2023年欧姆龙PID用法全面汇总归纳.pdf

1 欧姆龙 PID 用法总结 1、PID 于 PIDAT指令介绍 1.PID 指令/PID自动整定控制指令 PID(190)/PIDAT(191)PID是由比例运算(P)、积分运算(I)和微分运算(D)共同组合作用的简称。其中，比例作用是建立在设定值（SV）上的比例带操作，在此带内控制变量（MV）与偏差成正比，提供一个无振荡的平滑控制过程；积分作用是指对阶跃偏差的自动校正过程；比例作用和积分作用都通过控制结果进行校正，因此不可避免会产生响应滞后。微分作用弥补了这一缺陷，通过操作变量与偏差形成的斜坡（微分系数）成比例来进行控制，可加速对干扰的响应。（1）PID控制指令PID(190)PID(190)指令的梯形图如图3-72所示。图中，S为输入字（即输入PV 值）；D为输出字（即控制变量输出MV 值），S和D均为16位无符号的二进制数（0FFFFH）或十进制数（065535）；C为参数字，具有2个自由度PID控制的参数C共有39个字，其中CC+8的9个字由用户来设置，C+9C+38的30个字为指令工作区，用户不能占用。该指令根据C中设定的参数实现PID控制。当执行条件为ON 时，PID(190)按照C中设置的参数(设定值，PID常量等)在两个自由度上对目标值执行PID控制，从输入字S的内容中得到指定输入的数据，并根据设定参数执行PID计算，并将计算结果以操作变量的形式存入输出字D中。图 3-72 PID 指令的梯形图 PID 指令的应用关键是用户要设置好 PID的 9 个控制字。其中，C字为设定值（SV）。C+1字用于设置比例带，由用户在整定时确定，取值范围为 0001270FH（或十进制数19999）。C+2字用于积分时间设置，由用户在整定时确定，取值范围为 00011FFFH（或十进制数 18189）。C+3字用于微分时间设置，由用户在整定时确定，取值范围为 0000270FH（或十进制数 09999）。C+4字用于采用周期设置，由用户在编程时确定，取值范围为 0000270FH（或十进制数 09999），单位为 0.s。C+5字用于设置 4 个参数，00 位用于设定比例的作用方向，为 0 时正向，为 1 时，反向；01 位用于修改 PID参数的设定，为 0 时 PID参数只在执行条件的上升沿时修改，即 PID在执行过程中不能修改，为 1 时 PID 参数字指令开始执行时修改；03 位用于控制输出变量设定，由用户在编程时确定，为 0 输出 0%，为 1 输出 50%；0415 位用于滤波系数设定，由用户在整定时确定，取值只能是二进制数，范围为 100163H；2 位不用。（举例说明：00 位说明，输入值小于设定值时，为反向及为 1；输入值大于设定值为正向及为 0。03 位只有 P 调解时使用。）C+6字也是有 4 个参数设置，0003 位用于设定输出数据的位数，0 是 8 位，1 是 9 位，PID(190)S C D 2 依次类推，8 是 16 位（最多），0407 位为积分和微分单位设定，1 是采样周期倍数，9 是单位时间为 100ms；0811 位是输入数据位数设定，08 对应 8 到 16 位数据；12位用于对输出控制变量是否要加限位，为 0 无限位，为 1 有限位；1315 位不用。、（举例说明：现有模拟模块型号为 CPM1A-MAD02-CH 输入、输出分辨率为 8 位，及输入输出为 8 位，具体见“CPM1A-MAD02-CH”手册，因此 00-03 位为 0,08-11 位为 0。）C+7用于输出变量的下限设定，当 C+6的 12 位设定为 1 时该字的设定才有效，设定范围为 0000FFFFH。C+8用于输出变量的上限设定，当 C+6的 12 位设定为 1 时该字的设定才有效，设定范围为 0000FFFFH。对于缺乏实际编程经验的用户来讲，使用 PID 来进行参数整定很繁复。因此，若使用PIDAT自整定控制指令，将给用户的使用提供简便方法。