plc和fx2n-4ad-tc实现pid闭环控制系统的学习

 
 
 
风机鼓入的新风经加热交换器、制冷交换器、进入房间。原理说明：进风不断被受热体加温，欲使进风维持一定的温度，这就需要同时有一加热器以不同加热量给进风加热，这样才能保证进风温度保持恒定。
 
PLC接线图如下，按图接好线。配线时，应使用带屏蔽的补偿导线和模拟输入电缆配合，屏蔽一切可能产生的干扰。FX2N-4AD-TC的特殊功能模块编号为0。
 
输入和输出点分配表
 
这里介绍PID控制改变加热器（热盘管）的加热时间从而实现对温度的闭环控制。
 
在温度控制系统中，电加热器加热，温度用热电耦检测，与热电耦型温度传感器匹配的模拟量输入模块 FX2N-4AD-TC将温度转换为数字输出，CPU将检测的温度与温度设定值比较，通过PLC的PID控制改变加热器的加热时间从而实现对温度的闭环控制。PID控制时和自动调谐时电加热器的动作情况如上图所示。其参数设定内容如下表所示。
 
三菱PLC和FX2N-4AD-TC实现温度PID闭环控制系统程序设计：
 
 
 
用选择开关置X10作为自动调谐控制后的PID控制，用选择开关置X11作为无自动调谐的PID控制。

当选择开关置X10时，控制用参数的设定值在PID运算前必须预先通过指令写入，见图程序0步开始，M8002为初始化脉冲，用MOV指令将目标值、输入滤波常数、微分增益、输出值上限、输出值下限的设定值分别传送给数据寄存器D500、D512、D515、D532、D533。

程序第26步，使M0得电，使用自动调谐功能是为了得到最佳PID控制，自动调谐不能自动设定的参数必须通过指令设定，在第29步～47步之间用MOV指令将自动调谐用的参数（自动调谐采用时间、动作方向自动调谐开始、自动调谐用输出值）分别传送给数据寄存器D510、D511、D502。

程序第53步开始，对FX2N-4AD-TC进行确认、模式设定，且在PLC运行中读取来自FX2N-4AD-TC的数据送到PLC的D501中，103步开始对PID动作进行初始化。

第116步开始，X10闭合，在自动调谐后实行PID控制，当自动调谐开始时的测定值达到目标值的变化量变化1/3以上，则自动调谐结束，程序第128步～140步，自动调谐结束，转移到通常动作，M1复位。

第47步，将通常动作的采样时间设定值500ms用脉冲执行型MOV（P）指令送给D510，进行PID控制。


用选择开关置X11作为无自动调谐的PID控制（当选择开关置断开位置时，将PID动作初始化，即D502清零）。

程序116步，执行PID指令。加热器动作周期T246设为2秒，当加热器动作周期2秒钟到，通过复位指令将T246清零，因为M3动作，T246重新计时。通过触点比较指令，控制加热器是否工作，由于PID调节获得需要的加热时间的数据置于D502中，D502不是固定值，靠PID来调节，在PID调节过程中，M3动合触点始终是闭合的，当加热时间通过T246记录的数据小于PID传送的数据D502时，加热器加热，否则停止加热，等待加热器动作周期2秒到，T246清零并重新计时，此时加热器又加热，周而复始。

通过PID控制不断调节加热器的加热时间，从而实现了恒温控制。当控制参数的设定值或PID运算中的数据发生错误时，则运算错误标志辅助继电器M8067变为ON状态，通过Y0输出给故障指示灯显示。