模式 V2 的参数状态参数的相关性State 参数显示了 PID 控制器的当前工作模式。您无法更改 State 参数。当 ModeActivate 出现上升沿时,PID_3Step 将切换到保存在 Mode 输入/输出参数中的工作模式。CPU 启动或从 Stop 切换为 RUN 模式时,PID_3Step 将以保存在 Mode 参数中的工作模式启动。要使 PID_3Step 保持在“未激活”模式下,应设置 RunModeByStartup = FALSE。变量 数据类型 默认值 说明CtrlParamsBackUp.DWeighting REAL 1.0 保存的微分作用权重CtrlParamsBackUp.Cycle REAL 1.0 保存的 PID 算法的采样时间(以秒为单位)CtrlParamsBackUp.InputDeadBandREAL 0.0 保存的控制偏差的死区宽度PIDSelfTune.SUT.CalculateParamsBOOL FALSE 受控系统的属性在调节期间保存。如果 CalculateParams = TRUE,PID 参数都将根据这些属性进行重新计算。将使用 TuneRule 中设置的方法计算 PID 参数。计算后,CalculateParams 将设置为 FALSE。PIDSelfTune.SUT.TuneRule INT 1 预调节期间用于计算参数的方法:• SUT.TuneRule = 0:PID 快速 I(与 SUT.TuneRule =1 相比,控制响应速度更快,输出值的幅度更大)• SUT.TuneRule = 1:PID 慢速 I(与 SUT.TuneRule = 0 相比,控制响应速度较慢,输出值的幅度较小)• SUT.TuneRule = 2:Chien、Hrones 和 Reswick PID• SUT.TuneRule = 3:Chien、Hrones、Reswick PI• SUT.TuneRule = 4:PID 快速 II(与 SUT.TuneRule = 5 相比,控制响应速度更快,输出值的幅度更大)• SUT.TuneRule = 5:PID 慢速 II(与 SUT.TuneRule = 4 相比,控制响应速度较慢,输出值的幅度较小)方法 SUT.TuneRule = 0 和 1 与方法 SUT.TuneRule = 4 和 5 的唯一区别在于比例增益的计算:当 SUT.TuneRule = 0 和 1 时,会根据过程的补偿时间计算比例增益。当 SUT.TuneRule = 4 和 5 时,会根据过程的延迟时间计算比例增益。与 SUT.TuneRule = 0 和 1 相比,SUT.TuneRule = 4 和 5 时,返回的比例增益值更大,因此控制响应速度更快,输出值的幅度更大。PIDSelfTune.SUT.State INT 0 SUT.State 变量指示当前的预调节阶段:• State = 0:初始化预调节• State = 50:确定无位置反馈的起始位置• State = 100:计算标准偏差• State = 200:查找拐点• State = 300:确定上升时间• State = 9900:预调节成功• State = 1:预调节未成功PIDSelfTune.TIR.RunIn BOOL FALSE 利用 RunIn 变量,您可以指定无需预调节也可执行jingque调节。• RunIn = FALSE在未激活模式或手动模式下启动jingque调节时,将启动预调节。如果jingque调节在自动模式下启动,系统将使用现有的 PID 参数来控制设定值。之后才会启动jingque调节。如果无法实现预调节,PID_3Step 将切换到调节开始时的模式。• RunIn = TRUE将跳过预调节,PID_3Step 会尝试利用Zui小或Zui大输出值达到设定值。这可能会增加超调量。之后才会启动jingque调节。jingque调节后,RunIn 将设置为 FALSE。PIDSelfTune.TIR.CalculateParamsBOOL FALSE 受控系统的属性在调节期间保存。如果 CalculateParams = TRUE,PID 参数都将根据这些属性进行重新计算。将使用 TuneRule 中设置的方法计算 PID 参数。计算后,CalculateParams 将设置为 FALSE。