西門子S7-300DI/DO模塊6ES7323-1BH01-0AA0

我公司致力于推廣西門子高性能自動化系統和驅動產品，所經營產品范圍包括：LOGO!通用模塊；SIMATIC S7-200、S7-300、S7-400系列可編程控制器； SIMATIC HMI面板，工控機，編程器；工業PROFIBUS、以太網及無線通訊等相關產品；正版PCS7 軟件、WINCC組態軟件、STEP 7編程軟件；SITOP工業開關電源；通用型、工程型變頻器，直流調速裝置等。隨著技術的發展和產品的更替，產品的出現層出不窮，我公司也緊隨西門子腳步爭取為廣大客戶提供新的自動化產品：SIMATIC S7-1200系列PLC；SIMATIC BASIC HMI面板；G120、G130、G150、S120等全新SINAMICS家族驅動產品；PCS7 V7.1和新的STEP7 Basic平臺軟件等。公司各類產品齊全，貨量充足，能夠滿足客戶緊急大量現貨需求，保證工期進度。

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輸出= 比例項 + 積分項 + 微分項
由于計算機從次采樣開始每有一個偏差采樣值必須計算一次輸出值只需要保存偏差前值和
積分項前值利用計算機處理的重復性可以化簡以上算式為
其中
Mn 在第 n 采樣時刻PID 回路輸出的計算值
Kc PID 回路增益
en 在第 n 采樣時刻的偏差值
en – 1 在第 n-1 采樣時刻的偏差值 (偏差前項)
KI 積分項的比例常數
MX 積分項前值
KD 微分項的比例常數
CPU 實際使用以上簡化算式的改進形式計算 PID 輸出這個改進型算式是
其中
Mn 第 n 采樣時刻的計算值
MPn 第 n 采樣時刻的比例項值
Min 第 n 采樣時刻的積分項值
MDn 第 n 采樣時刻的微分項值
比例項
比例項 MP 是增益 (Kc) 和偏差 (e) 的乘積其中 Kc 決定輸出對偏差的靈敏度 偏差 (e) 是給定值
(SP) 與過程變量值 (PV) 之差CPU 執行的求比例項算式是
MPn = Kc * (SPn - PVn)
其中
MPn 第 n 采樣時刻比例項的值
Kc 增益
SPn 第 n 采樣時刻的給定值
PVn 第 n 采樣時刻的過程變量值S

在許多控制系統中只需要一種或二種回路控制類型例如只需要比例回路或者比例積分回路通
過設置常量參數可先選中想要的回路控制類型
如果不想要積分回路可以把積分時間設為無窮大即使沒有積分作用積分項還是不為零因為
有初值MX
如果不想要微分回路可以把微分時間置為零
如果不想要比例回路但需要積分或積分微分回路可以把增益設為 0.0 系統會在計算積分項和
微分項時把增益當作 1.0 看待
回路輸入的轉換和標準化
每個 PID 回路有兩個輸入量給定值 (SP) 和過程變量 (PV) 給定值通常是一個固定的值比如是
設定的汽車速度過程變量是與 PID 回路輸出有關可以衡量輸出對控制系統作用的大小在汽車
速度控制系統中過程變量可以是測速儀的輸入 (衡量車輪轉速高低)
給定值和過程變量都可能是現實世界的值它們的大小范圍和工程單位都可能不一樣PID 指令
在對這些量進行運算以前必須把他們轉換成標準的浮點型實數
轉換的步是把 16 位整數值轉成浮點型實數值下面的指令序列提供了實現這種轉換的方法
XORD AC0 AC0 //清空累加器
MOVW AIW0 AC0 //把待變換的模擬量存入累加器
LDW>= AC0 0 //如果模擬量為正
JMP 0 //則直接轉成實數
NOT //否則
ORD 16#FFFF0000 AC0 //先對 AC0 中值進行 符號擴展
LBL 0
DTR AC0 AC0 //把 32 位整數轉成實數
轉換的下一步是把實數值進一步標準化為 0.0 1.0 之間的實數下面的算式可以用來標準化給定值
或過程變量
RNorm = (RRaw / Span) + Offset)
其中
RNorm 標準化的實數值
Rraw 沒有標準化的實數值或原值
Offset 單極性為 0.0 雙極性為 0.5
Span 值域大小可能大值減去可能小值
單極性為 32,000 (典型值)
雙極性為 64,000 (典型值)
下面的指令把雙極性實數標準化為 0.0 1.0 之間的實數通常用在步轉換之后:
/R 64000.0 AC0 //累加器中的標準化值
+R 0.5 AC0 //加上偏置使其落在 0.0 1.0 之間
MOVR AC0 VD100 //標準化的值存入回路表
回路輸出值轉換成刻度整數值
回路輸出值一般是控制變量 比如在汽車速度控制中可以是油閥開度的設置同時輸出是
0.0 1.0 之間的標準化了的實數值在回路輸出驅動模擬輸出之前必須把回路輸出轉換成相應的
16 位整數這一過程是給定值或過程變量的標準化轉換的反過程該過程的步把回路輸出
轉換成相應的實數值公式如下
RScal = (M n - Offset) * Span
其中
Rscal 回路輸出的刻度實數值
Mn 回路輸出的標準化實數值
Offset 單極性為 0.0 雙極性為 0.5
Span 值域大小可能大值減去可能小值
單極性為 32,000 (典型值)
雙極性為 64,000 (典型值)
這一過程可以用下面的指令序列完成
MOVR VD108,AC0 //把回路輸 出值移入累加器
–R 0.5,AC0 //僅雙極性有此句
*R 64000.0,AC0 //在累加器中得到刻度值
下一步是把回路輸出的刻度轉換成 16 位整數可通過下面的指令序列來完成
ROUND AC0 AC0 //把實數轉換為 32 位整數
MOVW AC0, AQW0 //把 16 位整數寫入模擬輸出寄存器
正作用或反作用回路
如果增益為正那么該回路為正作用回路如果增益為負那么是反作用回路對于增益為零的積
分或微分控制來說如果積分時間微分時間為正就是正作用回路為負值則是反作
用回路
變量和范圍
過程變量和給定值是 PID 運算的輸入值因此在回路表中這些值只能被回路指令讀而不能改寫
輸出變量是由 PID 運算產生的所以在每一次 PID 運算完成之后需更新回路表中的輸出值輸
出值被限定在 0.0 1.0 之間當 PID 指令從手動方式轉變到自動方式時 回路表中的輸出值可以
用來初始化輸出值 (有關 PID 指令的方式詳見下面的“控制方式" 一節)
如果使用積分控制積分項前值要根據 PID 運算結果更新這個更新了的值用作下一次 PID 運算
的輸入當輸出值超過范圍 (大于 1.0 或小于 0.0) 那么積分項前值必須根據下列公式進行調整
MX = 1.0 - (MPn + MDn) 當計算輸出 Mn > 1.0

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或
MX = - (MPn + MDn) 當計算輸出 Mn < 0.0
其中
MX 經過調整了的積分和 (積分項前值)
MPn 第 n 采樣時刻的比例項值
MDn 第 n 采樣時刻的微分項值
Mn 第 n 采樣時刻的輸出值
這樣調整積分前值一旦輸出回到范圍后可以提高系統的響應性能而且積分項前值也要限制在
0.0 1.0 之間然后在每次 PID 運算結束之后把積分項前值寫入回路表 以備在下次 PID 運算
中使用

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