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西门子S7-200PID如何调试 在西门子S7-200中PID功能是通过PID指令功能块实现。通过定时（按照采样时间）执行PID功能块，按照PID运算规律，根据当时的给定、反馈、比例－积分－微分数据，计算出控制量。本文详细介绍了S7-200的PID类型和各参数作用、通过PID指令功能块和PID向导两种方式实现PID编程，同时给出了PID的调节步骤、手自动无扰切换的实现方式，此外还对通过自整定方式进行PID调节给出了控制面板启动和编程启动两种详细方案。如果想要了解更详细的PID算法，请参考《S7-200系统手册》中PID指令部分的相关内容。 1概览 PID是闭环控制系统的比例－积分－微分控制算法。控制器根据设定值（给定）与被控对象的实际值（反馈）的差值，按照PID算法计算出控制器的输出量，控制执行机构去影响被控对象的变化。 S7-200PID控制是负反馈闭环控制，能够抑制系统闭环内的各种因素所引起的扰动，使反馈跟随给定变化。 1.1 PID的实现方式及数目 1.S7-200中PID功能实现方式有以下三种： PID指令块：通过一个PID回路表交换数据， 只接受0.0 - 1.0之间的实数（实际上就是百分比）作为反馈、给定与控制输出的有效数值。 PID向导：方便地完成输入/输出信号转换/标准化处理。PID指令同时会被自动调用。 根据PID算法自己编程（该文档不涉及） 2.S7-200 CPU*多可以支持8个PID控制回路（8个PID指令功能块）,根据PID算法自己编程没有具体数目的限制，但是需要考虑PLC的存储空间以及扫描周期等影响。 常见问题 同一个程序里既使用PID指令块又使用向导，PID数目怎样计算？ 使用PID向导时，对应回路的指令块也会调用，所以PID指令块与向导一共支持8个。 指令块与向导使用的PID回路号是否可以重复？ 不可以重复，使用PID向导时，对应回路的指令块也会调用，所以指令块与向导使用的PID回路号不能重复，否则会产生预想不到的结果。 S7-200控制变频器，在变频器也有PID控制功能时，应当使用谁的PID功能？ 可以根据具体情况使用。一般来说，如果需要控制的变量直接与变频器直接有关，比如变频水泵控制水压等，可以优先考虑使用变频器的PID功能。 1.2. PID输入/输出支持的信号类型 信号类型 输入 电压、电流、热电阻、热电偶或经过变换的实际工程量 输出 模拟量输出用来控制一些需要模拟量给定的设备，如比例阀、变频器等； 数字量输出实际上是控制输出点的通、断状态按照一定的占空比变化，可以控制固态继电器（加热棒等） 表1.2.1. PID输入/输出支持的信号类型 1.3. PID实现反作用 在有些控制中需要PID反作用调节。例如：在夏天控制空调制冷时，若反馈温度（过程值）低于设定温度，需要关阀，减小输出控制（减少冷水流量等），这就是PID反作用调节（在PID正作用中若过程值小于设定值，则需要增大输出控制）。 若想实现PID反作用调节，需要把PID回路的增益设为负数。对于增益为0的积分或微分控制来说，如果积分时间、微分时间为负值，则是反作用回路。 1.4 PID各参数作用 计算机化的PID控制算法有几个关键的参数Ts（采样时间），Kc（Gain，增益），Ti（积分时间常数），Td（微分时间常数）。PID参数的取值，以及它们之间的配合，对PID控制是否稳定具有重要的意义：
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使用PID调节面板手动调整增益、积分时间、微分时间参数，修改的数值能否进入到PLC？ 可以,但是需要在参数设置完以后手动点击调节面板的Update PLC（更新PLC）按钮，来更新PLC中的参数。 PID已经调整合适，如何正式确定参数？ 可以在Data Block（数据块）中直接写入参数。 做完PID向导后，能否查看PID生成的子程序，中断程序？ PID向导生成的子程序，中断程序用户是无法看到的，也不能对其进行修改。没有密码能够打开这些子程序，一般的应用也没有必要打开查看。 PID向导生成的程序为何不执行或没有输出？ 必须保证用SM0.0无条件调用PID0_INIT程序 在程序的其它部分不要再使用SMB34定时中断，也不要对SMB34赋值 确认当前工作状态：手动还是自动 如何根据工艺要求有选择地投入PID功能？ 可使用“手动/自动”切换的功能。PID向导生成的PID功能块只能使用SM0.0的条件调用。 4.PID调节 PID控制的效果就是看反馈（也就是控制对象）是否跟随设定值（给定），是否响应快速、稳定，是否能够抑制闭环中的各种扰动而回复稳定。要衡量PID参数是否合适，必须能够连续观察反馈对于给定变化的响应曲线；而实际上PID的参数也是通过观察反馈波形而调试的。