OMRON NX系列 TC温度控制单元PID控制

PID控制

PID控制是使用比例(P)控制、积分(I)控制、微分(D)控制的组合，反馈至设定的目标值，使检测值一致的控制。

可通过比例动作执行无波动的平滑控制，通过积分动作修正目标值和测量值的偏差，通过微分动作对剧烈的温度变化尽快作出响应。在需避免波动执行更平滑的自动控制时使用。









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OMRON系统构成



      系统概述,硬件搭建和接线

硬件设备：控制器NJ501-1500、耦合器NX-ECC201、温控单元NX-TC2405、热电偶传感器、固态继电器、24V 直流电源

软件：Sysmac Studio

目的：测试NX-TC 模块的 PID 控制功能





NX-ECC 耦合器的接线示例



NX-TC 模块接线示例

* 注：IOV 和 IOG 的 IO 供电由 ECC201 耦合器提供

本系统使用 E52-CA1D，K 型热电偶输入，“+”“-”接入 TC 模块的 TC1+(A6)和TC1-(A7)端子。

TC2405 单元输出为 SSR 驱动用的电压输出：TC 输出端子 OUT1(A3)和 IOG1(A4)接

G3NB 系列固态继电器(SSR)的 3(+)和 4(-)输入端子。



端子排布内部连接图

软件设置步骤





双击“配置和设置”下的“EtherCAT”，右击“主设备”，选择“与物理网络配置比较和合并”。

随后双击“EtherCAT”下“节点 x：NX-ECC201(E00n):离线”，右击“ECC201”，选

择“比较并合并实际单元配置”





设备组态完成后，在“配置和设置”下的“I/O 映射”里 ECC201 耦合器下，右击

图中“NX-TC2405”，选择“创建新设备变量(V)”，然后手动修改创建出来的变

量名为中文，便于理解。



TC 作为温控模块，主要用到输入类型、输入范围、控制方式、测量值、设定值、

动作指令及 PID 参数这几个数据。





由于版本限制，此模块在 I/O 映射里并无 PID 参数可设置并观察，只能通过组态

界面中双击 TC 模块进入设置：



如果仅使用 1 通道，第 2 通道未接入测温元件，系统会报传感器断线的轻微错误，此时可设置事件等级为“Observation（观察）”或关闭通道使能。

ON/OFF 控制或 2-PID 控制选择及 PID 参数可在此界面设置：



工程离线设置好后，PLC 在线，点击“控制器(C)” - “同步(Y)” 或“  ”进行同步操作：



同步成功后建议 PLC 离线并将所有设备断电重启，接下来就可以开始使用了。



现象和结论

模块默认设置为通道已使能、2-PID 控制、K 型-200~1300℃、反向运行、运行模式、自动模式，此时设置将 2 通道关闭，量程范围设置为 K 型-20.0~500.0℃。

设备上电后可直接观察到测量值：



设置设定值后模块开始有输出（根据单元初始 PID 参数进行控制调节），SSR 驱动用的电压输出到固态继电器，可观察到 TC 模块的 1 通道输出状态灯和固态继电器上的动作指示灯闪烁。此温控功能控制的是输出通断的时间比例。例如 1 个控制周期是 2s（默认值），输出 MV 为 30（%），那么每个控制周期输出 ON 的时间为 0.6s



将手动/自动设置为“TRUE”，切换为手动后，模块将保持输出，此时可给定手动操作量，输出随即变化。





注意事项



指示灯状态说明



OUT 亮灯状态的含义

·NX-TC 系列模块都需要 I/O 供电，如果接在 NX1P 或者 NX102 的 CPU 后面， 需要追加 I/O 电源供给单元（NX-PF0630/NX-PF0730）为模块提供了 I/O 电源。

· 如果 2 个通道都关闭使能可能会报错，此时可以设置事件等级来替代 2 个通道都关闭使能。

· 控制周期越短控制性能越佳，但需考虑输出端子连接的致动器寿命时，建议根据寿命变更周期。

·由于单元版本限制，部分数据显示为“Reserved”，此为保留数据，不可使用。