plc和fx2n-4ad-tc實(shí)現(xiàn)pid閉環(huán)控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)

 
 
 
風(fēng)機(jī)鼓入的新風(fēng)經(jīng)加熱交換器、制冷交換器、進(jìn)入房間。原理說(shuō)明：進(jìn)風(fēng)不斷被受熱體加溫，欲使進(jìn)風(fēng)維持一定的溫度，這就需要同時(shí)有一加熱器以不同加熱量給進(jìn)風(fēng)加熱，這樣才能保證進(jìn)風(fēng)溫度保持恒定。
 
PLC接線圖如下，按圖接好線。配線時(shí)，應(yīng)使用帶屏蔽的補(bǔ)償導(dǎo)線和模擬輸入電纜配合，屏蔽一切可能產(chǎn)生的干擾。FX2N-4AD-TC的特殊功能模塊編號(hào)為0。
 
輸入和輸出點(diǎn)分配表
 
這里介紹PID控制改變加熱器（熱盤管）的加熱時(shí)間從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的閉環(huán)控制。
 
在溫度控制系統(tǒng)中，電加熱器加熱，溫度用熱電耦檢測(cè)，與熱電耦型溫度傳感器匹配的模擬量輸入模塊 FX2N-4AD-TC將溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出，CPU將檢測(cè)的溫度與溫度設(shè)定值比較，通過(guò)PLC的PID控制改變加熱器的加熱時(shí)間從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的閉環(huán)控制。PID控制時(shí)和自動(dòng)調(diào)諧時(shí)電加熱器的動(dòng)作情況如上圖所示。其參數(shù)設(shè)定內(nèi)容如下表所示。
 
三菱PLC和FX2N-4AD-TC實(shí)現(xiàn)溫度PID閉環(huán)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)：
 
 
 
用選擇開(kāi)關(guān)置X10作為自動(dòng)調(diào)諧控制后的PID控制，用選擇開(kāi)關(guān)置X11作為無(wú)自動(dòng)調(diào)諧的PID控制。

當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)置X10時(shí)，控制用參數(shù)的設(shè)定值在PID運(yùn)算前必須預(yù)先通過(guò)指令寫入，見(jiàn)圖程序0步開(kāi)始，M8002為初始化脈沖，用MOV指令將目標(biāo)值、輸入濾波常數(shù)、微分增益、輸出值上限、輸出值下限的設(shè)定值分別傳送給數(shù)據(jù)寄存器D500、D512、D515、D532、D533。

程序第26步，使M0得電，使用自動(dòng)調(diào)諧功能是為了得到最佳PID控制，自動(dòng)調(diào)諧不能自動(dòng)設(shè)定的參數(shù)必須通過(guò)指令設(shè)定，在第29步～47步之間用MOV指令將自動(dòng)調(diào)諧用的參數(shù)（自動(dòng)調(diào)諧采用時(shí)間、動(dòng)作方向自動(dòng)調(diào)諧開(kāi)始、自動(dòng)調(diào)諧用輸出值）分別傳送給數(shù)據(jù)寄存器D510、D511、D502。

程序第53步開(kāi)始，對(duì)FX2N-4AD-TC進(jìn)行確認(rèn)、模式設(shè)定，且在PLC運(yùn)行中讀取來(lái)自FX2N-4AD-TC的數(shù)據(jù)送到PLC的D501中，103步開(kāi)始對(duì)PID動(dòng)作進(jìn)行初始化。

第116步開(kāi)始，X10閉合，在自動(dòng)調(diào)諧后實(shí)行PID控制，當(dāng)自動(dòng)調(diào)諧開(kāi)始時(shí)的測(cè)定值達(dá)到目標(biāo)值的變化量變化1/3以上，則自動(dòng)調(diào)諧結(jié)束，程序第128步～140步，自動(dòng)調(diào)諧結(jié)束，轉(zhuǎn)移到通常動(dòng)作，M1復(fù)位。

第47步，將通常動(dòng)作的采樣時(shí)間設(shè)定值500ms用脈沖執(zhí)行型MOV（P）指令送給D510，進(jìn)行PID控制。


用選擇開(kāi)關(guān)置X11作為無(wú)自動(dòng)調(diào)諧的PID控制（當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)置斷開(kāi)位置時(shí)，將PID動(dòng)作初始化，即D502清零）。

程序116步，執(zhí)行PID指令。加熱器動(dòng)作周期T246設(shè)為2秒，當(dāng)加熱器動(dòng)作周期2秒鐘到，通過(guò)復(fù)位指令將T246清零，因?yàn)镸3動(dòng)作，T246重新計(jì)時(shí)。通過(guò)觸點(diǎn)比較指令，控制加熱器是否工作，由于PID調(diào)節(jié)獲得需要的加熱時(shí)間的數(shù)據(jù)置于D502中，D502不是固定值，靠PID來(lái)調(diào)節(jié)，在PID調(diào)節(jié)過(guò)程中，M3動(dòng)合觸點(diǎn)始終是閉合的，當(dāng)加熱時(shí)間通過(guò)T246記錄的數(shù)據(jù)小于PID傳送的數(shù)據(jù)D502時(shí)，加熱器加熱，否則停止加熱，等待加熱器動(dòng)作周期2秒到，T246清零并重新計(jì)時(shí)，此時(shí)加熱器又加熱，周而復(fù)始。

通過(guò)PID控制不斷調(diào)節(jié)加熱器的加熱時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)了恒溫控制。當(dāng)控制參數(shù)的設(shè)定值或PID運(yùn)算中的數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，則運(yùn)算錯(cuò)誤標(biāo)志輔助繼電器M8067變?yōu)镺N狀態(tài)，通過(guò)Y0輸出給故障指示燈顯示。