09_如何使用 S7-200CPU 的 PID 控制

S7-200 能够进行 PID 控制。

S7-200 CPU 最多可以支持 8 个 PID 控制回路(8 个 PID 指令功能块)。
PID 是闭环控制系统的比例-积分-微分控制算法。PID 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。
PID 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。
根据具体项目的控制要求,在实际应用中有可能用到其中的一部分,比如常用的是 PI
(比例-积分)控制,这时没有微分控制部分

PID 算法在 S7-200 中的实现

PID 控制最初在模拟量控制系统中实现,随着离散控制理论的发展,PID 也在计算机化控制系统中实现。为便于实现,S7-200 中的 PID 控制采用了迭代算法。详细的计算方法请参考《S7-200
系统手册》《S7-200系统手册》中 PID 指令部分的相关内容。计算机化的 PID 控制算法有几个关键的参数 K c (Gain,增益),T i (积分时间常数),T d (微分时间常数),T s (采样时间)。
在 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。PID 功能块通过一个 PID 回路表交换数据,这个表是在 V 数据存储区中的开辟,长度为 36 字节。因此每个 PID 功能块在调用时需要指定两个要素:PID 控制回路号,以及控制回路表的起始地址(以 VB 表示)。

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