从来没有哪次用PID控制温度这么累过! 点击：21726 | 回复：174
发表于：2005-10-01 21:56:00
楼主
哪位同行用S7-200的PID指令控制过温度,效果怎样?
控制对象是加热炉,12米,660KW,温度范围100-260摄氏度
控制器是CPU226+EM231热电偶+EM232模块
电热管加热,固态继电器通过周波触发器控制
希望达到的精度是正负1.0度,最大超调4.0度，响应速度
倒没有很高的要求。
我用的是S7-WIN4.0软件,程序动了三四次大手术,用过向导
生成程序,也手动写过PID程序,自整定也整了N次了
总感觉有些不如人意
起先只是用比例,后来加上了积分,微分也加上了
现在最好的效果是精度和稳定性都算达到了,但是当PV和
SV相距很近时,比如5度到10度这样子,会出现温度迟迟升
不上来的问题。
现在我的P是5.0,I是35.0,D是0.2,T是2.0我明显感觉是积
分作用不够，但是加大了就会超调的厉害，微分也不敢加
（0.5时作用已经很明显了），真的是速度和精度矛盾很突
出这台设备滞后性非常大，全输出停止后会冲出20多度；
控制周期也很长，升上来降下去一次温度要2个小时
我有些怀疑炉子本身和固态继电器的原因导致失控的问题，
但是现场有仪表的，自整定后效果可以达到要求；我知道应
该有最优的一组PID参数可以达到最好的控制效果，但是实在
太难找了，西门子技术支持说没有理论和经验数据，就靠自
己找，可是一个来回要两个多小时，找得累啊
我的问题是：
1、西门子PID指令到底好用吗?特别像我这种场合，有没有哪
位调出的效果比较满意的？
2、4.0版本的自整定整出来的参数效果怎样？
我用过四五次自整定，最快的几分钟（可能程序有问题和整定
时机不对），慢的一次要三四个小时但效果还不是很好。
另外手册上说自整定要在PV、SV靠的很近，并且MV相对平稳的
时候开始，感觉不是很好理解(这样需要手调的，自整定岂不
没多大意义了)。
3、有没有哪位做过类似的控制系统，希望能够给些建议和帮助
非常感谢
发表于：2009-09-13 15:55:14
142楼
呵呵, 对 133楼 ,great 的回复 ,我看你不太懂程序吧! 什么PLC 是万能的, 理论上PLC 能做出各种算法! 就一个温度PID 控制,
你就误导别人不要用PLC ,你该不会是为上面的仪表做广告的吧!
PLC 自带的PID 指令,是要靠你根据具体的控制对象 设置不同的参数值的! 问题是你要是理解了PID 算法 ,哪你就不会提出这样的论断!\
理解了PID 算法,就可以自己编一个算法 , PID 指令也是很多条指令组成的!
更具我的经验,温度PID 算法 ,有的场合,用 P+D 算法就可以了,不必加入I 项!
I 项会导致超调, 且,精度不回控制到很小! P项系数可以小一点,D项系数可以大一点,调试经过若干个周期可以找到合适的参数!
发表于：2009-11-25 15:22:57
144楼
怒海大师你好；我现在也在用PID指令做自动温控，能教俺如何使用S7200 PID指令吗？
发表于：2010-03-05 13:32:21
145楼
各位PLC师傅及各位同行，你们好，
我在学习PLC，书中有道实验题，我对PID搞不明白！题目如下：
实验设备：1，S—200一台，2，EM235模块一个，3，实验用水容器一个，4，（4——20MA）信号液位传感哭一个，可用差压变送器，也可用超声波物位计，5，调节阀一个，通过4——20MA电流调节其开度大小，6，小水泵一个，
实验内容：用水泵通过一调节阀给一水池供水，水池中用一液位变送器测量水池水位，变送器输出4——20MA电流信号，表示水位深度，1，对液位变送器AIW0的输出进行采样，要求采样周期为一个扫描周期，多次采样后得平均值，折算为水池液位。设定一个水池水位，用PID指令控制调节阀，保证水池水位保持在设定值！ 2，对模拟量采样用定时中断方法，设定采样周期为100MS，多次采样后得平均值为水池液位。
要求梯形图程序，我的电子邮箱为zjfengtc@126.com
希望各位高手指点！
发在这里也可以，我会常来看的！
我在学习PLC，书中有道实验题，我对PID搞不明白！题目如下：
实验设备：1，S—200一台，2，EM235模块一个，3，实验用水容器一个，4，（4——20MA）信号液位传感哭一个，可用差压变送器，也可用超声波物位计，5，调节阀一个，通过4——20MA电流调节其开度大小，6，小水泵一个，