（2）PID自整定控制指令PIDAT(191)PIDAT(191)指令的梯形图如图3-73所示，它与PID(190)梯形图的含义大致相同，不同的是PLC 可根据需要自动计算P、I、D参数，并实现PID控制。S为输入字，D为输出字，C为参数字。参数C的设置含义从CC+40，其中CC+10的11个字需要用户设置，其余C+11C+40的30个字为指令工作区，用户不可占用。图 3-73 PIDAT指令的梯形图 对于 PIDAT(191)指令参数区中用户需要设置的 11 个字，前 9 个字 CC+8的设置和上述 PID(190)指令的设置相同，只是 PID参数（即 C+1C+3）可以不设而由自整定功能自动设置。（区别）因此，下面简要介绍 C+9字C+10字的参数设定。C+9 为自整定参数设定。其中，0011 位为自动计算增益，取值范围为 0013E8H或十进制数 1100，单位是 0.01。因此，自整定增益范围为 0.01 10.00，默认值为000H，对应增益为 1.00。15 位为自整定命令，当 15 位的状态由 OFF变为 ON（上升沿）时，开始执行自整定操作；当 15 位的状态由 ON变为 OFF（下降沿）时，则停止自整定操作。1214 位不用。C+10为限制周期迟滞。（这是 PID和 PIDAT的主要区别之一）在每一个周期自动检查C+9命令(15)位的状态。当该位为上升沿时，PIDAT(191)开始自动调整PID参数。PIDAT(191)强制使控制变量发生变化(最大值控制变量最小值控制变量)，监视控制系统的特性。从检测特性中自动计算出PID参数，新的P、I和D参数自动存储到C+1，C+2和C+3中。此时，自动命令位变为下降沿，在C+1，C+2，C+3中，用新的参数恢复PID控制。在PIDAT(191)执行期间，如果自动调整命令位为ON，PIDAT(191)中断用户设置常数的PID控制，完成自动调整，然后用计算好的PID常数恢复PID控制。关于PID控制指令更详细资料及其应用示例，请见可编程序控制器过程控制技术有关内容。PIDAT 自整定需要外部信号重复周期一般在两三次后才能自整定结束。4、模拟量的使用说明 CPM1A-MAD02-CH 模拟量输入/输出单元 PIDAT(191)S C D 3 外部端子分布图:1、输入端子 2、输出端子 产品规格 输入 通道数 4 输入信号范围 010V 15V 420mA 分辨率 010V 8 位 15V 8 位 420mA 8 位 输入形式 差动输入 输入阻抗 电压输入 1M 电流输入 250 最大输入信号 电压输入 15V 电流输入 30mA 输出 通道数 1 输出信号范围-1010V 010V 420mA 14 12 10 6 8 9 5 3 1 4 7 2 11 13 电流输入 1 电压输入 4 公共输入 4 未使用 电压输入 2 公共输入 2 电流输入 3 电压输入 1 公共输入 3 电流输入 4 未使用 公共输入 1 电流输入 2 电压输入 3 14 12 10 6 8 9 5 3 1 4 7 2 11 13 电流输出 1 未使用 未使用 未使用 未使用 未使用 未使用 电压输出 1 未使用 未使用 未使用 公共输出 1 未使用 未使用 4 分辨率-1010V 9 位 010V 8 位 420mA 8 位 最大输出电流 电压输出 5mA 最大负载阻抗 电流输出 350 总输出电流 21mA 共有 精度 1.0%(满量程)隔离方式 模 拟 量 输入、输出端子之间 无隔离 模拟量输入/输出端子和CPU之间 DC500V 转换速率 最大十毫秒一个单元(见注)外部连接端子 两个 14 脚端子台(不可拆卸)电流消耗 5V 最大 60mA(CPMA 5V最大提供150mA)24V 最大 80mA 重量 最大 250g 尺寸 86(W)50(H)90(D)mm 注:这个时间是指整个模块的输入输出完成一次 刷新所需要的时间。只要总电流小于或等于 21mA,电压输出和电流输出可以同时使用。启动电压或电流输出时，写入输出通道的数据有效。启动电压或电流输入时，从输入通道读数据有效。不用的输入回路,将其电压输入端子短接。