PID 指令(FUN30) 系將目前所量測(cè)之外界模擬輸入值當(dāng)作程控變量( ProcessVariable, 簡(jiǎn)稱PV),
將使用者所設(shè)定之設(shè)定值( Setpoint, 簡(jiǎn)稱SP) 與程控變量經(jīng)由軟件PID 數(shù)學(xué)式運(yùn)算后, 得到適宜之輸出
控制值經(jīng)由D/A 模擬輸出模塊或再處理經(jīng)由其它界面以控制受控程序在使用者所期望之設(shè)定范圍內(nèi)。
● 數(shù)字化PID 表達(dá)式如下:
Mn=(D4005/Pb)×(En)+∑0[ (D4005/Pb)× T i × Ts × E n ]−[(D4005/Pb)×Td×(PVn−PVn-1)/Ts]+Bias
Mn : 〝n〞時(shí)之控制輸出量
D4005: 增益常數(shù), 內(nèi)定值為1000; 可設(shè)定范圍為1~ 5000
Pb : 比例帶( 范圍: 1~ 5000, 單位為0.1%; Kc ( 增益) =D4005/ Pb)
Ti : 積分時(shí)間常數(shù)( 范圍: 0~ 9999, 相當(dāng)于0.00~ 99.99 Repeats/Minute)
Td : 微分時(shí)間常數(shù)( 范圍: 0~ 9999, 相當(dāng)于0.00~ 99.99 Minutes)
PVn : 〝n〞時(shí)之程控變數(shù)值
PVn - 1 : 〝n〞之上一次之程控變數(shù)值
En : 〝n〞時(shí)之誤差=設(shè)定值( SP) −〝n〞時(shí)之程控變數(shù)值( PVn )
Ts : PID 運(yùn)算之間隔時(shí)間( 范圍: 1~ 3000, 單位: 0.01S)
Bias : 偏置輸出量( 范圍: 0~ 16383)
參數(shù)調(diào)整
依下列原則適當(dāng)調(diào)整PID 參數(shù)以得到所要之程控反應(yīng):
比例帶( Pb) 調(diào)整越小, 即增益越大, 對(duì)輸出貢獻(xiàn)越大, 可得到較快且靈敏之控制反應(yīng)。
但增益如過大,會(huì)造成振蕩現(xiàn)象;盡量調(diào)高增益( 但以不造成振蕩為原則), 以增快程序反應(yīng)并減少穩(wěn)態(tài)誤差。
積分項(xiàng)可用來消除程控反應(yīng)之穩(wěn)態(tài)誤差。積分常數(shù)( Ti)調(diào)整越大,對(duì)輸出貢獻(xiàn)越大, 當(dāng)有穩(wěn)態(tài)誤差時(shí),
可調(diào)高積分常數(shù), 以減少穩(wěn)態(tài)誤差。
積分常數(shù)=0 時(shí), 積分項(xiàng)無(wú)作用。如已知積分時(shí)間為6 分鐘, 則Ti=100/6=17 ; 如積分時(shí)間為5 分鐘, 則Ti=100/5=20。
微分項(xiàng)可用來讓程控反應(yīng)較平順, 不會(huì)造成過度超越。微分常數(shù)( Td) 調(diào)整越大,
對(duì)輸出貢獻(xiàn)越大, 當(dāng)有過度超越時(shí), 可調(diào)高微分常數(shù), 以減少超越量。
微分項(xiàng)對(duì)程控反應(yīng)相當(dāng)靈敏, 大部分之應(yīng)用不必使用微分項(xiàng), 而將其設(shè)定為0。
微分常數(shù)=0 時(shí), 微分項(xiàng)無(wú)作用。如已知微分時(shí)間為1 分鐘, 則Td=100; 如微分時(shí)間為2 分鐘, 則Td=200。