您现在的位置是：首页 > 变频技术 > 变频技术
西门子MM440变频器的PID控制
来源：艾特贸易2017-06-04
简介在工业生产中，有许多地方需要对温度、压力等连续变化的模拟量进行恒温、恒压控制，其中，应用 PID 控制（实际中也有 PI 和 PD 控制）最为广泛。 PID 控制就是根据系统的误差，利用
在工业生产中，有许多地方需要对温度、压力等连续变化的模拟量进行恒温、恒压控制，其中，应用PID控制（实际中也有PI和PD控制）最为广泛。PID控制就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的，PID解决了自动控制理论所要解决的最基本问题，即系统的稳定性、准确性和快速性。 一个系统要正常地工作，首先必须是稳定的，即系统的输出变化曲线是收敛的，最终趋近于一个稳定值。 准确性是指系统进入稳态后，实际输出值与设定值之间的误差值要小于允许范围。 快速性通常用上升时间过渡过程的调节时间来定量描述。输出量第一次达到稳态值的时间称为上升时间。 ①比例(P)控制。比例与误差同步，它的调节作用及时。在误差出现时，比例控制能立即给出控制信号，使被控制量朝着误差减小的方向变化，但仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。 ②积分(I)控制。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入积分控制。在积分控制中，控制器的输出量与输入量误差信号对时间的积分成正比关系。随着时间的积累，积分项逐渐增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的积累而增大，它推动控制器的输出量增大而使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例十积分(PI)控制器可以使系统在进入稳态后无稳态误差。 ③微分(D)控制。在微分控制中，控制器的输出量与输入量误差信号对时间的微分（即误差的变化率）成正比关系。微分控制能预测误差变化的趋势，减少超调，克服振荡，使输出趋向稳定，改善系统在调节过程中的动态特性。 (2) PID指令 PID指令没有设置控制方式：执行PID指令时为自动方式；不执行PID指令时为手动方式。PID指令中的TBL是回路表的起始地址，例如TBL为VB100时，LOOP是回路编号(0～7)，不同的PID指令不能使用相同的回路编号。 PID指令以稳定的采样频率工作，一般PID指令应在定时中断程序中使用。 S7-200的PID指令使用一个存储回路参数的回路表，该表的长度为80个字节，在PID指令中用输入参数TBL指定回路表的起始地址。回路表各项意义如表7-11。 表7-11 PID指令回路表 偏移地址 参数名 格式 类型 描 述 0 过程变量(PVn) 实数 输入 过程变量，必须在0.0～1.0之间 4 设定值(SPn) 实数 输入 设定值，必须在0.0～1.0之间 8 输出值(Mn) 实数 输入、输出 输出值，必须在0.0～1.0之间 12 增益(Kc) 实数 输入 比例常数，可正可负 16 采样时间(Ts) 实数 输入 单位是s，必须是正数 20 积分时间(Ti) 实数 输入 单位是min，必须是正数 24 微分时间(TD) 实数 输入 单位是min，必须是正数 28 积分项前项(MX) 实数 输入／输出 积分项前项 32 过程变量前值( PVn-1) 实数 输入／输出 最近一次PID运算的过程变量值 36 PID回路表ID ASCII码 常数 PIDA( PID扩展版，版本A) 40 AT控制(ACNTL) 字节 输入 最低位EN=1，启动自整定；EN=0，取消自 整定 41 AT状态(ASTAT) 字节 输出 输出字节 42 AT结果(ARES) 字节 输入／输出 输入／输出字节 43 AT配置(ACNFG) 字节 输入 输入字节 44 偏移(DEV) 实数 输入 归一化以后的过程变量振幅最大值 48 滞后(HYS) 实数 输入 归一化以后的过程变量滞后值 52 初始输出阶跃幅度(STEP) 实数 输入 归一化以后的输出值阶跃变化幅度 56 看门狗时间(WDOG) 实数 输入 单位是s(60～7200) 60 推荐增益(AT_Kc) 实数 输出 自整定过程推荐的增益值 64 推荐积分时间(AT_Ti) 实数 输出 自整定过程推荐的积分时间值 68 推荐微分时间( AT_To) 实数 输出 自整定过程推荐的微分时间值 72 实际输出阶跃幅度(ASTEP) 实数 输出 自整定过程确定的归一化以后的输出阶跃 幅度 76 实际滞后(AHYS) 实数 输出 自整定过程确定的归一化以后的过程变量滞 后值
