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小LOGO! 大应用|PI控制器在数字量和模拟量中的应用

时间:2024-04-25 16:36:12 点击:17次

 西门子数字化工业 2024-04-24 18:30 

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注:本文来自LOGO!案例征集用户投稿,经编辑整理后发布


设定值由模拟输入AI2(0-10V,例如通过电位器)给出。用户可以在15.0至35.0°C范围内调整温度。因此,通过电位器下降的0-10V电压在函数块B003中缩放为150至350的值。这个值是PI控制器B004的参考值。增益和偏移会自动调整。


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PI控制器


在PI控制器中,B003的设定值与模拟输入AI1的过程值进行比较。必须连接适当的传感器到AI1,用于评估过程值。在这个示例中,使用一个带有变送器0-10V的温度传感器。在PI控制器中完成传感器的缩放。因此,0-10V的电压在B004中缩放为-300至+600的值。增益和偏移会自动调整。


您可以选择连接数字或模拟负载(例如通过Q1控制的开关加热器或连接到AQ1的带有0-10V输入的加热阀执行器)。通过PI控制器的参数可以指定负载达到设定值的速度快慢。模拟输出的值直接由PI控制器给出。在数字输出上使用脉冲宽度调制

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如果实际值远低于设定值

将Q1切换为"高"状态,直到两个值接近。一旦它们接近,Q1将被脉冲化更长或更短。因此,加热功率在两个值接近之前就已经降低。

如果值相等

通过适当的脉冲频率将负载保持在设定值上。因为加热控制是一个相对滞后的系统,PWM函数块B001中的周期时间应选择稍大一些(例如2分钟)。


PI控制器输出0至1000的调节变量,这对应于模拟输出AQ1上的0.00至10.00V电压。脉冲宽度调制解读模拟量数据并将其转换为脉冲。


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示例


调节变量PI控制器=1000

->输出PWM在周期时间的100%上开启

调节变量PI控制器=500

->输出PWM在周期时间的50%上开启,50%关闭(在这个例子中为1分钟开启,1分钟关闭)

调节变量PI控制器=250

->输出PWM在周期时间的25%上开启,75%关闭(在这个例子中为0.5分钟开启,1.5分钟关闭)

激活变量PI控制器=0

->输出PWM打开0%。


关于PWM,请在手册的技术数据中考虑输出的最大切换频率。


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优势和特点


借助基本模块上的集成模拟输入(0-10V),不需要单独的扩展模块。

用户可以随时快速更改设定值。

通过B004和B001的参数化,可以轻松适应负载的惯性。n- 适用于数字和模拟负载。


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