261指令10.2 PID_3StepPID 控制功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF变量 数据类型 默认值 说明PIDSelfTune.TIR.TuneRule INT 0 jingque调节期间用于计算参数的方法:• TIR.TuneRule = 0:PID 自动• TIR.TuneRule = 1:PID 快速(与 TIR.TuneRule = 2 相比,控制响应速度更快,输出值的幅度更大)• TIR.TuneRule = 2:PID 慢速(与 TIR.TuneRule = 1 相比,控制响应速度较慢,输出值的幅度较小)• TIR.TuneRule = 3:Ziegler-Nichols PID• TIR.TuneRule = 4:Ziegler-Nichols PI• TIR.TuneRule = 5:Ziegler-Nichols P要通过 TIR.CalculateParams 和 TIR.TuneRule = 0、1 或 2 重复计算PID 参数,也必须通过 TIR.TuneRule = 0、1 或 2 执行了先前的jingque调节。否则,将使用 TIR.TuneRule = 3。始终可以通过 TIR.CalculateParams 和 TIR.TuneRule = 3、4 或 5 重新计算 PID 参数。PIDSelfTune.TIR.State INT 0 TIR.State 变量指示当前的jingque调节阶段:• State = -100:无法进行jingque调节。将首先执行预调节。• State = 0:初始化jingque调节• State = 200:计算标准偏差• State = 300:尝试利用Zui大或Zui小输出值达到设定值• State = 400:尝试使用现有 PID 参数达到设定值(如果预调节成功)• State = 500:确定波动并计算参数• State = 9900:jingque调节已成功• State = 1:jingque调节未成功Retain.TransitTime(1) REAL 30.0 电机转换时间(以秒为单位)起动驱动器将阀门从关闭状态移至开启状态所需的时间(以秒为单位)。TransitTime 具有保持性。Retain.CtrlParams.SetByUser(1) BOOL FALSE 如果 SetByUser = FALSE,PID 参数将自动确定并且 PID_3Step 将在输出值中存在死区的情况下运行。死区宽度将在调节期间根据输出值的标准差计算得出并保存到 Retain.CtrlParams.OutputDeadBand 中。如果 SetByUser = TRUE,PID 参数将手动输入并且 PID_3 Step 将在输出值中不存在死区的情况下运行。Retain.CtrlParams.OutputDeadBand = 0.0SetByUser 具有保持性。Retain.CtrlParams.Gain(1) REAL 1.0 有效的比例增益要反转控制逻辑,使用 Config.InvertControl 变量。Gain 上的负值也会反转控制逻辑。我们建议您仅使用 InvertControl 设置控制逻辑。如果 InvertControl = TRUE 且 Gain < 0.0,则控制逻辑也会反转。Gain 具有保持性。Retain.CtrlParams.Ti(1) REAL 20.0 • Ti > 0.0:有效的积分时间(以秒为单位)• Ti = 0.0:积分作用取消激活Ti 具有保持性。Retain.CtrlParams.Td(1) REAL 0.0 • Td > 0.0:有效的微分作用时间(以秒为单位)• Td = 0.0:微分作用取消激活Td 具有保持性。262PID 控制功能手册, 11/2022, A5E35300232-AF指令10.2 PID_3Step变量 数据类型 默认值 说明Retain.CtrlParams.TdFiltRatio(1) REAL 0.2 有效的微分延时系数微分延迟系数用于延迟微分作用的生效。微分延迟 = 微分作用时间 × 微分延迟系数• 0.0:微分作用仅在一个周期内有效,因此几乎不产生影响。• 0.5:实践证明,该值对具有一个主时间常数的受控系统很有效。• > 1.0:系数越大,微分作用的生效时间延迟越久。TdFiltRatio 具有保持性。Retain.CtrlParams.PWeighting(1) REAL 1.0 有效的比例作用权重比例作用随着设定值的变化而减弱。允许使用 0.0 到 1.0 之间的值。• 1.0:应对设定值变化的比例作用完全有效• 0.0:应对设定值变化的比例作用无效当过程值变化时,比例作用始终完全有效。PWeighting 具有保持性。