KDN-K3系列PLC的PID使用說明
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KDN-K3系列PLC的PID使用說明
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PID功能塊使用說明
KDN-K3系列PLC的PID使用說明
KDN-K306 同時可以使用 6 路 PID，6 路 PID 的數據存儲器不能相同，否則會相互影
響。
PID結構如下例：
1． 輸入項
一共有輸入變量12個
輸入變量：
bit AUTO; //手動/自動標志位
unsigned int PV; //輸出變量反饋
float SP ; //設定輸出值
float XO ; //手動設定輸出（范圍0~1之間）
float KP ； //比例系數
float TR ； //積分時間常數
float TD ； //微分時間常數
float PV_FAC； //輸入變量線性化系數K
float PV_OFF； //輸入變量線性化系數B
float XOUT_FAC； //輸出變量線性化系數k
float XOUT_OFF； //輸出變量線性化系數b
unsigned int CYCLE; //采樣周期
2． 輸出項
一共有2個輸出變量
輸出變量：
float XOUT； //輸出變量1，輸出范圍0~1之間
float XOUT_PER； //輸出變量2，輸出范圍用戶自己設定系數來確定
3． PID程序功能描述
PID控制在生產中應用廣泛。它能夠實現調節功能，即減小穩態誤差和改善動態性能。
北京凱迪恩自動化技術有限公司PID功能塊使用說明
手動方式：
輸入變量 AUTO 為 0，為手動方式。手動方式輸入變量 XO 直接輸出到輸出變量
XOUT；輸入變量XO的范圍0~1，輸出變量XOUT的范圍0~1，輸出變量XOUT_ PER
范圍用戶自己設定系數來確定（公式為y=kx+b）;其它輸入項不起作用。
自動方式：
輸入變量 AUTO 為 1，為自動方式。輸入變量 SP（設定輸出值）與 PV（輸出變量
反饋）的差，進行歸一化處理（公式為Y=KX+B），再進行PID運算，結果輸出到XOUT
（范圍0~1）和XOUT_ PER（范圍用戶自己設定系數來確定（公式為y=kx+b））。
4． 例子
一個加熱器加熱水，水溫由一個熱電阻測量，加熱器用 4~20mA 來控制，熱電阻測
量范圍0~250度。
硬件：K306（CPU）、K331-04IV（模擬量輸入）、K332-02IV（模擬量輸出）
程序如下：
北京凱迪恩自動化技術有限公司PID功能塊使用說明
當I0.1等于0時，執行手動方式，XOUT的值就等于XO的值為0.4。
當I0.1 等于1 時，執行自動方式，SP 設定值是95度，為了精度，放大100 倍，
為9500；PV是模擬量輸入測出的溫度值，轉換成溫度（也要放大100倍）。SP減去PV
的差值，用公式 Y=0.00004X 歸一化（熱電阻測量范圍 0~250 度，歸一后的范圍 0~1，
即0對0、1對25000，得出K等于0.00004，B等于0）。經過PID計算，輸出變量XOUT
范圍0~1，由于模擬量輸出信號是1~5V，PLC內部的值是1000~5000（對應關系如下：
0 對 1000，1 對 5000，這樣得出 k 等于 4000，b 等于 1000），根據輸出歸一化公式
y=4000x+1000，計算出XOUT_PER的值，輸出到模擬量輸出模塊，控制加熱器。
北京凱迪恩自動化技術有限公司
KDN-K3系列PLC的PID使用說明
KDN-K306 同時可以使用 6 路 PID，6 路 PID 的數據存儲器不能相同，否則會相互影
響。
PID結構如下例：
1． 輸入項
一共有輸入變量12個
輸入變量：
bit AUTO; //手動/自動標志位
unsigned int PV; //輸出變量反饋
float SP ; //設定輸出值
float XO ; //手動設定輸出（范圍0~1之間）
float KP ； //比例系數
float TR ； //積分時間常數
float TD ； //微分時間常數
float PV_FAC； //輸入變量線性化系數K
float PV_OFF； //輸入變量線性化系數B
float XOUT_FAC； //輸出變量線性化系數k
float XOUT_OFF； //輸出變量線性化系數b
unsigned int CYCLE; //采樣周期
