

PID计算公式：

含义：

在这里我们要注意PID调节可分为：比例调节，积分调节，微分调节。

比例调节： 是按比例反应系统的偏差，系统一旦出现了偏差，比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。我们举例来说就是：比如我们现在装一桶水，一桶水为10L，一次加2L，那么按照比例调节的话5次就加满了。但是如果这个桶有个洞，每次加水就漏0.5L。那么加满就会漏掉2.5L，这就是稳态误差。也是比例积分的不足， 比例积分会产生稳态误差，并且调节不了。（我们在市面上看到很多变频空调就是这样，调节恒温在20度，其实就只有19度，也就是这个原因）

积分调节： 是使系统消除稳态误差，提高无差度。因为有误差，积分调节就进行，直至无差，积分调节停止，积分调节输出一常值。还是用上面这个例子来举例，当我们发现加到10L后发现漏掉了2.5L,只有7.5L。因为每次加水的话会有0.5的误差，那么如果我们引入了积分调节的话， 就会在每次加水的时候再多加0.5L，这样加5次后，原来漏掉的2.5L水就被补回来了。

微分误差： 微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。这个我们可以这样理解，当我们加入了微分误差后，比如你想多加水，那么程序知道后就会减少水加入，如果你想少加水，那么程序就会控制多加水。

如果我们把这三种调节方式加起来就变成了我们所说的PID控制 。

下面我们来看看使用这条指令的注意事项：

(1)该参数表需占用25个数据寄存器

因而首元件号不可大于D7925。本指令在编程时可多次使用，但应注意各PID环节占用的数据寄D不可重复。PID指令有特定出错码出错标志为M8067.相应的出错码存放在D8067.

(2) PID参数表占用[S3]指定的首元件

开始的连续25个数据寄存器。请用保持型数据寄存器以保持所设参数。参数表中一部分是必须由用户在PID运算前用指令写入的，一部分留作内部运算用，还有一部分是存放运算结果的

[S3]：采样时间(TS: ) 1~32767 (ms)

[S3]+1动作方向(ACT) ，bito---0:正动作，1:逆动作

正动作 是指当前值大于设定值SV时.加大执行量。例如空调控制，空调未启动时室温上升，超过设定值，则启动空调。

逆动作 是指当前值小于设定值SV时加大执行量。例如加热炉，当炉温低于设定值时必须投入加热装置以升高炉温.

1:输入量报警ON1:输出量报警ON

bit1 —0:输入量报警—1；输出量报警ON

bit2—0:输出量报警OFF—1；输出量报警ON

bit3—保留

bit4—O:自动调谐0FF—1；自动调谐ON

bit5 O:输出值上下限设定OFF

1；输出值上下限设定ON

bit6~bit15保留

另外，请不要使bit5和bit2同时处于0N

[S3]+2输入滤波常数(a ) 0~99%

0时没有输入滤波

[S3]+3比例增益(KP)—1~32767(%)

[s3]+4积分时间(TI)—0~32767(%)，0时作为无穷大处理(无积分)

[s3]+5微分增益(KD) 1~100 (%)，0时无微分增益

[s3]+6微分时间(TD)，3~32767 ( X 10ms) 0时无微分处理

[S3]+7一[S3]+19

P1D运算的内部处理占用

[S3]+20—过程量最大增量值

0~ 32767([S3]+1的bitl=1时有效)

[S3]+21—过程量最大减量值

0~ 32767([S3]+1的bitl=1时有效)

[S3]+22—输出增量报警设定值

0~32767([3]+1的bit2=1, bit5=0时有效)另外，输出上限设定值一32768~32767

([S3]+1的bit2=0. bit5=1时有效)

[S3]+23 输出减量报警设定值

0~ 32767([S3]+1的bit2=1, bit5-0时有 效)另外，输出下限设定值一3276832767

([3]+1的bit2=0. bit5=1 时有效)

调试PID参数：

1、确定比例增益Kp

确定比例增益Kp时，首先去掉PID调节器的的积分项和微分项，即令积分时间常数和微分时间常数都为零，使PID调节器成为纯比例调节。

2、确定积分时间常数Ti

比例系数确定之后，设定一个较大的积分时间常数Ti，然后逐渐减小，直至系统出现振荡，然后再反过来，逐渐增大，直至系统振荡消失。

3、确定微分时间常数Td

微分时间常数Td一般不用设定，为0即可，此时PID调节转换为PI调节。

4、系统空载、带载联调

对PID参数进行微调，直到满足性能要求。

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