汇川H3U-3232MT配合GL10-4PT模块PID温控

汇川H3U-3232MT配合GL10-4PT模块PID温控

本人一直致力于把复杂的问题简单化，力求做到一般不是弱智的人也能看得懂，实现得到。

本人了解过，做过，实现过，把经验分享，起到“画龙点睛”的效果。

PID，就是“比例(Proportional)、积分(Integral)、微分(Derivative)”,是一种很常见的控制算法。

至于什么叫“比例(Proportional)、积分(Integral)、微分(Derivative)”，建议大家系统的参加大学本科的自动化专业学习（废话但必须说），详细了解便知，这里不赘述。

这里说的是，如何用H3U-3232MT配合GL10-4PT模块实现温控。过程使用了PID指令，PID算法已经集成在PLC里面，不是本文章讨论内容。

如果你用过三菱的FX3U系列PLC及其4AD-PT-ADP或4AD-PTW-ADP模块，现在来做汇川的H3U PID温控，那就非常容易。我当你未玩过来说。

FX3U这两款铂电阻模块，都是通过功能扩展板（一种专用的连接板），接在FX3U PLC左边。

类似的有好几种，带“ADP”的安装在PLC的CPU左边。不带“ADP”的安装在PLC的CPU右边且不需要专用连接板，型号如图：



可以看到，量程，分辨率，传感器型号的区别，按需取用。

一般用4AD-PT-ADP模块，只要量程达到要求，并且看看它的分辨率（即最小分度值）是0.1℃，对于一般应用来说已经是非常可观，满足要求。

端子排列图：

（来自FX3S·FX3G·FX3GC·FX3U·FX3UC用户手册[模拟量控制篇]）



铂电阻在这个模块中的接线图：



这里手册要求使用三线制PT100铂电阻，但2线制的也可以，主要是要了解这种铂电阻的内部结构，PT100的一端引1条线出，接在“L+”，然后PT100的另一端引2条线出，接在“L-”和“l-”。

这里的“L”和“l”分别是“L”的大小写，注意区别清楚。

可见PT100的另一端引出的2条线，均接在它的同一个点上，内部短接的关系，所以，接2线制的PT100，只需要把一端接好在“L+”，另一端接在“L-”上，同点引出另一条线接在“l-”上即可。

不会看电路图的朋友，我建议你考个电工证，否则看我的文章你会感觉难。感谢理解，多多包涵。

（来自FX3S·FX3G·FX3GC·FX3U·FX3UC用户手册[模拟量控制篇]）

在手册中，4AD-PT-ADP模块篇幅，“4、程序编写”中可以看到些必备的资料，如下：









看这些，就能知道，温度数据是如何通过4AD-PT-ADP模块采集到PLC寄存器中，如何对号入座的调用出这些采集到的数据，为后来的PID温控奠定基础。

（来自FX3S·FX3G·FX3GC·FX3U·FX3UC用户手册[模拟量控制篇]）

M、PID指令2、PID指令的使用方法



这里全是16bit数据，一般是整型int，无法处理浮点数，所以，我们在处理这些数据的时候，要注意用另外的程序，来处理那些非16bit 整型int数据，让它们统一以16bit 整型int数据出现在这条PID控制指令上面，才能实现控制效果，也就是“统一数据格式”。

（来自FX3S·FX3G·FX3GC·FX3U·FX3UC用户手册[模拟量控制篇]）

5、实用程序举例（阶跃响应法）



这里可以看到一些必须设置好的参数，中间有一行小字，截选“请使用晶体管输出”。也就是说，控制发热丝动作的输出线圈，必须用晶体管型的输出点，三菱上面就是“T”型。

在工业应用中，这些发热丝往往大功率，负荷较大，输出点需要使用固态继电器作为中介，驱动大功率的发热机构，很常用。





这里可以看到，有“自整定”，也有“非自整定”。





可以看到，参数S3要设置的数据，有几个必不可少：

1、采样时间，

2、输入滤波，

3、微分增益，

4、输出值上限，

5、输出值下限，

6、动作方向，

然后输出值MV（ms）是一个计算结果，并不是一个固定值。

三菱手册上的这个程序，略显臃肿。

用PID的时候，一般都不用自整定，一是用什么参数，自己心里有底，二是省去自整定的一系列设置，监控等等。设定什么样的参数，它就给我执行什么样的结果。（成就感来了么？）

以上是三菱的温控。接下来说汇川。

汇川的GL10-4PT模块

（来自汇川GL10-4PT温度模块用户手册）



这里可以清楚看到PT100热电阻2线制和3线制的内部结构和接线法。这里汇川用“INB”和“INb”来表示，实际上跟三菱4AD-PT-ADP模块的“L-”和“l-”是一样的，可以类比看。