2． 輸出項
一共有2個輸出變量
輸出變量：
float XOUT； //輸出變量1，輸出范圍0~1之間
float XOUT_PER； //輸出變量2，輸出范圍用戶自己設定系數來確定
3． PID程序功能描述
PID控制在生產中應用廣泛。它能夠實現調節功能，即減小穩態誤差和改善動態性能。
北京凱迪恩自動化技術有限公司PID功能塊使用說明
手動方式：
輸入變量 AUTO 為 0，為手動方式。手動方式輸入變量 XO 直接輸出到輸出變量
XOUT；輸入變量XO的范圍0~1，輸出變量XOUT的范圍0~1，輸出變量XOUT_ PER
范圍用戶自己設定系數來確定（公式為y=kx+b）;其它輸入項不起作用。
自動方式：
輸入變量 AUTO 為 1，為自動方式。輸入變量 SP（設定輸出值）與 PV（輸出變量
反饋）的差，進行歸一化處理（公式為Y=KX+B），再進行PID運算，結果輸出到XOUT
（范圍0~1）和XOUT_ PER（范圍用戶自己設定系數來確定（公式為y=kx+b））。
4． 例子
一個加熱器加熱水，水溫由一個熱電阻測量，加熱器用 4~20mA 來控制，熱電阻測
量范圍0~250度。
硬件：K306（CPU）、K331-04IV（模擬量輸入）、K332-02IV（模擬量輸出）
程序如下：
北京凱迪恩自動化技術有限公司PID功能塊使用說明
當I0.1等于0時，執行手動方式，XOUT的值就等于XO的值為0.4。
當I0.1 等于1 時，執行自動方式，SP 設定值是95度，為了精度，放大100 倍，
為9500；PV是模擬量輸入測出的溫度值，轉換成溫度（也要放大100倍）。SP減去PV
的差值，用公式 Y=0.00004X 歸一化（熱電阻測量范圍 0~250 度，歸一后的范圍 0~1，
即0對0、1對25000，得出K等于0.00004，B等于0）。經過PID計算，輸出變量XOUT
范圍0~1，由于模擬量輸出信號是1~5V，PLC內部的值是1000~5000（對應關系如下：
0 對 1000，1 對 5000，這樣得出 k 等于 4000，b 等于 1000），根據輸出歸一化公式
y=4000x+1000，計算出XOUT_PER的值，輸出到模擬量輸出模塊，控制加熱器。
北京凱迪恩自動化技術有限公司
AIGCKDN-K3系列PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）是一種工業控制設備，內置了Proportional-Integral-Derivative (PID) 控制功能模塊。PID控制是閉環控制系統中最常用的調節策略，用于維持某個設定值（如溫度、壓力、流量等）與實際過程變量之間的誤差為零。
以下是關于KDN-K3系列PLC中PID功能的一般使用說明：
1. **PID參數設置**：
- **比例系數（P）**：決定了響應速度對偏差變化的敏感程度，設置過高可能導致過度調整，過低則反應不及時。
- **積分系數（I）**：累積過去錯誤的影響，用于消除靜態偏差，但若設置過大可能導致系統不穩定。
- **微分系數（D）**：預測未來狀態的變化趨勢，能快速糾正大的偏差，但過大會引入高頻振蕩。
2. **PID模塊調用**：
- 在KDN-K3 PLC的編程語言（如Ladder Diagram, Function Block Diagram 或者Structured Text）中，需創建一個PID函數塊或對應的指令，并將所需的輸入信號（被控量和設定點）以及輸出信號（執行器命令）連接到該模塊上。
- 選擇合適的PID模塊實例并配置其參數，通常在模塊屬性或數據存儲區進行設置。
3. **PID控制算法實現**：
- 當實時監控過程中，PLC會根據當前被控量與設定點的差值（即偏差）計算PID算法的結果，此結果作為執行器的控制信號，驅動執行機構動作以調節過程變量達到期望狀態。
4. **調試與優化**：
- PID控制參數需要通過實驗或自動調整工具進行初步設定后，可能需要根據實際運行情況不斷調整，觀察過渡過程穩定性、穩態誤差及動態性能等因素，以獲得最佳控制效果。
總之，使用KDN-K3系列PLC的PID功能時，請確保遵循相應的編程規范和步驟，結合現場實際情況，合理配置各項PID參數，從而實現高效、穩定的工業過程控制。具體操作步驟可能會因PLC型號、固件版本及編程軟件的不同而有所差異，請參閱相關技術手冊和用戶指南獲取詳細信息。
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