Przemysłowe regulatory PID Regulator PID w S7-200
Transkrypt
Przemysłowe regulatory PID Regulator PID w S7-200
Schemat regulatora PID bez ograniczeń Przemysłowe regulatory PID u = KP(e + Ki∫e + Kd(de/dt)) Regulator PID w S7-200 TBL – adres zmiennej tworzącej tablicę z danymi LOOP – numer pętli – 0..7 MX – wartość z poprzedniej próbki Wyłączenie poprzez wpis Ti=<bardzo duŜo> UWAGA: Aby umozliwić praće typu I lub ID wpis Kc=0.0 jest interpretowany jako wyłączenie części P, lecz przyjęcie Kc=1.0 dla części I oraz D dr inŜ. Stefan Brock 1 Normalizacja sygnałów wejściowych • Konwersja liczby wejściowej (na przykład z przetwornika A/C) do postaci zmiennoprzecinkowej. • Normalizacja do zakresu 0.0 – 1.0 Normalizacja sygnału wyjściowego Wyjście jest znormalizowane 0.0 – 1.0 • Denormalizacja do liczby rzeczywistej skalowanej • Konwersja do liczby całkowitej dla przetwornika C/A Przykład PID pump with the water supply water level 75 % Analog Output (0-10V) from PID process B+,B- and C+,Care unused inputs Analog Input (4-20mA) for PID PV A+ A- SIEMENS SF I 0.0 I 1.0 Q 0.0 Q 1.0 RUN I 0.1 I 1.1 Q 0.1 Q 1.1 STOP SIMATIC S7-200 I 0.2 I 1.2 Q 0.2 I 0.3 I 1.3 Q 0.3 I 0.4 I 1.4 Q 0.4 I 0.5 I 1.5 Q 0.5 I 0.6 Q 0.6 I 0.7 Q 0.7 L+ dr inŜ. Stefan Brock CPU 216 B+ B- EXTF Vo L+ M • Utrzymywanie stałego poziomu wody w zbiorniku - stała wartość zadana – 75% • Odbiór – o zmiennej, nie mierzonej szybkości • Zasilanie – pompa o nastawianej wydajności • Pomiar poziomu – sygnał analogowy, unipolarny • Sygnał wyjściowy- sygnał analogowy, unipolarny EM 235 AI 3x12Bit AQ 1x12Bit 1 X 3 4 6ES7 214-1BC01-0XB0 M 2 VD104 – wartość zadana Odczyt A/C (kanał 0) do akumulatora VD112 – Kc=0.25 VD116 – Ts=0.1 s Konwersja do liczby rzeczywistej VD120 – Ti=30 min Normalizacja do zakresu 0.0 – 1.0 VD124 – Td=0 SMB34 – przerwanie czasowe, 100 ms Wpis do tabeli regulatora PID Zgoda na przerwania Warunkowe wywołanie bloku regulatora PID Denormalizacja sygnału wyjściowego Konwersja do liczby całkowitej Wyprowadzenie sygnału wyjściowego na przetwornik C/A Struktura bloku PID dr inŜ. Stefan Brock Typy układów wykonawczych 3 Dobór konfiguracji układu wyjściowego Zastosowanie standardowego bloku PID • Regulacja stałowartościowa typu P, PI, PD, PID • Regulacja stałowartościowa z sygnałem wyprzedzającym • Regulacja kaskadowa • Regulacja z zachowaniem stosunku zmiennych • Regulacja procesów mieszania Funkcje standardowego bloku PID • Ograniczanie wartości sygnałów i szybkości zmian sygnałów: zadanego i wyjściowego • Ograniczenie wpływu zakłóceń przez filtrowanie sygnału uchybu • Dodatkowe opóźnianie sygnału pomiarowego (człon inercyjny) w celu ograniczenia oscylacji wysokiej częstotliwości • Linearyzacja kwadratowej funkcji sygnału pomiarowego (pomiar przepływu poprzez róŜnicowy czujnik ciśnienia) • Tryb pracy ręczny - zadawanie wartości wyjściowej z innych bloków • Monitorowanie dwóch par wartości : ostrzegawczej i alarmowej dla sygnałów pomiarowego i uchybu • MoŜliwość zastosowania działania P i D w torze wyprzedzającym Regulacja z zachowaniem stosunku zmiennych dr inŜ. Stefan Brock Kompensacja wpływu mierzonych zakłóceń Regulacja procesów mieszania 4 Regulator z wyjściem ciągłym lub impulsowym Regulator z wyjściem 3-stanowym i sprzęŜeniem od układu wykonawczego Przykład 1 - obiekt symulowany, typ PI, wyjście 3-stanowe dr inŜ. Stefan Brock Regulator z wyjściem 3-stanowym, bez sprzęŜenia od układu wykonawczego Bloki programu 5 Przykład 1 - obiekt symulowany, typ PID, wyjście ciągłe dr inŜ. Stefan Brock 6