【正文】 32022（對于單極性）和 64000（對于雙極性） ?Offset －－單極性為 ，雙極性為 ?下面的指令把雙極性實(shí)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化為 ~。 ?轉(zhuǎn)換的第一步是把 16位整數(shù)值轉(zhuǎn)成浮點(diǎn)型實(shí)數(shù)值。給定值通常是一個固定的值。 ?為了達(dá)到無擾動切換，在轉(zhuǎn)變到自動控制前，必須用手動方式把當(dāng)前輸出值填入回路表中的 Mn欄。 ?對于增益值為 I或 ID控制，如果指定積分時間、微分時間為正，就是正作用回路；如果指定為負(fù)值，就是反作用回路 控制方式 ?S7200的 PID回路沒有設(shè)置控制方式，只要 PID塊有效，就可以執(zhí)行 PID運(yùn)算。 ?如果不想要微分回路，可以把微分時間置為零。采樣時間必須通過回路表輸入到 PID運(yùn)算中。如果兩個或兩個以上的 PID指令用了同一個回路號，那么即使這些指令的回路表不同，這些 PID運(yùn)算之間也會相互干涉，產(chǎn)生不可預(yù)料的結(jié)果。在第一采樣時刻，初始化為 PVn1 ＝ PVn PID指令 ?PID指令以回路表中的輸入和組態(tài)信息進(jìn)行PID運(yùn)算。 ?S7200解決的求比例項(xiàng)的算式是： MPn = KC * （ SPn – PVn） ?MPn－－第 n個采樣時刻比例項(xiàng)的值 ?KC －－回路增益 ?SPn－－ 第 n采樣時刻的給定值 ?PVn －－第 n采樣時刻的過程變量值 （ 2）理解 PID方程的積分項(xiàng) ?積分項(xiàng)（ MI）是正比于每次采樣的誤差的積累值。作為數(shù)字計(jì)算機(jī)解決的重復(fù)性的結(jié)果，可以得到在任何采樣時刻必須計(jì)算的方程的一個簡化算式。數(shù)字計(jì)算機(jī)處理的算式如下： 其中： ? Mn－－在第 n個采樣時刻， PID回路輸出的計(jì)算值 ? KC －－ PID回路比例增益 ? en －－第 n個采樣時刻的回路偏差值 ? en 1 －－上一個采樣時刻杜回路偏差 ? ei －－第 i個采樣時刻的回路偏差值 ? KI －－積分項(xiàng)的比例常數(shù) ? Minitial －－回路輸出的初始值 ? KD －－微分項(xiàng)的比例常數(shù) ? 從這個公式可以看出，積分項(xiàng)是從第 1個采樣周期到當(dāng)前采樣周期所有誤差項(xiàng)的函數(shù)，微分項(xiàng)是當(dāng)前采樣和前一次采樣的函數(shù)，比例項(xiàng)僅是當(dāng)前采樣的函數(shù)?？删幊绦蚩刂破? 主講： S7200PID指令 PID算法 ?理解 PID算法 PID控制器調(diào)節(jié)輸出，保證偏差（ e）為零，使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，偏差（ e）是給定值（ SP）和過程變量（ PV）的差。在數(shù)字計(jì)算機(jī)中，不保存所有的誤差項(xiàng)，實(shí)際上也不必要。簡化算式是： Mn = Kc * en + KI * en + MX + KD * （ enen 1） 其中： ?Mn－－在第 n個采樣時刻， PID回路輸出的計(jì)算值 ?KC －－ PID回路比例增益 ?en －－第 n個采樣時刻的回路偏差值 ?en 1 －－上一個采樣時刻杜回路偏差 ?KI －－積分項(xiàng)的比例常數(shù) ?MX－－積分項(xiàng)前值 ?KD －－微分項(xiàng)的比例常數(shù) ?CPU實(shí)際使用以上簡化算式的改進(jìn)形式計(jì)算 PID輸出。 ?S7200解決的求積分項(xiàng)的算式是： MIn = KC * TS / TI * （ SPn PVn） + MX ?其中： ?MIn －－第 n個采樣時刻的積分項(xiàng)值 ?KC －－回路增益 ?TS －－采樣周期 ?TI －－積分時間常數(shù) ?SPn －－第 n采樣時刻的給定值 ?PVn－－第 n采樣時刻的過程變量值 ?MX －－第 n 1采樣時刻的積分項(xiàng)（積分項(xiàng)前值） （也稱積分和或偏置） （ 3）理解 PID方程的微分項(xiàng) ? 