【正文】 活性和適應(yīng)性，根據(jù)被控對(duì)象的具體情況，可以采用各種 PID控制的變種和改進(jìn)的控制方式，如 PI、 PD、 帶死區(qū)的 PID、積分分離式 PID、 變速積分 PID等。 隨著智能控制技術(shù)的發(fā)展， PID控制與模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等現(xiàn)代控制方法相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn) PID控制器的參數(shù)自整定，使PID控制器具有經(jīng)久不衰的生命力。 PLC在模擬量閉環(huán)控制中的應(yīng)用 PLC的 PID功能介紹n PLC實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) PID控制的方法控制的方法 PLC在模擬量閉環(huán)控制中的應(yīng)用 PLC的 PID功能介紹n PLC實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) PID控制的方法控制的方法n 1）使用 PID過程控制模塊。這種模塊的 PID控制程序是 PLC生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)的，并存放在模塊中，用戶在使用時(shí)只需要設(shè)置一些參數(shù)，使用起來非常方便，一塊模塊可以控制幾路甚至幾十路閉環(huán)回路。但是這種模塊的價(jià)格昂貴，一般在大型控制系統(tǒng)中使用。如三菱的 A系列、 Q系列 PLC的 PID控制模塊。n 2）使用 PID功能指令?，F(xiàn)在很多中小型 PLC都提供 PID控制用的功能指令，如 FX2N系列 PLC的 PID指令。它們實(shí)際上是用于 PID控制的子程序，與 A/D、 D/A模塊一起使用，可以得到類似于使用 PID過程控制模塊的效果，價(jià)格卻便宜得多。n 3）使用自編程序?qū)崿F(xiàn) PID閉環(huán)控制。有的 PLC沒有有 PID過程控制模塊和 PID控制指令，有時(shí)雖然有 PID控制指令，但用戶希望采用變型PID控制算法。在這些情況下，都需要由用戶自己編制 PID控制程序 PLC在模擬量閉環(huán)控制中的應(yīng)用 PLC的 PID功能介紹n FX2N的的 PID指令指令PID指令是用來調(diào)用 PID運(yùn)算程序，在 PID運(yùn)算開始之前，應(yīng)使用 MOV指令將參數(shù)（見表 63）設(shè)定值預(yù)先寫入對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器中。如果使用有斷電保持功能的數(shù)據(jù)寄存器，不需要重復(fù)寫入。如果目標(biāo)操作數(shù) [D]有斷電保持功能，應(yīng)使用初始化脈沖 M8002的常開觸點(diǎn)將其復(fù)位。 PLC在模擬量閉環(huán)控制中的應(yīng)用 PLC的 PID功能介紹n FX2N的的 PID指令指令 PLC在模擬量閉環(huán)控制中的應(yīng)用 PLC的 PID功能介紹n PID參數(shù)的整定參數(shù)的整定 n 比例系數(shù) K p越大，比例調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度越高；但是對(duì)于大多數(shù)系統(tǒng)， K p過大會(huì)使系統(tǒng)的輸出量振蕩加劇，穩(wěn)定性降低n 積分部分可以消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高控制精度，但是積分作用的動(dòng)作緩慢，可能給系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性帶來不良影響。積分時(shí)間常數(shù) T I增大時(shí)，積分作用減弱，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能（穩(wěn)定性）可能有所改善，但是消除穩(wěn)態(tài)誤差的速度減慢。n 微分部分是根據(jù)誤差變化的速度，提前給出較大的調(diào)節(jié)作用。微分部分反映了系統(tǒng)變化的趨勢，它較比例調(diào)節(jié)更為及時(shí)，所以微分部分具有超前和預(yù)測的特點(diǎn)。微分時(shí)間常數(shù) T D增大時(shí)，超調(diào)量減小，動(dòng)態(tài)性能得到改善，但是抑制高頻干擾的能力下降。n 選取采樣周期 T S時(shí)，應(yīng)使它遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于系統(tǒng)階躍響應(yīng)的純滯后時(shí)間或上升時(shí)間。為使采樣值能及時(shí)反映模擬量的變化， T S越小越好。但是 T S太小會(huì)增加 CPU的運(yùn)算工作量，相鄰兩次采樣的差值幾乎沒有什么變化，所以也不宜將 T S取得過小。 PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)和故障診斷 PLC控制系統(tǒng)的維護(hù) n 一般情況下檢修時(shí)間以每 6個(gè)月至一年 1次為宜，當(dāng)外部環(huán)境條件較差時(shí)，可根據(jù)具體情況縮短檢修間隔時(shí)間。n PLC日常維護(hù)檢修的一般內(nèi)容 PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)和故障診斷 PLC的故障診斷 n 任何 PLC都具有自診斷功能，當(dāng) PLC異常時(shí)應(yīng)該充分利用其自診斷功能以分析故障原因。一般當(dāng) PLC發(fā)生異常時(shí)，首先請(qǐng)檢查電源電壓、 PLC及 I/O端子的螺絲和接插件是否松動(dòng)，以及有無其他異常。然后再根據(jù) PLC基本單元上設(shè)置的各種 LED的指示燈狀況，以檢查 PLC自身和外部有無異常。 