（来自H3U.H3S 系列可编程逻辑控制器指令及编程手册）









在上面可以看到，一个示例温控程序。这段程序我们用起来时，可以省略一些东西。

汇川H3U的温控PID有以下必须设置的东西：

1、S3：采样周期单位ms，

示例程序使用的数值是D200=K1000，采样周期设定为1000ms。

2、S3+1：模式，温控时这个数值选择0X03**，

示例程序使用的数值是D201=H0321（程序上显示H321），bit15-8=16#03=2#0000 0011，温控的固定格式。

bit7-4=16#2=2#0010，bit5=1没有实质意义，bit4=0表示自整定不可用。

bit4bit3-0=16#1=2#0001，bit0=0表示执行正动作。（制热为正动作，制冷为负动作，三菱FX的温控也有类似的正负动作区分。）

3、S3+2：自整定规则，

示例程序使用的数值是D202=K0，表示是普通模式，适度超调。

4、S3+3：比例带，

示例程序使用的数值是D203=K300。

5、S3+4：积分时间，单位ms，

示例程序使用的数值是D204=K240。

6、S3+5：微分时间，单位ms，

示例程序使用的数值是D205=K60。

7、S3+6：输出上限设定，

示例程序使用的数值是D206=K1000，1000ms。

8、S3+7：输出下限设定，

示例程序使用的数值是D207=0，0ms。



上面程序中，

PWM D102 D206 Y0，

D102是PID运算的结果，输出值，单位是ms，放到PWM指令中，D102是设定输出脉宽，即是脉冲宽度，单个脉冲的ON持续时间。

D206是输出上限，示例程序使用的数值是D206=K1000，1000ms。

放到PWM指令中，D206是脉冲周期。

Y0在D102这个脉冲ON的时间里接通。

到这里，汇川H3U的温控程序，和整个过程，基本介绍完了。是的，这里还缺了汇川GL10-4PT温度模块的组态过程，下面截图解决，希望对大家有帮助：

1、打开Autoshop V4.10.0.0（汇川官网下载），文件，新建工程，选择工程放置的目标文件夹，我这里选择顺序功能图（原因以后再说，这里选“梯形图”结果是一样的）：



2、程序块右键，插入子程序SBR：



3、插入梯形图块：





4、点进去，M8000 CALL子程序：



5、组态硬件：











不使用的通道不要使能，否则PLC报错。

这里指定的映射元件，读出来的数是16bit整型int数，真实的读数，除以10才是正确的读数。

一定有人会说，这个温度的读数不正确。不需要理会他们，如果他们非得要说这个温度读数不正确，那你可以回答他，这个是模块直接读取温度传感器的结果，中间没有任何公式换算，我只知道它能正确读取传感器那里的温度值，至于这个结果是不是准确，我不知道。因为读数不准确，除了是温度传感器的本身的问题之外，传感器安装的位置，贴合需要检测温度的位置是否紧密，有非常重大的影响。而这些影响，都是机械问题，而非电气的问题。

模块已经能正常读取传感器的数值，且无报错，可以确定，外在的硬件接线，内在的软硬件组态，均无问题。如果其他人觉得温度读数不准确，那就应该从其他地方去寻找造成问题的原因。这种情况，原因不在他们身上，不该怪罪电气工程师。

5、编辑子程序



这里是读取GL10-4PT模块CH0的数值作为反馈值，以D3000为设定值，进行的PID控制。

在过往的经验，在进行温控，使用固态继电器时，我们需要关注PLC输出点的电压状况。最好用万用表，断开发热机构负载前提下，实时测量输出点断开和闭合时分别的电压，这样你们就能发现些端倪。

拿正泰NJG2-SDADA032-120A380固态继电器为例，

如果用Y点去控制固态继电器的正极，那固态继电器会一直接通，温度不受控。检查汇川H3U-3232MT的输出线圈电压，发现了有一个3V多一点点的电压存在，哪怕在线圈不得电的情况下，刚好过了这款固态继电器的驱动电压线，导致这个固态继电器一直接通，使得温度不受控。

换了用Y点去控制固态继电器的负极，完美控温。

在控制原理中，控制正极，和控制负极，效果是一样的，但在特定的机器上，特定的情况下，并不能用“常理”“理论上说”来说明。解决问题，必须具体问题，具体分析，不能不清不楚，含糊其辞来糊弄人，也不是每个人都那么好糊弄。希望后来的同志不要重蹈覆辙。

感谢同行朋友们抽空看这篇拙劣的文章，希望对大家有帮助。

有空的时候再发表新作，谢谢。