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S7-1200模拟量转换与PID调节

作者:小编 时间:2024-03-26 09:50:36 点击:

1. 模拟量转换

开关量(Digital):通过中间继电器KA或者接触器KM将开关量信号→DI模块→PLC;

模拟量(Analog):传感器→A/D模块→PLC;

传感器获取压力温度等信号转变成电压或者电流信号,送到AI中。

标准电压:

①单极性:0V to 5V或0V to 10V(对应0 to 27648);

②双极性:±5V或者±10v(对应-27648 to 27648);

标准电流:

当选择 0mA to 20mA (对应0 to 27648),此时 4mA to 20mA (对应5530 to 27648);

当选择 4mA to 20mA (对应0 to 27648);

非标准:变送器转成标准的信号。

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现场信号AI进入PLC先NORM,MAX=27648,MIN=0,然后将NORM的OUT值给SCALE,MAX与MIN与实际工程需要相关,比如温度0-400℃,压力0-1000pa等,SCALE的OUT值即实际值。

PLC的值AO去现场,先NORM,MAX与MIN与实际工程需要相关,比如温度0-400℃,压力0-1000pa等,NORM的OUT值给SCALE,MAX=27648,MIN=0,SCALE的OUT值即实际值。。

2. PID调节

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设定值setpointvalue:期望达到的数值

反馈值feedbackvalue:实际的工程测量值

偏差error:设定值与反馈值之间的差值

通过PID调节偏差令error=0,PID为控制器,控制执行机构(变频器,电机,空调等),执行机构改变控制对象

对于1200cpu来说使用PID 数量最好不要超过16个。

step1: 添加OB30循环中断块

step2: 在OB30中添加PID程序块

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step3:找到PID_Compact_3对应的工艺对象,点击组态

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控制器类型可以选择常规,温度,压力等,然后选择对应的单位;取消勾选“反转控制逻辑”;勾选"CPU重启后激活Mode",将Mode设置为自动模式。

Input/output参数其中Setpoint是目标设定值,运行时设置;Input下拉选择Input表示输入的是实际反馈值,也叫工程值,以液位为例子,比如液位的量程是0-40CM,当前液位是20CM,那么Input就是20CM,另外一个Input_PER表示实际输入值,即0-27648,当液位是20cm,那Input_PER就是13824,所以Input_PER是未经标准转换的Input。同理设置Output。比如当前目标设定值Setpoint=30cm,Input=20cm,那么此时就应该调节变频器的频率,使Input趋近于Setpoint。所以Output是调节的频率(0-50HZ),Output_PER是实际的输出值(0-27648),Output是转换后的Output_PER,Output_PWM是脉冲持续时间,一般不常用。

过程值限定: 就是液位的量程0-40CM。

过程值标定: 只有选择Input_PER该功能才能启动。标定的过程值上限与下限目的是将Input_PER标准化。

输出值限制: 0-100%表示Output当前的变频器是频率是多少。

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组态完毕后,回到代码块OB30中。

输入端:将目标设定值变量GC01B.SP连接到Setpoint,将现场传感器的反馈值(0-27648)经过NORM和SCALE标准化后得到实际值GC01B.VFD_HZ_in(0-40cm)连接到Input,(如果选择的是INPUT_PER则不需要NORM和SCALE,但是需要在组态那步设置)。ManualEnable表示是否要启动手动模式,一般都是自动,不选这个,ManualVable表示手动的设定值,Reset表示清空PID所有的参数,Mode表示当前调节的状态模式。

输出端:Output表示转换后的实际频率(0-50HZ),Output_PRE表示实际的频率(0-27648),这里将GC01B.VFD_HZ_out连接到Output_PRE

都设置完毕后运行程序,打开工艺对象中的调试:(这里使用PLC仿真器模拟)

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当前设定值是0,

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先点击采样时间的Start,然后调节模式选择预调节,点机Start,等待调节状态进度条显示完毕,上传PID参数。

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此时函数曲线已经趋于稳态,当前目标设定值Setpoint是20cm,实际反馈值是19.9994cm,频率输出值是20,实际就是20/27648*50HZ。

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然后回到调试界面,将调节模式改为精确调节,点击Start,等待完成后上传PID参数。

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