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

 
 
 
風(fēng)機鼓入的新風(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，應(yīng)使用帶屏蔽的補償導(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為0。
 
輸入和輸出點分配表
 
這里介紹PID控制改變加熱器（熱盤管）的加熱時間從而實現(xiàn)對溫度的閉環(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，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將檢測的溫度與溫度設(shè)定值比較，通過PLC的PID控制改變加熱器的加熱時間從而實現(xiàn)對溫度的閉環(huán)控制。PID控制時和自動調(diào)諧時電加熱器的動作情況如上圖所示。其參數(shù)設(shè)定內(nèi)容如下表所示。
 
三菱PLC和FX2N-4AD-TC實現(xiàn)溫度PID閉環(huán)控制系統(tǒng)程序設(shè)計：
 
 
 
用選擇開關(guān)置X10作為自動調(diào)諧控制后的PID控制，用選擇開關(guān)置X11作為無自動調(diào)諧的PID控制。

當(dāng)選擇開關(guān)置X10時，控制用參數(shù)的設(shè)定值在PID運算前必須預(yù)先通過指令寫入，見圖程序0步開始，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，使用自動調(diào)諧功能是為了得到最佳PID控制，自動調(diào)諧不能自動設(shè)定的參數(shù)必須通過指令設(shè)定，在第29步～47步之間用MOV指令將自動調(diào)諧用的參數(shù)（自動調(diào)諧采用時間、動作方向自動調(diào)諧開始、自動調(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步開始，對FX2N-4AD-TC進(jìn)行確認(rèn)、模式設(shè)定，且在PLC運行中讀取來自FX2N-4AD-TC的數(shù)據(jù)送到PLC的D501中，103步開始對PID動作進(jìn)行初始化。

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

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


用選擇開關(guān)置X11作為無自動調(diào)諧的PID控制（當(dāng)選擇開關(guān)置斷開位置時，將PID動作初始化，即D502清零）。

程序116步，執(zhí)行PID指令。加熱器動作周期T246設(shè)為2秒，當(dāng)加熱器動作周期2秒鐘到，通過復(fù)位指令將T246清零，因為M3動作，T246重新計時。通過觸點比較指令，控制加熱器是否工作，由于PID調(diào)節(jié)獲得需要的加熱時間的數(shù)據(jù)置于D502中，D502不是固定值，靠PID來調(diào)節(jié)，在PID調(diào)節(jié)過程中，M3動合觸點始終是閉合的，當(dāng)加熱時間通過T246記錄的數(shù)據(jù)小于PID傳送的數(shù)據(jù)D502時，加熱器加熱，否則停止加熱，等待加熱器動作周期2秒到，T246清零并重新計時，此時加熱器又加熱，周而復(fù)始。

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