湖北大冶PID参考--参考用西门子_s7_300实现PID控制.doc

用西门子 s7_300实现PID控制
在OB35中实现PID控制程序,OB35是一个以固定时间间隔循环执行的组织块，Hardware Config界面里可以设置间隔时间，而这也即是PID的采样时间。
应该注意设置的间隔值比OB35中程序运行时间长，否则会造成系统异常。

我想了解FB41设定值SP_INT的值和PV_IN的设定规则。例如我现场用量程是-40度-120度的温度变送器测温送给PLC，然后通过PID控制输出控制调节阀。那么我的SP_int能不能直接设定我工艺要求的温度，比如说80度。因为我已经把温度变送上来的0-27648的数转换成了工程值（上位机显示），PV_IN能不能直接用我转换好的工程值呢？
在PID调节中有不同的物理量，因此在参数设定中需将其规格化：
1.规格化概念及方法：
　　PID参数中重要的几个变量，给定值，反馈值和输出值都是用0.0~1.0之间的实数表示，
　　而这几个变量在实际中都是来自与模拟输入，或者输出控制模拟量的
　　因此，需要将模拟输入转换为0.0~1.0的数据，或将0.0~1.0的数据转换为模拟输出，这个过程称为规格化　　
　　规格化的方法：（即变量相对所占整个值域范围内的百分比 对应与27648数字量范围内的量）
　　对于输入和反馈，执行：变量*100/27648，然后将结果传送到PV-IN和SP-INT
　　对于输出变量 ，执行：LMN*27648/100，然后将结果取整传送给PQW即可； 

2.例：
输入参数：
SP_INT(给定值）：0--100%的实数。
假定模块的输入变量量程为0-10Mpa,则SP_IN的范围0.0-1.00对应0-10Mpa.可以根据这一比例关系来设置给定值。例：如给定5.0Mpa
SP_INT(给定值）=5.0/(10.0-0.0)*100.0=50.0（50%）
PV_IN(过程值，即反馈值）：0--100%的实数。
此值来自与阀门阀位（开度）的相应的压力反馈值。其范围0.0-1.0对应0-100%.即，当模拟量模板输入为数值为27648时则对应100%（量程的上限），数值为0时则对应0%（量程的下限）。
可以根据这一比例关系来换算PV_IN值。例：如输入数值为12000时
PV_IN(过程值，即反馈值）=12000/27648*100.0=43.403（43.403%）
输出参数：
当通过PID控制器（FB41）运算后，即得出调节值LMN_PER,该值已转化范围为0-27648的整型数值。例如经运算为43.403%，
LMN_PER=43.403*27648/100,取整后为12000，将LMN_PER送入模拟量输出模板即可.
上述调节阀门是"气开"式的，即输入20mA时阀门全开，4mA时全闭（失电全闭）。若调节阀门是"气闭"式的，即输入20mA时阀门全闭，4mA时全开（失电全开），FB41的SP_INT 与 PV_IN的数值互换即可（按制冷调节即可），此时如需输入MAN数值也应作相应处理。

阿鸣说的不错，但不完整，最后的建议有违人们的一般思维逻辑，能不能提出个符合一般思维逻辑的编程方法，借楼主的的问题抛出个讨论题，期望大家踊跃参与讨论
题目如下：
1.加热/制冷，正作用/反作用，气开/气闭阀这3组条件的各取其一排列组合
2.双向作用，正作用/反作用，双向阀（4-12ma加热，12-20ma制冷/或反之）
要求尽量利用FB41的自身功能完成，并且符合人们的正向思维逻辑
关于版主的这个论题贴出这么久了，还没人论答，现我来谈一下吧！
1、关于PID功能块FB41如何简单、高效的实现“正/反”控制作用的问题（例如：加热/制冷问题、如何适应气动调节阀的气开/气关方向等问题），其实在“找答案”栏目中已多次有人问答了。
2、但是，大多数人都提出了和“阿鸣”相同的方案，即：将FB41功能块的SP_INT与PV_IN的连接引脚变量互换。
3、这种将FB41功能块的SP_INT与PV_IN的连接引脚变量互换的方法虽是可行，但却使PID功能块引脚定义与实际使用不符，带来了一些混乱!
4、最好的方法是：改变GAIN（比例增益）设置值的符号方向。例如：原比例增益值GAIN＝2.5；如果需要输出值（LMN）反向，可直接修改为GAIN＝－2.5，即可！
5、关于PID控制正/负作用方向问题，可参见以下我在“找答案”栏目中的类似回答：

6、另外，关于版主提出的“双向和正/反作用，双向阀（4～12mADC加热，12～20mADC制冷，或反之）”问题。这在过程控制系统中称之为“分程调节”控制。也就是将PID调节输出（LMN）信号以半量程分界点（12mADC）为基准，比较判断PID调节输出（LMN）信号的正/反作用方向。
  至于正/反作用方向，仍然是改变GAIN（比例增益）设置值的符号方向，只是需要增加对PID调节输出（LMN）信号值以12mADC为基准值的比较判断。
7、最后需要注意的是：分程调节控制时的半量程分界点基准值比较判断，还应增加死区（即：滞后Hysteresis）功能，以免出现PID调节输出（LMN）信号值在半量程分界点附近振荡现象！

谢谢各位，请问如果是热电阻信号的话，还是按照上面说的归格化？热电阻输入乘0.1就是实际的温度值，但是热电阻的范围怎么确定？不同情况下我外部测
温的实际范围是不同的，难道都统一处理？
还有，手册里面说也可以输入物理值，只要设定和输入都是同样的单位，是不是意味着我可以用实际的工程值给SP_iNT赋值,用实际的测量工程值给PV_IN赋值。通俗点，比如我现场要实现一个压力控制，压力测量量程是 
-150Kpa~+150KPa，设定值工艺要求是10Kpa，比如现场测量的压力值是110Kpa，那么压力变送器输出4-20ma信号，送给AD采样后的值应该为0-27648这个范围，我再经过FC105转换后的数据就是110Kpa，那么我能不能直接把设定值10Kpa赋值给sp_int，把采样转换后的值110Kpa赋值给Pv_int？
1、设定值SP_INT是可以直接赋值实际的测量工程值单位的，前提是测量值也必需是先被转换为实际的测量工程值单位（例如：使用FC105块）后，再接入FB41块的PV_IN引脚。否则，SP_INT和PV_IN的单位就不统一了，没法进行偏差ER比较！总之，必需保持SP_INT和PV_IN的单位统一，才能进行偏差ER比较。
2、关于热电阻温度信号值的范围（即：PV_IN的测量量程），这就必需查看实际安装在现场的热电阻传感器的铭牌标识，厂家通常会将这个测温量程参数标识在铭牌上的！
谢谢！若直接采用工程值，那么pid调节后的LMN输出范围是多少呢？是0-1之间吗？为什么有人说必须规格化？有没有人提供个实例程序啊

关于S7-300/400系列FB41功能块的PID算法输出有LMN和LMN_PER这两个，简述如下：
1、LMN=（LMNLIMIT的输出）×LMN_FAC+LMN_OFF；
其中，“LMN_FAC”的默认值为“1”，“LMN_OFF”的默认值为“0”。
2、“CPR_OUT”功能可以将浮点值“LMN”转换为一个外围设备值，转换公式如下：
LMN_PER=LMN×27648/100
3、另外，查看FB41的帮助（F1键）中的功能图表后，就知道了！