西門子PLC S7-300模塊6ES7340-1CH02-0AE0

圖3. 設(shè)置PID自整定高級(jí)選項(xiàng)
在此允許你設(shè)定下列參數(shù)：
a、你可以選中復(fù)選框，讓自整定來(lái)自動(dòng)計(jì)算滯后值和偏值（對(duì)于一般的PID系統(tǒng)，建議使用自動(dòng)選擇）；
b、滯后：滯后值規(guī)定了允許過(guò)程值偏離設(shè)定值的最大（正負(fù)）范圍，過(guò)程反饋在這個(gè)范圍內(nèi)的變化不會(huì)引起PID自整定調(diào)節(jié)器改變輸出，或者使PID自整定調(diào)節(jié)器“認(rèn)為”這個(gè)范圍內(nèi)的變化是由于自己改變輸出進(jìn)行自整定調(diào)節(jié)而引起的。PID自整定開始后，只有過(guò)程反饋值超出了該區(qū)域，PID自整定調(diào)節(jié)器才會(huì)認(rèn)為它對(duì)輸出的改變發(fā)生了效果。這個(gè)值用來(lái)減少過(guò)程變量的噪聲對(duì)自整定的干擾，從而更精確地計(jì)算出過(guò)程系統(tǒng)的自然振動(dòng)頻率。如果選用自動(dòng)計(jì)算，則缺省值為2％。如果過(guò)程變量反饋干擾信號(hào)較強(qiáng)（噪聲大）自然變化范圍就大，可能需要人為設(shè)置一個(gè)較大的值。但這個(gè)值的改變要與下面的偏差值保持1:4的關(guān)系。
c、偏差：偏差值決定了允許過(guò)程變量偏離設(shè)定值的峰峰值。如果選擇自動(dòng)計(jì)算該值，它將是死區(qū)的4倍，即8％。有些非常敏感的系統(tǒng)不允許過(guò)程量偏離給定值很多，也可以人工設(shè)置為比較小的值，但是要和上述“死區(qū)”設(shè)置保持比例關(guān)系。這就是說(shuō)，一個(gè)精度要求高的系統(tǒng)，其反饋信號(hào)必須足夠穩(wěn)定。
d、初始輸出步：PID調(diào)節(jié)的初始輸出值
PID自整定開始后，PID自整定調(diào)節(jié)器將主動(dòng)改變PID的輸出值，以觀察整個(gè)系統(tǒng)的反應(yīng)。初始步長(zhǎng)值就是輸出的變動(dòng)第步變化值，以占實(shí)際輸出量程的百分比表示。
e、看門狗時(shí)間：過(guò)程變量必須在此時(shí)間（時(shí)基為秒）內(nèi)達(dá)到或穿越給定值，否則會(huì)產(chǎn)生看門狗超時(shí)錯(cuò)誤。
PID自整定調(diào)節(jié)器在改變輸出后，如果超過(guò)此時(shí)間還未觀察到過(guò)程反饋（從下至上或從上至下）穿越給定曲線，則超時(shí)。如果能夠事先確定實(shí)際系統(tǒng)響應(yīng)非常慢，可以加長(zhǎng)這個(gè)時(shí)間。
f、動(dòng)態(tài)響應(yīng)選項(xiàng)：根據(jù)回路過(guò)程（工藝）的要求可選擇不同的響應(yīng)類型：快、中、慢、非常慢
快：可能產(chǎn)生超調(diào)，屬于欠阻尼響應(yīng)
中：在產(chǎn)生超調(diào)的邊緣，屬于臨界阻尼響應(yīng)
慢：不會(huì)產(chǎn)生任何超調(diào)，屬于過(guò)阻尼響應(yīng)
非常慢：不會(huì)產(chǎn)生任何超調(diào)，屬于嚴(yán)重過(guò)阻尼響應(yīng)
注意：用戶在這里指定需要達(dá)到的系統(tǒng)控制效果，而不是對(duì)系統(tǒng)本身響應(yīng)快慢的判斷。
g、設(shè)定完參數(shù)點(diǎn)擊OK鍵回到PID調(diào)節(jié)控制面板的主畫面
第四步：在手動(dòng)將PID調(diào)節(jié)到穩(wěn)定狀態(tài)后，即過(guò)程值與設(shè)定值接近，且輸出沒有不規(guī)律的變化，并最處于控制范圍中心附近。此時(shí)可點(diǎn)擊e.區(qū)內(nèi)的啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)PID自整定功能，這時(shí)按鈕變?yōu)橥Ｖ埂＿@時(shí)只需耐心等待，系統(tǒng)完成自整定后會(huì)自動(dòng)將計(jì)算出的PID參數(shù)顯示在e.區(qū)。當(dāng)按鈕再次變?yōu)閱?dòng)時(shí)，表示系統(tǒng)已經(jīng)完成了PID自整定。
注意：要使用自整定功能，必須保證PID回路處于自動(dòng)模式。開始自整定后，給定值不能再改變。
第五步：如果用戶想將PID自整定的參數(shù)應(yīng)用到當(dāng)前PLC中，則只需點(diǎn)擊更新PLC。
注意：完成PID調(diào)整后，最下載一次整個(gè)項(xiàng)目（包括數(shù)據(jù)塊），使新參數(shù)保存到CPU的EEPROM中。
四、PID自整定失敗的原因
1、PID輸出在最大值與最小值之間振蕩（曲線接觸到坐標(biāo)軸）

PID響應(yīng)曲線圖
解決方法：降低PID初始輸出步長(zhǎng)值
2、經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，PID自整定面板顯示如下信息：“ 自整定計(jì)算因?yàn)榈却答伌┰浇o定值的看門狗超時(shí)而失敗” 。
解決方法： 確定在啟動(dòng)PID自整定前，過(guò)程變量和輸出值已經(jīng)穩(wěn)定。并檢查看門狗時(shí)間的值，將其適當(dāng)增大。