plc和fx2n-4ad-tc實現pid閉環控制系統的學習

 
 
 
風機鼓入的新風經加熱交換器、制冷交換器、進入房間。原理說明：進風不斷被受熱體加溫，欲使進風維持一定的溫度，這就需要同時有一加熱器以不同加熱量給進風加熱，這樣才能保證進風溫度保持恒定。
 
PLC接線圖如下，按圖接好線。配線時，應使用帶屏蔽的補償導線和模擬輸入電纜配合，屏蔽一切可能產生的干擾。FX2N-4AD-TC的特殊功能模塊編號為0。
 
輸入和輸出點分配表
 
這里介紹PID控制改變加熱器（熱盤管）的加熱時間從而實現對溫度的閉環控制。
 
在溫度控制系統中，電加熱器加熱，溫度用熱電耦檢測，與熱電耦型溫度傳感器匹配的模擬量輸入模塊 FX2N-4AD-TC將溫度轉換為數字輸出，CPU將檢測的溫度與溫度設定值比較，通過PLC的PID控制改變加熱器的加熱時間從而實現對溫度的閉環控制。PID控制時和自動調諧時電加熱器的動作情況如上圖所示。其參數設定內容如下表所示。
 
三菱PLC和FX2N-4AD-TC實現溫度PID閉環控制系統程序設計：
 
 
 
用選擇開關置X10作為自動調諧控制后的PID控制，用選擇開關置X11作為無自動調諧的PID控制。

當選擇開關置X10時，控制用參數的設定值在PID運算前必須預先通過指令寫入，見圖程序0步開始，M8002為初始化脈沖，用MOV指令將目標值、輸入濾波常數、微分增益、輸出值上限、輸出值下限的設定值分別傳送給數據寄存器D500、D512、D515、D532、D533。

程序第26步，使M0得電，使用自動調諧功能是為了得到最佳PID控制，自動調諧不能自動設定的參數必須通過指令設定，在第29步～47步之間用MOV指令將自動調諧用的參數（自動調諧采用時間、動作方向自動調諧開始、自動調諧用輸出值）分別傳送給數據寄存器D510、D511、D502。

程序第53步開始，對FX2N-4AD-TC進行確認、模式設定，且在PLC運行中讀取來自FX2N-4AD-TC的數據送到PLC的D501中，103步開始對PID動作進行初始化。

第116步開始，X10閉合，在自動調諧后實行PID控制，當自動調諧開始時的測定值達到目標值的變化量變化1/3以上，則自動調諧結束，程序第128步～140步，自動調諧結束，轉移到通常動作，M1復位。

第47步，將通常動作的采樣時間設定值500ms用脈沖執行型MOV（P）指令送給D510，進行PID控制。


用選擇開關置X11作為無自動調諧的PID控制（當選擇開關置斷開位置時，將PID動作初始化，即D502清零）。

程序116步，執行PID指令。加熱器動作周期T246設為2秒，當加熱器動作周期2秒鐘到，通過復位指令將T246清零，因為M3動作，T246重新計時。通過觸點比較指令，控制加熱器是否工作，由于PID調節獲得需要的加熱時間的數據置于D502中，D502不是固定值，靠PID來調節，在PID調節過程中，M3動合觸點始終是閉合的，當加熱時間通過T246記錄的數據小于PID傳送的數據D502時，加熱器加熱，否則停止加熱，等待加熱器動作周期2秒到，T246清零并重新計時，此時加熱器又加熱，周而復始。

通過PID控制不斷調節加熱器的加熱時間，從而實現了恒溫控制。當控制參數的設定值或PID運算中的數據發生錯誤時，則運算錯誤標志輔助繼電器M8067變為ON狀態，通過Y0輸出給故障指示燈顯示。