ПИД-регулятор на CFC и ST
Есть объект, на котором необходимо регулировать температуру. Для выполнения этой задачи используем ПИД-регулятор. Раздел описания переменных показан на рис. 1.
Рис. 1. Раздел описания переменных к программе
Таблица 1. Описание входов и выходов ПИД-регулятора
|
Наименование |
Тип |
Описание |
|
ACTUAL |
REAL |
Текущее значение контролируемой переменной. |
|
SET_POINT |
REAL |
Задание. |
|
KP |
REAL |
Коэффициент передачи. |
|
TN |
REAL |
Постоянная интегрирования, в секундах (т.е. "0.5" для 500 мс). |
|
TV |
REAL |
Постоянная дифференцирования, в секундах (т.е. "0.5" для 500 мс). |
|
Y_MANUAL |
REAL |
Определяет значение выхода Y, если MANUAL = TRUE. |
|
Y_OFFSET |
REAL |
Стационарное значение Y. |
|
Y_MIN, Y_MAX |
REAL |
Значение выхода Y ограничено Y_MIN и Y_MAX. При достижении Y границ ограничения, выход LIMITS_ACTVE, (BOOL) принимает значение TRUE. Ограничение работает только при Y_MIN < Y_MAX. |
|
MANUAL |
BOOL |
Значение TRUE, включает режим ручного регулирования по входу Y_MANUAL. |
|
RESET |
BOOL |
TRUE сбрасывает регулятор; в это время Y = Y_OFFSET |
Для программы понадобятся следующие
элементы: функциональный блок BLINK (для генерации импульсов заданной длительности), пользовательский
функциональный блок OBJEKT (для имитации объекта регулирования) и
функциональный PID (ПИД-регулятор).
Рис. 2. Программа на CFC
В качестве объекта можно написать простейший функциональный блок на языке ST, который будет имитировать изменение температуры в зависимости от регулирования.
Рис. 3. Объект на языке ST
Основу визуализации составляет графический элемент «Тренд», в данном случае он настроен таким образом, что выводит начальную температуру объекта (зеленая линия), уставку (красная линия) и выход регулятора (синяя линия).
Рис.4.
Визуализация работы ПИД-регулятора