Retain.CtrlParams.DWeighting(1) REAL 1.0 有效的微分作用权重微分作用随着设定值的变化而减弱。允许使用 0.0 到 1.0 之间的值。• 1.0:设定值变化时微分作用完全有效• 0.0:设定值变化时微分作用不生效当过程值变化时,微分作用始终完全有效。DWeighting 具有保持性。Retain.CtrlParams.Cycle(1) REAL 1.0 PID 算法的有效采样时间(以秒为单位),舍入为调用 OB 的周期时间的整数倍。Cycle 具有保持性。Retain.CtrlParams.InputDeadBand(1)REAL 0.0 控制偏差的死区宽度InputDeadBand 具有保持性。
值的含义State 工作模式说明0 未激活控制器关闭,且不再更改阀门位置。从非活动模式到自动模式的切换是无扰动的。1 预调节预调节可确定对输出值脉冲的过程响应,并搜索拐点。根据受控系统的Zui大上升速率与死时间计算 PID 参数。可在执行预调节和jingque调节时获得zuijia PID 参数。预调节的要求:• 已对电机转换时间进行了组态或测量。• 未激活 (State = 0)、手动模式 (State = 4) 或自动模式 (State = 3)• ManualEnable = FALSE• Reset = FALSE• 设定值和过程值均在组态的限值范围内。过程值越稳定,PID 参数就越容易计算,结果的精度也会越高。只要过程值的上升速率明显高于噪声,就可以容忍过程值的噪声。Zui可能的情况是处于工作模式“未激活”和“手动模式”下。设定值在变量 CurrentSetpoint 中冻结。出现以下情况时,调节将取消:• Setpoint > CurrentSetpoint + CancelTuningLevel或• Setpoint < CurrentSetpoint - CancelTuningLevel重新计算 PID 参数之前将对其进行备份并且可使用 LoadBackUp 重新激活这些参数。预调节成功后,控制器将切换到自动模式。如果预调节未成功,则工作模式的切换取决于ActivateRecoverMode 和 ErrorBehaviour。预调节阶段通过 SUT.State 变量来指示。2 jingque调节jingque调节将使过程值出现恒定受限的振荡。根据该振荡的幅度和频率重新计算 PID 参数。jingque调节得出的 PID参数通常比预调节得出的 PID 参数具有更好的主控和扰动特性。可在执行预调节和jingque调节时获得zuijia PID 参数。PID_3Step 将自动尝试生成大于过程值噪声的振荡。过程值的稳定性对jingque调节的影响非常小。设定值在变量 CurrentSetpoint 中冻结。出现以下情况时,调节将取消:• Setpoint > CurrentSetpoint + CancelTuningLevel或• Setpoint < CurrentSetpoint - CancelTuningLeveljingque调节前会备份 PID 参数。可以使用 LoadBackUp 重新激活这些参数。jingque调节的要求:• 已对电机转换时间进行了组态或测量。• 设定值和过程值均在组态的限值范围内。• ManualEnable = FALSE• Reset = FALSE• 自动模式 (State = 3)、未激活模式 (State = 0) 或手动模式 (State = 4)在以下模式下启动jingque调节时,具体情况如下所述:• 自动模式 (State = 3)如果希望通过调节来改进现有 PID 参数,请在自动模式下启动jingque调节。PID_3Step 将使用现有的 PID 参数控制系统,直到控制回路已稳定并且jingque调节的要求得到满足为止。之后才会启动jingque调节。• 未激活模式 (State = 0) 或手动模式 (State = 4)如果满足预调节的要求,则启动预调节。已确定的 PID 参数将用于控制,直到控制回路已稳定并且jingque调节的要求得到满足为止。如果 PIDSelfTune.TIR.RunIn = TRUE,则将跳过预调节,并将尝试利用Zui小或Zui大输出值来达到设定值。这可能会增加超调量。随后将自动启动jingque调节。jingque调节成功后,控制器将切换到自动模式。如果jingque调节未成功,则工作模式的切换取决于ActivateRecoverMode 和 ErrorBehaviour。jingque调节阶段使用 TIR.State 变量来指示。