S7-200 PLC PID控制器的数字化

    PLC的PID控制器的设计是以连续系统的PID控制规律为基础，将其数字化，写成离散形式的PID控制方程，再根据离散方程进行控制程序设计。    在连续系统中，典型的PID闭环控制系统如图9.11所示。图中sp(t)是给定值，pv(t)为反馈量，c(t)为系统的输出量，PID控制器的输入输出关系式为：
 （9-6）式中，M(t) -控制器的输出，M0为输出的初始值。    e(t)= sp(t) - pv(t) -误差信号。    Kc -比例系数。    TI-积分时间常数。    TD-微分时间常数。
    图9.11    连续闭环控制系统方框图    式9-5中等号右边前3项分别是比例、积分、微分部分，它们分别与误差、误差的积分和微分成正比。如果取其中的一项或两项，可以组成P、PD或PI控制器。    假设采样周期为Ts，系统开始运行的时刻为t=0，用矩形积分来近似精确积分，用差分近似精确微分，将式9-5离散化，第n次采样时控制器的输出为：      (9-7)式中，en-1-第n-1次采样时的误差值。    KI-积分系数。    KD-微分系数。    基于PLC的闭环控制系统如图9.12所示，图中虚线部分在PLC内。图中的spn、pvn、en、Mn分别为模拟量sp(t)、pv(t)、e(t)、M(t)在第n次采样时的数字量。    在许多控制系统内，可能只需要P、I、D中的一种或两种控制类型。例如，可能只要求比例控制或比例与积分控制，通过设置参数可对回路控制类型进行选择。
    图9.12    PLC闭环控制系统方框图