输入/输出范围设置 设置字（“MAD02-输出通道 n”+“1”）位 7 6 5 4 3 2 1 0 输入 4 输入 3 输入 2 输入 1 启动 量程 启动 量程 启动 量程 启动 量程 设置字（“MAD02-输出通道 n”+“1”）位 15 14 13 12 11 10 9 8 不使用 输 入4 输 入3 输 入2 输 入1 输出 1 1 1 平均值 启动 量程 设定值 项目 内容 输入 量程 0:010V 1:15V/420mA 启动位 0:不使用 1:使用 5 平均值 0:不使用 1:使用 输出 量程 0:010V/420mA 1:-10+10V/420mA 启动位 0:不使用 1:使用 注:设定通道只能用于量程设定,不能作它用。通道分配 CPU 输出 1 输入 4 输入 3 输入 2 输入 1 30CDR 12CH 低八位 03CH 高八位 03CH 低八位 02CH 高八位 02CH 低八位 40CDR 12CH 低八位 03CH 高八位 03CH 低八位 02CH 高八位 02CH 低八位 输入通道的 IR位分配“输入通道 1”15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 d d D d d d d d d d d d d d d d 输入 2 输入 1“输入通道 1”1 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 d d D d d d d d d d d d d d d d 输入 4 输入 3 输出通道的 IR位分配 输出通道 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 S d d d d d d d d 不使用（0）输出 1 数据位 S：符号位 0：正电压输出 1：负电压输出 注：只有当使用10V量程时，符号位才有用。输出接线图 CPM1A-MAD02-CH V+COM I+屏蔽电缆 电压输出 电流输出+-0V FG 6 输入接线图 数据转换 输出 输入 5、举例 1：用 PID指令控制模拟量输入为 4-20mA，输出为 0-10V。写入指令如图 输出 电 压/电 10V/20mA 5V/12mA 0V/4mA -5V -10V 80FF 8080 0000 0080 00FF 输出数据（十六进制）_+_ CPM1A-MAD02-CH 250E 10K 0V V+电压输入 I+COM 250E 10K 0V V+电流输入 I+COM FG 屏蔽电缆 10V/5V/20mA 5V/3V/12mA 输入 电压/电流 输入数据（十六进制）00 80 FF 0V/1V/4mA 7 8 举例 2：用 PIDAT指令实现 0-10V输入，0-10V 输出。9 10 6、软件操作注意事项 1、每个网络只能写一条语句，如图最左侧有网络分隔栏11 2、编译 下载 监视 程序修改 编译：点击程序-编译如图（或点击快捷方式）下载：点击 PLC-在线工作，连接 PLC，然后点击 PLC-传送-到 PLC。12 监视：点击 PLC-操作模式-监视 13 程序修改分为在线修改和离线修改。在线修改每次只能修改一条网络，然后再发送修改（右键点击程序最左侧程序段分隔栏）。如图 修改程序，发送程序 14 离线修改：需重新下载程序，如下载步骤。2、查看地址及给地址送值操作 操作如图 15 在地址栏里输入地址，然后双击后输入新值 16 附录：1、MOVD 的简单介绍 17 2、欧姆龙 PLC一般输入使用十进制和十六进制，不同指令使用方式不同，如十进制 100输入为&100，十六进制 FF输入为#00FF。3、PLC地址与模拟量模块地址设置 Plc Cp1e-n30dr-a输入地址：0.00，及 0ch 为整数 0 输入点 00、01、02 为小数部分，及 0.00、0.01、0.02；输出同理。模拟量 cpm1a-mad02-ch为四输入一输出。输入 1、2 通道地址 2,3、4 通道为 3.输出通道地址为 102.把模拟量参数设置放于通道 103。其他模拟量模块不一样具体型号具体分析。（其他再续）