在PCS 7的PID整定器中如何实现控制器优化?

可以优化“PCS 7 Library”和“PCS 7 Advanced Process Library” V7.1及其更高版本中的控制器,以及有类似功能的控制器。同样也可以调整步进控制器的马达启动时间。

要求

  • PCS 7的PID整定器软件安装在工程师站上。在正常PCS 7工程师站安装中就会自动安装此工具。
  • 安装相应授权。从PCS 7 V7.1开始,不再需要额外的PCS 7 PID整定器授权。
  • CFC已经编译并下载到PLC中。
  • ES和PLC之间有在线连接。
  • 对于控制回路需要了解以下几方面:
    • 控制对象的过程特性(是否存在积分环节)
    • 控制回路状态(手动或者自动)
    • 控制器的阶跃工作点
    • 控制器类型(比例积分微分,比例积分或者比例控制器)

说明
以下以连续型的比例积分控制器为例解释如何使用PCS 7的PID整定器。

更多信息可以参考对应的readme文件和PCS 7的PID 整定器的在线帮助文件。在文档“PID Control with Gain Scheduling and PID Tuning”(条目号38755162)中,给出了一个基于PCS 7 APL(高级过程功能库)模块的实际操作例子。

注意

  • 请注意优化过程会干扰实际系统运行。如果影响了实际过程运行,在相应优化步骤中会有提示。用户需要知道可能出现的后果。
  • 在优化工作之前,对操作工做合适的人员安排。
  • 优化过程中,密切关注过程曲线记录。

1. 为控制器优化做准备

优化之前,控制器需要切换到“优化”模式。可以在CFC中或者在上位机OS面板上设置。
在CFC中将“OPTI_EN”管脚设为“Enable”,这个管脚默认隐藏。如果在OS面板上,在“Parameter”视图中勾选“Enable Optimiz”选项。

在PCS 7的PID整定器中如何实现控制器优化?

图 01

2.启动PCS 7的PID整定器
选择控制器功能块,在CFC中通过菜单“Edit > Optimize PID Controller…”启动此工具。

在PCS 7的PID整定器中如何实现控制器优化?

图 02

3.设置曲线记录参数
为了使当前显示符合实际,停止曲线记录并点击“Settings…”按钮。

在PCS 7的PID整定器中如何实现控制器优化?

图 03

4.启动控制器优化
点击”Start Controller Optimization” 按钮。

在PCS 7的PID整定器中如何实现控制器优化?

图 04

5.读取测量值 (步骤 1 到 5)
步骤1到3中,需要定义读取测量值的条件。步骤4中读取测量值,监视曲线记录。然后可以取消过程仿真。

  1. 选择过程特性 (是否存在积分环节)
  2. 选择操作模式(手动/自动),输入实现阶跃仿真的起始点
  3. 输入新的设定值,实现阶跃仿真
  4. 读取测量值
  5. 取消过程仿真

在PCS 7的PID整定器中如何实现控制器优化?

图 05

6.控制器的行为及结果(步骤 6 到 8)
在步骤6和7中选择控制器行为和类型。步骤8中使用优化控制器参数仿真控制回路。可以通过不同阶跃值和控制器参数来测试。

  1. 设置控制器行为(适当的扰动/适当的主控动作)
  2. 参数结果并选择控制器类型(比例积分微分,比例积分或者比例控制器)
  3. 使用优化参数仿真控制回路

在PCS 7的PID整定器中如何实现控制器优化?

图 06

在PCS 7的PID整定器中如何实现控制器优化?

图 07

7.设置控制器 (步骤9)
最后一步,决定是否采用老的还是新的设置。点击“Finish”按钮结束参数优化。

  1. 控制器参数选择 (老/新)

在PCS 7的PID整定器中如何实现控制器优化?

图 08

8.关闭PID整定器
控制器已经采用新的参数设置。通过“End and save”按钮关闭PID整定器。控制器被复位到初始的操作状态。

创建环境:
此篇FAQ中的画面创建于SIMATIC PCS 7 V7.1。

关键词:
控制工程

原创文章,作者:ximenziask,如若转载,请注明出处:https://www.zhaoplc.com/plc322905.html

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