微分項(xiàng)（ MD）正比于誤差的變化。要執(zhí)行該指令，必須使邏輯棧頂值置為 1。 ?回路表包含 9個參數(shù)，用來控制和監(jiān)視 PID運(yùn)算。 回路表 回路控制類型的選擇 ?通過設(shè)置常量參數(shù)，可以選擇需要的回路控制類型。 ?如果不想要比例回路，但需要積分或積分微分回路，可把增益設(shè)為 ，系統(tǒng)會在計(jì)算積分項(xiàng)和微分項(xiàng)時，把增益當(dāng)作 。即 PID運(yùn)算存在一種“自動“運(yùn)行方式。 PID指令對回路表中的值進(jìn)行下列動作，以保證當(dāng)使能位正跳變出現(xiàn)時，從手動方式無擾動切換到自動方式： 置給定值（ SPn） =過程變量（ PVn） 置過程變量前值（ PVn1） =過程變量現(xiàn)值（ PVn） 置積分項(xiàng)前值（ MX） =輸出值（ Mn） PID使能位的默認(rèn)值是 1，在 CPU啟動或從 STOP方式轉(zhuǎn)到 RUN方式時建立。過程變量是與 PID回路輸出有關(guān)，可以衡量輸出對控制系統(tǒng)作用的大小。如： ITD AIW0， AC0 //將輸入值轉(zhuǎn)換為雙整數(shù)。通常用在第一步轉(zhuǎn)換之后： ?/R , AC0 //累加器中的標(biāo)準(zhǔn)化值 ?+R , AC0 //加上偏置，使其在 ~ ?MOVR AC0, VD100 //標(biāo)準(zhǔn)化的值存入回路表 回路輸出值轉(zhuǎn)換成整數(shù)值 ?回路輸出值一般是控制變量，比如，在汽車速度控制中，可以是油閥開度的設(shè)置。 ?第一步是使用下面給出的公式，將回路輸出轉(zhuǎn)換成一個標(biāo)定的實(shí)數(shù)值： ?Rscal = （ Mn Offset） * Span 其中： RScal －－回路輸出的刻度實(shí)數(shù)值 Mn－－ 回路輸出的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)數(shù)值 Offset－－ 單極性為 ，雙極性為 Span －－值域大小，可能的最大值減去可能的最小值 單極性為 32,000（典型值）雙極性為 64,000（典型值） ?這一過程可以用下面的指令序列完成： MOVR VD108, AC0 //把回路輸出值移入累加器 R , AC0 //僅雙極性有此句 *R , AC0 //在累加器中得到刻度值 ?下一步是把回路輸出的刻度轉(zhuǎn)換成 16位整數(shù)： ROUND AC0， AC0 //把實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換為 32位整數(shù) DTI AC0, LW0 //把 32位整數(shù)轉(zhuǎn)換為 16位整數(shù) MOVW LW0， AQW0 //把 16位整數(shù)寫入模擬輸出寄存器 出錯條件 ?如果指令指定的回路表起始地址或 PID回路號操作數(shù)超出范圍，那么在編譯期間， CPU將產(chǎn)生編譯錯誤（范圍錯誤），從而編譯失敗。（要想消除這種錯誤，單靠改變回路表中的輸出值是不夠的，正確的方法是在下一次執(zhí)行 PID運(yùn)算之前，改變引起算術(shù)運(yùn)算錯誤的輸入值，而不是更新輸出值） PID指令編程舉例 在本例中，有一水箱需要維持一定的水位，該水箱里的水以變化的速度流出。給定值可以預(yù)先設(shè)定后直接輸入到回路表中，過程變量值是來自水位表的單極性模擬量，回路輸出值也是一個單極性模擬量，用來控制進(jìn)水泵的速度。初步確定的增益和時間常數(shù)為： Kc是 ， Ts是， Tl是 30分鐘 系統(tǒng)啟動時，關(guān)閉出水口，用手動控制進(jìn)水泵的速度，使水位達(dá)到滿水位的 75%，然后打開出水口，同時水泵控制從手動方式切換到自動方式。 ?高速計(jì)數(shù)器的最高頻率也隨 CPU型號不同而異。 梯形圖指令盒中有兩個數(shù)據(jù)輸入端： HSC， 高速計(jì)數(shù)器編號 ， 為 0~5的常數(shù) ， 字節(jié)型； MODE， 工作模式 ， 為 0~11的常數(shù) ， 字節(jié)