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          基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的恒溫控制系統(tǒng)

          作者: 時間:2009-12-24 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          在每個采樣時刻,采集到信號yk后,求出ek及ek。若控制信號是模擬量,根據(jù)系統(tǒng)控制原理和模糊控制方法,通過適當(dāng)加大控制力度或減小控制力度(或提前增加阻尼),使系統(tǒng)輸出量趨于給定值。在這里,控制對象是6路電烙鐵,它只有上電和斷電兩種情況,故控制量是數(shù)字信號。當(dāng)反饋值遠(yuǎn)大于給定值時,就停止加熱。這時,輸出值開始下降。當(dāng)降到一定值時,為防止輸出進(jìn)一步下降,向相反方向偏離給定值,就及時開始加熱。當(dāng)反饋值遠(yuǎn)小于給定值時,就開始加熱。這時,輸出值開始上升。當(dāng)上升到一定值時,為防止輸出進(jìn)一步上升,向相反方向偏離給定值,就及時停止加熱。通過這種方法,可以使輸出值在最短時間內(nèi)達(dá)到給定值。具體處理方法如下(見圖3―2):
           ?。?)在t1和t4階段:若ek<-a,則停止加熱;若ek≥-a,即誤差在允許范圍內(nèi),此時,又分兩種情況討論:
            a)當(dāng)在t1階段時,則開始加熱。在這里提前加熱,是為了防止輸出量繼續(xù)下降,反方向偏離給定,從而使輸出維持在誤差允許范圍內(nèi);
          b)當(dāng)在t4階段時,則維持原狀態(tài)。
            (2)在t2和t3階段:若ek≥b,則開始加熱;若ek<b,即誤差在允許范圍內(nèi),此時,又分兩種情況討論:
            a)當(dāng)在t3階段時,則停止加熱。在這里提前停止加熱,是為了防止輸出量繼續(xù)上升,反方向偏離給定,從而使輸出維持在誤差允許范圍內(nèi);
          b)當(dāng)在t2階段時,則維持原狀態(tài)。

          4 新型PID控制算法在S7-300 PLC中的軟件實(shí)現(xiàn)  
            在S7-300 PLC中,使用了梯形圖編程方法。在庫中有3個與PID調(diào)節(jié)器相關(guān)的功能塊FB41、FB42和FB43。FB41用于模擬PID調(diào)節(jié)器,F(xiàn)B42用于數(shù)字PID調(diào)節(jié)器,F(xiàn)B43是脈沖發(fā)生器,用于輸出量為脈沖的PID調(diào)節(jié)器。在這里,因?yàn)檩斎肓渴菧囟刃盘?,是模擬量,而輸出又是開關(guān)量,所以調(diào)用了功能塊FB41和FB43。新型PID算法的流程圖如圖4―1所示。




          5 結(jié)束語  
            (1)該文使用的新型PID控制算法簡單有效,易于軟件實(shí)現(xiàn),在工程應(yīng)用中取得了顯著效果。
           ?。?)使用了技術(shù),使得布線簡單,數(shù)據(jù)傳輸速率高。
           ?。?)使用了S7-300 PLC,使得系統(tǒng)工作穩(wěn)定,抗干擾能力強(qiáng),而且維修方便。

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