n 下面以 FX系列 PLC為例，來說明根據(jù) LED指示燈狀況以診斷 PLC故障原因的方法。 PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)和故障診斷 PLC的故障診斷n 電源指示電源指示 （ [POWER]LED指示）n 當(dāng)向 PLC基本單元供電時(shí)，基本單元表面上設(shè)置的［POWER］ LED指示燈會(huì)亮。n 如果電源合上但［ POWER］ LED指示燈不亮，請(qǐng)確認(rèn)電源接線。另外，若同一電源有驅(qū)動(dòng)傳感器等時(shí)，請(qǐng)確認(rèn)有無負(fù)載短路或過電流。若不是上述原因，則可能是 PLC內(nèi)混入導(dǎo)電性異物或其他異常情況，使基本單元內(nèi)的保險(xiǎn)絲熔斷，此時(shí)可通過更換保險(xiǎn)絲來解決。 PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)和故障診斷 PLC的故障診斷n 出錯(cuò)指示出錯(cuò)指示 （［ EPROR］ LED閃爍）n 當(dāng)程序語法錯(cuò)誤（如忘記設(shè)定定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的常數(shù)等），或有異常噪音、導(dǎo)電性異物混入等原因而引起程序內(nèi)存的內(nèi)容變化時(shí)，［ EPROR］ LED會(huì)閃爍， PLC處于 STOP狀態(tài)，同時(shí)輸出全部變?yōu)?OFF。 在這種情況下，應(yīng)檢查程序是否有錯(cuò)，檢查有無導(dǎo)電性異物混入和高強(qiáng)度噪音源。n 發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)， 800 8060~8068其中之一的值被寫入特殊數(shù)據(jù)寄存器 D8004中，假設(shè)這個(gè)寫入 D8004中內(nèi)容是 8064，則通過查看 D8064的內(nèi)容便可知道出錯(cuò)代碼。與出錯(cuò)代碼相對(duì)應(yīng)的 實(shí)際出錯(cuò)內(nèi)容參見 PLC使用手冊的錯(cuò)誤代碼表。 PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)和故障診斷 PLC的故障診斷n 出錯(cuò)指示出錯(cuò)指示 （［ EPROR］ LED燈亮） n 由于 PLC內(nèi)部混入導(dǎo)電性異物或受外部異常噪音的影響，導(dǎo)致 CPU失控或運(yùn)算周期超過 200ms， 則 WDT出錯(cuò)，［ EPROR］ LED燈亮， PLC處于 STOP， 同時(shí)輸出全部都變?yōu)?OFF。 此時(shí)可進(jìn)行斷電復(fù)位，若 PLC恢復(fù)正常，請(qǐng)檢查一下有無異常噪音發(fā)生源和導(dǎo)電性異物混入的情況。另外，請(qǐng)檢查 PLC的接地是否符合要求。n 檢查過程如果出現(xiàn)［ EPROR］ LED燈亮 → 閃爍的變化，請(qǐng)進(jìn)行程序檢查。如果［ EPROR］ LED依然一直保持燈亮狀態(tài)時(shí)，請(qǐng)確認(rèn)一下程序運(yùn)算周期是否過長（監(jiān)視 D8012可知最大掃描時(shí)間）。n 如果進(jìn)行了全部的檢查之后，［ EPROR］ LED 的燈亮狀態(tài)仍不能解除，應(yīng)考慮 PLC內(nèi)部發(fā)生了某種故障，請(qǐng)與廠商聯(lián)系。 PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)和故障診斷 PLC的故障診斷n 輸入指示輸入指示n 不管輸入單元的 LED燈亮還是滅，請(qǐng)檢查輸入信號(hào)開關(guān)是否確實(shí)在 ON或 OFF狀態(tài)。n 如果輸入開關(guān)的額定電流容量過大或由于油侵入等原因，容易產(chǎn)生接觸不良。當(dāng)輸入開關(guān)與 LED燈亮用電阻并聯(lián)時(shí)，即使輸入開關(guān) OFF但并聯(lián)電路仍導(dǎo)通，仍可對(duì) PLC進(jìn)行輸入。如果使用光傳感器等輸入設(shè)備，由于發(fā)光／受光部位粘有污垢等，引起靈敏度變化，有可能不能完全進(jìn)入“ON”狀態(tài)。在比 PLC運(yùn)算周期短的時(shí)間內(nèi)，不能接收到ON和 OFF的輸入。如果在輸入端子上外加不同的電壓時(shí)，會(huì)損壞輸入回路。 PLC控制系統(tǒng)的維護(hù)和故障診斷 PLC的故障診斷n 輸出指示輸出指示n 不管輸出單元的 LED燈亮還是滅，如果負(fù)載不能進(jìn)行 ON或OFF時(shí)，主要是由于過載、負(fù)載短路或容量性負(fù)載的沖擊電流等，引起繼電器輸出接點(diǎn)粘合，或接點(diǎn)接觸面不好導(dǎo)致接觸不良。 另外，還也可根據(jù) PLC的出錯(cuò)代碼來診斷故障原因，F(xiàn)X系列 PLC出錯(cuò)代碼一覽表見附錄 B， 在此不再贅述。 分選大、小球的機(jī)械手n 系統(tǒng)設(shè)有手動(dòng)、單周期、單步、連續(xù)和回原點(diǎn) 5種工作方式，機(jī)械手在最上面、最左邊且電磁吸盤斷電時(shí)，稱為系統(tǒng)處于原點(diǎn)狀態(tài)（或稱初始狀態(tài)）。手動(dòng)時(shí)應(yīng)設(shè)有左行、右行、上升、下降、吸合、釋放六個(gè)操作按鈕；回原點(diǎn)工作方式時(shí)應(yīng)設(shè)有回原點(diǎn)起動(dòng)按鈕；單周期、單步、連續(xù)工作方式時(shí)應(yīng)設(shè)有起動(dòng)和停止按鈕。系統(tǒng)還應(yīng)該設(shè)有起動(dòng)和急停按鈕。圖中 SQ為用來檢測大小球的光電開關(guān)， SQ為ON時(shí)為小球， SQ為 OFF時(shí)為大球。n 根據(jù)以上要要求，試為該大、小球分選系統(tǒng)設(shè)計(jì)一套 PLC控制系統(tǒng)。 分選大、小球的機(jī)械手演講完畢，謝謝觀看