【新时达运控】何为PID ？如何玩转三菱FX3U PLCPID指令的参数？

显示全部楼层 · 2024-3-25 08:45:10

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简单来说，PID是一种算法。
PID是一种使用比例（Proportional）、积分（integral）、微分（derivative）的组合，通过测定值（PV）与目标值（SV）的差值，计算输出值（MV），使目标值保持稳定（波动较小）的闭环控制算法。
PID控制具有结构简单、稳定性好、工作可靠调整方便等优点，在要求控制精准一点的自动控制场合大多使用PID控制，如烤箱的温度控制、变频空调的温度控制、伺服电机的定位控制等；在要求不高的控制场合或者目标物理量变化幅度不大场合可以使用位式控制，如水温控制在50~70度之间则可不必使用PID控制。
PID控制的动作方向有两种，一种是正动作方向，是指测定值与目标值相比较增大，输出值也增大，如空调、冷气的控制；另一种是反动作方向，是指测定值与目标值相比较减小，输出值却增大，如烤箱、暖气的控制。
▼ PID的基本计算公式

PID的计算方法比较复杂，我们应用它，不必记住这些，只需要根据指令设置相关参数就可以。FX3U PLC的PID指令格式如下：

▼FX3U PLC的PID指令格式如下

▼PID指令 S3参数设定内容

主要参数说明：

S3：采样时间（Ts）。是指执行PID运算的周期，极限循环法自整定时的采样时间可设定1~32767ms，阶跃响应法自整定时的采样时间可设定1000~32767ms。PLC的扫描周期可能会对采样时间产生误差，解决方法是以恒定扫描模式执行或在定时子程序中调用PID程序。

S3+1：一些位的设置。
动作方向设定，b0位=1，反方向动作；b0位=0，正方向动作。
变化量（上次的值与这次的值之差）报警设定，b1位=1，使用输入变化量报警功能；b1位=0，不使用输入变化量报警功能。b2位=1，使用输出变化量报警功能；b2位=0，不使用输出变化量报警功能。
输出上下限设定，b5位=1，使用输出上下限设定功能；b5位=0，不使用输出上下限设定功能。
b5位与b2位不能同时为1。

S3+2：测定值的输入滤波器的时间常数（a）。滤波效果与响应速度是成反比的关系，应平衡好。
S3+3：比例增益（Kp）。输出值与偏差成比例关系：输出=比例增益×偏差。比例增益的倒数叫比例带。比例增益变大，输出动作强度越大。
S3+4：积分时间（Ti）。是指在积分动作中，从偏差产生开始到积分动作输出转变为比例动作输出为止的时间，此值越小，输出动作越强。
比例动作无法消除测定值与目标值的剩余偏差，积分动作可以持续动作并变化输出，以消除剩余偏差。

S3+5：微分增益（Kd）。是指微分动作的滤波功能，此值较大时对因扰动导致的测定值变化响应变慢，较小是则响应变快。

把微分增益设定为0，调整输入滤波，如对输出变化的扰动，响应过敏感，则设定较大值。

S3+5：微分时间（Td）。对于外部干扰而引起的测定值的变化作出敏感反应，将变化控制在最小范围，而使用微分时间。微分时间越大，输出动作超强。在干扰较少的情况下，可以不使用微分时间。
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