S7-200在自剪成型机温度控制中的改进(3)

MDn=KcTd/Ts（（Spn-Svn）-（Sp(n-1)-P(vn-1)））

式中Mdn——采样时间n的回路输出微分项数值；

Kc——回路增益；

Ts——回路采样时间；

Td——回路微分阶段（亦称为微分时间或速率）；

Spn-采样时间n的设定值数值；

S(pn-1)——采样时间n-l的设定值数值；

Pvn——采样时间n的过程变量数值；

PVn-1-采样时间n-1的过程变量数值。

数值的标准化：把比例项、积分项、微分项的输出值定义在0．O—1．O之间的标准化实数数值，然后把PID总的输出值（帆）限制在0.0—1.0之间。

例如，定义增益E设置为1.0，误差30aC时，Mp的输出值为1.0（即满输出），误差0时，输出为0.0，根据公式：Mp=Ke(SP-PV).，那么为了标准化数值，把可以增加一个标准化系数K，把公式变化为Mp=Ke(SP-PV)K，即1.0=1.0×30.0xK，那么标准化系数K=1/30。

输出的转换：系统中，根据实际情况，把PWM输出控制固态继电器的周期定义为2s。那么总的输出公式为OUT=Mn×2000msPID输出关系的时序图如图2所示。

图2PID输出关系的时序图

PID公式经上述方法简化后，就可以很方便地用PLC的基本指令进行编写PID控制程序，而不受PID指令数的限制，可以在PLC的内存允许的范围内编写多路PID控制程序。

2．针对自剪成型机的PID优化

自剪成型机的加热部分是陶瓷发热板，陶瓷发热板发热特性是属于大惯性系统。其加热特性如图3所示。

如图3所示，大惯性加热系统对传统的PID增益Ke和积分时间Ti的设置有着较大的要求，如果设置过大则容易引起振荡，反之稳定时间过长。而采用PLC编写的PID程序，可以通过增加一些必要措施来提高控制的精度与速度。

图3加热特性

本文标签： PLC PID S7-200 温度控制

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