一、模型組成:
1、s7-200smart電晶體型plc一個;2、方型單相交流固態繼電器一個;3、加熱管;4、熱電阻或熱電偶亦或變送器一個(對應配合相應的smart輸入模組),此處以熱電阻為例。
透過對控制訊號的脈寬調節使繼電器在固定或可變週期中 接通時間的變化來進行調節輸出熱量
二、PID調節離散型計算公式:
u(k):調節輸出量 Kp:比例係數 e(k):本次取樣瞬時誤差 T:取樣時間間隔 Ti:積分時間 Td:微分時間 e(k-1)上一次取樣瞬時誤差 e(n):積分時間內各瞬時取樣誤差
作用:比例項(乘量)在誤差大時調節量相對大;積分項(累加量)主要解決在誤差比較小時補充輸出;微分項(差變數)主要是為了抑制誤差變化過快-趨勢整定。
自己需要據實際情況設定的變數:Kp 、 T 、Ti 、Td 為了保證輸出能夠儘量穩定,積分和微分作用可以在相對誤差比較小的時候再投入控制執行計算中。
s7-200smart自帶pid輸出功能塊,可直接用於計算u(k)值,調整時需對以上變數引數的資料儲存單元進行更新適應,相對來說設定沒有按以上公式編寫的來得自由方便。如:
三、pwm脈寬調節:
脈寬週期(C):固定或可變 脈寬(pw):變數u(k) 時基單位:ms
注意事項:因交流固態繼電器是過零型,所以他的開關的週期需要大於工頻電源(50HZ)的半個工作週期即10ms,所以脈寬必須大於此週期才會有開關輸出,故u(k)的變數可以設定保持在20以上。當檢測溫度到達設定值偏差範圍即可停止pwm的輸出。
s7-200smart脈寬調製可以指令輸出也可用嚮導定義,嚮導直接定義後使用更方便,如:
啟停:RUN,脈寬週期:Cycle,脈寬:Pulse,輸出點:Q0.0
這樣,Q0.0就會隨脈寬的變換(一個取樣時間點變換一次)進行輸出【脈寬變數最低值設為20,脈寬週期可以設定為1000,注意脈寬週期數據和脈寬u(k)的最大值之間的關係正確】,調節的最終結果將使溫度資料逐漸達到設定值,調節值在20到一定穩態值之間變化(穩態值和環境散熱、加熱能力相關),變化精度至多接近取樣解析度。