在PLC&DCS中比例控制的编程思想
首先我们要知道无论是PLC还是DCS,在编写控制程序时,都不能脱离生产工艺独立来谈。如果脱离工艺生产,一切程序都是无意义的。我们在工艺生产中经常会遇到某两种原料需要按照一定比例提供,才能获得合格的产品,或者说达到我们预期的效果。这个时候我们的比例控制将会发挥他的优势和作用。那么什么是比例控制?怎么是实现呢?客观别急,且听我下面慢慢道来。
比例控制,他属于过程控制中的高级控制,需要搭配PID控制来实现。是实现在主调节或者说主动量发生变化后,副调节或者是副动量需要按照预期的比例,通过计算后输出的量来调节。举个例子:如果主动量是流量1,副动量是流量2,流量2与流量1的比例是0.5倍(流量2除以流量1,当然,如果读者习惯用流量1除以流量2,那比例就变成2倍了),此时流量2就会按照流量1的0.5倍来调节。
在了解比例控制的基本情况后,我们下面来讲讲如何具体实现。在讲具体实现之前,我们要了解几个概念:1、主调节或者主动量,他是指生产中起决定作用的量,比如供加热炉燃烧的天然气流量。2、次调节或者副动量,他实际就是起辅助作用的,但没有他又不行,比如给加热炉燃烧的天然气提供的氧气流量,氧气的供应必须按照天然气的一定比例,才能做到燃烧充分,又不浪费氧气。具体实现如:
设天然气流量为流量1,用流量1来做流量1PID控制过程参数输入,氧气流量为流量2,比例设定为SP3,流量2作为流量2PID调节的过程参数输入。流量2PID的设定值SP2由流量2和流量1按照比例设定SP3计算后来提供,SP2= SP3*流量1,如果在编写程序时要考虑滤波或者串级,此时公式要做相应调整。但编程思想是不变的。本文不针对某一款特定的PLC或者DCS,编程思想是通用,DCS中通常有专门的比例功能块,这些功能块考虑比较细致,比如他们通常都有滤波功能,手自动以及串级功能,总而言之,功能比较齐全,这时候计算公式可能我变化。但大多数PLC没有比较功能块,编写者可以根据本文思想自行编写,并封装成FB或者FC块,以便后面调用。
好了,就写到这里了,文中可能存在描述有不妥的地方,欢迎读者指正!
学习威纶屏133——详谈PLC寄存器内数值与显示数值的比例换算
前面谈了【数值】元件,通过设置小数位,使PLC寄存器的数值与输入屏上的数值以10倍、100倍关系,应用到定时器时间的设定。
【数值】元件,还有一功能,PLC寄存器的数与输入屏上的数值按一定的比例换算来应用。如,它们可以按照设定好的比例来换算,如屏上输入30,则PLC寄存器可按2倍的数转换,为60.这就可以减少PLC的内部计算程序,达到改变寄存器数值的目的。
数值换算比例设置方法:打开【数值】元件属性设置,选【格式】,选【比例转换】--选【内插法】
比例最小值写为0,比例最大值写为500,
设备下限值写为0,设备上限值写为1000
这样,在屏上输入1时,则在PLC寄存器内为2
在屏上输入100时,则在寄存器内为200
在屏上输入500时,则在寄存器内为1000
或点【测试】则可直接看到,屏上显示的与寄存器内的数值。
说明:利用【比例转换】功能时,可按以下方法设定:
如寄存器内的数为整数,则数据类型选16位或32位的无符号或有符号整数。如屏上想显示为小数,则设置小数点以下位数1位或2位或更多根据寄存器内的数值大小,确定小数点以上位数,注意负号-也算一位。如(-3256),则位数为5位。设备上、下限值——根据PLC寄存器内的数值范围,填写设备的上限与下限,如,温度测量,整数范围为(27648------5530),则设备上限写27648,下限为5530.比例最大、最小值——根据需要转换的目标值来填写。温度测量范围为100----30度,则比例最大、最小值填写为100、30例如:给【设备】——即PLC寄存器的目标值,填写为5530,则自动测试在HMI上显示为30或30.0
比例转换的实际应用案例1,如想把一个寄存器内的数0----9,在屏上显示成1---10,
比例最大、最小值分别写为10、1
设备上、下限分别写为9、0
如下图,设备填写为1时,则在屏上显示2
设备填写为0时,则在屏上显示1
这样达到,屏上显示的1---10对应寄存器内的0----9
案例2,温度控制时,传感器电流为4---20ma,测量温度范围在-50.0----150.0度,如用PLC200smart测量转换,则寄存器范围为5530----27648,利用屏上的比例转换,设置如下:
数值元件格式,数据类型16位无符号整数显示格式:小数点以上为5位,小数点以下为1位
比例最大、最小值分别为100、-50设备上、下限分别为27648、5530测试如下:-50度时,设备为5530
根据以上比例转换,可减少了工程测量实数---转换成—整数的转换程序,达到快速编程的目的。
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