因此，没有能够观察反馈的连续变化波形曲线的有效手段，就谈不上调试PID参数。观察反馈量的连续波形，可以使用带慢扫描记忆功能的示波器（如数字示波器），波形记录仪，或者在PC机上做的趋势曲线监控画面等。 4.1. PID调节手/自动无扰动切换 有些工程项目中可能需要根据工艺要求在不同的时刻投入、或者退出 PID 自动控制；退出 PID 自动控制时，控制器的输出部分可以由操作人员直接手动控制。这就是所谓的 PID 手动/自动切换。 PID 控制处于自动方式时，PID 控制器（S7-200 中的 PID 调节功能）会按照 PID 算法，自动通过输出的作用使过程反馈值跟随给定值变化，并保持稳定。这是一个自动的闭环控制系统。操作人员可以根据现场工艺的要求，改变给定（即设定值）的值。 PID 控制处于手动方式时，PID 控制器不再起自动计算的作用。这时，控制回路的输出是由操作人员手动控制、调整，由操作人员观察现场的控制效果，从而构成人工闭环控制。 有些控制系统的执行机构不能承受较大的冲击，这就要求在进行 PID 自动/手动切换时，保持控制输出的稳定。这就是要求无扰动切换。 为了达到 PID 自动/手动控制的无扰动切换，需要在编程时注意一些相关事项。下面分别就直接使用 PID 指令编程，和使用 PID 向导编程两种情况作一介绍。 1.直接使用 PID 指令编程时的 PID 自动/手动无扰切换 直接使用 PID 指令块编写 PID 控制程序时，可以简单地使用“调用/不调用”指令的方式控制自动/手动模式。因为 PID 指令本身已经具有实现无扰动切换的能力，此时在 PID 指令控制环节之外编程没有多大必要。 PID 指令的 EN 输入端使能（为“1”）时，我们认为是自动控制模式；EN 输入端未使能（为“0”）时，我们认为是手动控制模式。 PID 指令本身有一个“能流历史状态位”，以记录指令的状态切换。在 EN 端从“0”变为”“1”时，PID 指令认为这是从“手动”模式向“自动”模式切换。PID 指令此时会自动执行一系列动作，以配合无扰动切换： 使设定值（ SPn） = 当前过程反馈变量（PVn） 设置上次采样过程变量（PVn-1） = 当前过程反馈变量（PVn） 设置积分偏差和（或所谓积分前项）（Mx） = 当前输出值（Mn） 使设定值等于当前反馈值可以避免出现偏差，使之不存在调整的要求；当然如果有工艺要求，也可以后续调整设定值。其他的动作都是为了使 PID 在后续的操作中不改变输出的值。 在编程时要注意： 从自动模式向手动模式切换时，PID 指令的 EN 端不再有能流，计算停止，输出值 Mn 不再变化。此时如果需要操作人员人工观察控制的结果，手动控制输出量，就可以通过用户程序直接改变回路表中的输出值存储单元内容（见数据块或系统手册的相关部分内容）。如果有必要，操作人员的操作可能要进行一些标准化换算。 为保证从手动模式向自动模式的切换无扰动，需要在手动控制时，或在切换过程中，禁止对 PID 回路表中设定值的更新，以便切换时 PID 指令用当前过程反馈值替代设定值。切换完成后，操作人员可以调整设定值。 2.使用 PID 向导编程时的 PID 自动/手动无扰切换 使用 PID 指令向导编程时，指令向导会自动调用 PID 指令，并且编写外围的控制变量标准化换算、定时采样等功能。用户在使用 PID 指令向导时，需要在用户程序中用 SM0.0 调用指令向导生成的子程序（如 PIDx_INIT 子程序）。PID 向导可以生成带自动/手动切换功能的子程序，这个子程序使用一个数字量点为“1”、“0”的状态来控制是否投入 PID 自动控制。 到目前为止（STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP5），使用 PID 向导生成的子程序时，由于用户程序不能直接使用 PID 指令，它的无扰切换能力因为隔了外壳子程序，所以受到了局限。如果对无扰切换要求比较严格，需要另外编一些程序加以处理。 自动/手动切换控制点 从自动向手动切换时，使手动输出值等于实际当前值 从手动向自动切换时，把当前反馈量换算为相应的给定值 上述程序中的 Scale_I_to_R 就是量程变换指令库中的子程序。这是为了解决过程反馈与设定值之间的换算问题。用户也可以自己编程换算，或者根据反馈与给定的取值范围决定是否需要换算。 此段程序适用于 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP5 及以前版本，仅供参考，如果在实际项目中使用，上述程序未必一定适用。用户需要根据实际工艺决定自己的编程思路。
对于分段补偿下补偿电价的变化，模拟结果显示，大约在电厂进行补偿10年后才会一个相对的较高补偿价格，分段补偿中的补偿电价的变化趋势与年燃料消耗的变化趋势也基?讯：前言：在今年上海SNEC展会上，组件级电力电子技术及产品（MLPE）出现在多家逆变器的展位上。
