注意區(qū)分輸入端接的是電壓信號(hào)還是電流信號(hào);輸出端是電流信號(hào)還是電壓信號(hào)。在模擬模塊上不同信號(hào)下的接線方式。
2.了解信號(hào)元件
如使用溫度變送器,要了解溫度變送器測(cè)量范圍,如0~100℃;輸出電流范圍4~20mA;分度號(hào)是什么,如PT100;接線原理圖等。相關(guān)輸入元件;輸出元件在模擬模塊上的接線方式。其他如工程要求的精度是多少等。
3.PID設(shè)定值
模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換
假設(shè)模擬量的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)是A0—Am(如:4—20mA),A/D轉(zhuǎn)換后數(shù)值為D0—Dm(如:6400—32000),設(shè)模擬量的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)是A,A/D轉(zhuǎn)換后的相應(yīng)數(shù)值為D,由于是線性關(guān)系,函數(shù)關(guān)系A(chǔ)=f(D)可以表示為數(shù)學(xué)方程:
A=(D-D0)×(Am-A0)/(Dm-D0)+A0。
根據(jù)該方程式,可以方便地根據(jù)D值計(jì)算出A值。將該方程式逆變換,得出函數(shù)關(guān)系D=f(A)可以表示為數(shù)學(xué)方程:
D=(A-A0)×(Dm-D0)/(Am-A0)+D0。
具體舉一個(gè)實(shí)例,以S7-200和4—20mA為例,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后,我們得到的數(shù)值是6400—32000,即A0=4,Am=20,D0=6400,Dm=32000,代入公式,得出:
A=(D-6400)×(20-4)/(32000-6400)+4
假設(shè)該模擬量與AIW0對(duì)應(yīng),則當(dāng)AIW0的值為12800時(shí),相應(yīng)的模擬電信號(hào)是6400×16/25600+4=8mA。
又如,某溫度傳感器,-10—60℃與4—20mA相對(duì)應(yīng),以T表示溫度值,AIW0為plc模擬量采樣值,則根據(jù)上式直接代入得出:
T=70×(AIW0-6400)/25600-10
可以用T 直接顯示溫度值。
模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換理解起來比較困難,該段多讀幾遍,結(jié)合所舉例子,就會(huì)理解。為了讓您方便地理解,我們?cè)倥e一個(gè)例子:
某壓力變送器,當(dāng)壓力達(dá)到滿量程5MPa時(shí),壓力變送器的輸出電流是20mA,AIW0的數(shù)值是32000。可見,每毫安對(duì)應(yīng)的A/D值為32000/20,測(cè)得當(dāng)壓力為0.1MPa時(shí),壓力變送器的電流應(yīng)為4mA,A/D值為(32000/20)×4=6400。
由此得出,AIW0的數(shù)值轉(zhuǎn)換為實(shí)際壓力值(單位為KPa)的計(jì)算公式為:
VW0的值=(AIW0的值-6400)(5000-100)/(32000-6400)+100(單位:KPa)
假定我們將控制溫度定位23.5℃;以單極性為例,首先應(yīng)確定輸入信號(hào)是0~10V電壓信號(hào)還是4~20mA電流信號(hào),這在PID設(shè)定值中非常重要。
如是0~10V電壓輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)0~32000,溫度范圍0~100℃,設(shè)定值為可直接算出:VD204=23.5/(100-0)=0.235;
若是電流4~20mA,其對(duì)應(yīng)數(shù)值應(yīng)為6400~32000,溫度范圍0~100℃,則設(shè)定值應(yīng)為0.388。
原因:模擬模塊中0~32000對(duì)應(yīng)0~20mA;其中6400~32000對(duì)應(yīng)4~20mA對(duì)應(yīng)0~100℃;這就必須進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算,23.5℃電流計(jì)算方式:
(20-4):(100-0)=(X-4):23.5;
解方程:X=7.76(mA)。
設(shè)定值:VD204=7.76/20=0.388

4.PID輸出值
以單極性為例,應(yīng)確定輸出信號(hào)是0~10V電壓信號(hào)還是4~20mA電流信號(hào)對(duì)應(yīng)著0~32000
若是輸出信號(hào)AQW0對(duì)應(yīng)電壓信號(hào),比如0~10V,則AQW0=(實(shí)數(shù)VD208*32000在轉(zhuǎn)化成整數(shù))即可;
若是輸出信號(hào)AQW0對(duì)應(yīng)電流信號(hào),比如4~20mA,則AQW0=(實(shí)數(shù)VD208*32000在轉(zhuǎn)化成整數(shù)+6400)。
5.PID恒溫控制
通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)可知:PID恒溫控制是圍繞著設(shè)定值進(jìn)行調(diào)節(jié)的。若設(shè)定溫度為23.5℃;當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí),加溫蒸汽調(diào)節(jié)閥始終處于全部打開狀態(tài),;當(dāng)溫度達(dá)到23.5℃,加溫用的蒸汽調(diào)節(jié)閥開始逐漸關(guān)閉,在關(guān)閉過程中,溫度有可能仍在漸漸上升,溫度偏離越大,關(guān)閉速度越快;知道全部關(guān)閉為止;當(dāng)溫度再次低于設(shè)定值時(shí),加溫蒸汽調(diào)節(jié)閥則會(huì)逐漸打開,打開速度取決于溫度偏離值的大小,偏離越大,打開速度越快;直到溫度再次達(dá)到設(shè)定值。若溫度長時(shí)間未達(dá)到設(shè)定值,調(diào)節(jié)功能會(huì)將調(diào)節(jié)閥全部打開,這就是我所觀察到的PID恒溫控制情況。所以,我們可以根據(jù)實(shí)控情況進(jìn)行必要的編程,有效的利用低于設(shè)定值時(shí)PID控制時(shí)段;切斷高于設(shè)定值部分的PID控制,在溫度高于設(shè)定值后,即可根據(jù)生產(chǎn)要求干脆部分或全部關(guān)閉加溫閥。以防溫度上升過高。來求得優(yōu)越的溫控效果。