实验内容：用水泵通过一调节阀给一水池供水，水池中用一液位变送器测量水池水位，变送器输出4——20MA电流信号，表示水位深度，1，对液位变送器AIW0的输出进行采样，要求采样周期为一个扫描周期，多次采样后得平均值，折算为水池液位。设定一个水池水位，用PID指令控制调节阀，保证水池水位保持在设定值！ 2，对模拟量采样用定时中断方法，设定采样周期为100MS，多次采样后得平均值为水池液位。
要求梯形图程序，我的电子邮箱为zjfengtc@126.com
希望各位高手指点！
发在这里也可以，我会常来看的！
发表于：2010-05-10 10:25:41
155楼
可以用用科创思品牌的PLC。扩展模块自带PID控制。在编程软件里添加PID库文件就行。带自整定模糊逻辑控制。控温很准。http://www.co-trust.com 13338604747 伏
发表于：2010-08-18 14:25:14
158楼
回复内容：
对：怒海孤鸿 关于非常感谢这么多同行的意见和看法
这个项目终于彻底结束了,验收也已经通过,感觉还是比较满意。
目前为止，PID参数和上次公布的变化非常大，程序也略有改动，但效果很好。
10米长2米宽的炉子，一个控制点，现在精度可以达到正负1.0摄氏度，最大超调也不会超过两度，也可以说不会超调，另外还有三个取样点的温度稳态后的精度也可以达到一度内，升温曲线非常好。另外对于任意大小偏差和外部的扰动，效果也很好。现在只是一组参数，算是真正经得起考验了，空炉和装料时的区别只是炉内温度达到稳态的时间不同而已，这与炉体本身和它的循环速度有关的。
如果仅仅是这四个点，很早就好了。客户验收的时候测温点一共有28个，分布在各个角落，要求在规定的时间内升到设定的温度，升温过程中也不可以超调，到温后再测料温，时间和精度同样有具体要求。然后保温3-12个小时。有天装料验收，保温了12个小时，第二天早晨过来看历史曲线，感觉真是非常好，这么多天的辛苦没有白费。
以前我的做法有误区的，至少是走了弯路，真是欲速则不达。主要体现在以下两点：
首先，我只顾自己了，忽视了对炉体本身和炉内环境的要求，要达到一定的精度，炉子的保温性和热稳定性是必须的。开始调试时，我就感觉炉门的密封性很差，热量散发的很明显，当时他们技术人员搪塞我就这样，我就不管他们干下去了，后来炉门和其他一些地方作了改进，保温性和热稳定性好多了，所以我用一组参数便可以了。
其次，这台炉子的加热器设定功率偏大的，设计是660KW，后来据说400KW足够了，还有驱动固态继电器的周波控制器，线性度也非常的差，它的触发信号是4-20ma，后来我标定了一下，20毫安时加热器的电流是220A，12毫安时加热器电流约为200A，8毫安时的电流约为150A，才发现这玩意的线性度差的无法想象，以前调试参数前首先都会标定一下执行器的开度和当前值的对应情况的，这次首先是很急，再次高估了PID的调节功能，我认为PID可以完全弥补执行机构的非线性的，真是难为了西门子的S7-200。
后来我把MV的自动输出范围从本来的4-20MA改为4-12MA，效果真是立竿见影，首先是解决了超调的问题，其次是解决了系统响应满和抗扰动能力差的问题。其实我所做的，一是限死了加热器的输出功率，二是改善了周波控制器的线性度。
我认为PID参数是没有什么理论和经验数据的，即使两台完全相同的设备，如果控制环境有所差异，PID参数肯定是不同的。
现在我用的参数分别是：P：12.5；I：25.0；D：0.1；T：2.0。
现在我可以回答自己最初的两个问题了：
1、S7-200的PID指令很好用，绝对是经得起考验的，只要你的设备设计合理，状态相对稳定，绝对有一组参数可以完全满足精度和响应速度要求的。
2、自整定我后来没有用过，不过此前整定得出的参数效果很差的原因已经很清楚，我想德国人既然推出，肯定效果还是可以的。起初对西门子的这项功能甚至PID指令心里没底，也给SLC的技术打过电话。现在看来我是多虑了。
欢迎回帖，多多交流！
内容的回复：
能否把原始程序发给我，谢谢。最近在做PID控制，但一直不得要领。xiongmi2006@126.com
对：怒海孤鸿 关于非常感谢这么多同行的意见和看法
这个项目终于彻底结束了,验收也已经通过,感觉还是比较满意。
目前为止，PID参数和上次公布的变化非常大，程序也略有改动，但效果很好。
10米长2米宽的炉子，一个控制点，现在精度可以达到正负1.0摄氏度，最大超调也不会超过两度，也可以说不会超调，另外还有三个取样点的温度稳态后的精度也可以达到一度内，升温曲线非常好。另外对于任意大小偏差和外部的扰动，效果也很好。现在只是一组参数，算是真正经得起考验了，空炉和装料时的区别只是炉内温度达到稳态的时间不同而已，这与炉体本身和它的循环速度有关的。
如果仅仅是这四个点，很早就好了。客户验收的时候测温点一共有28个，分布在各个角落，要求在规定的时间内升到设定的温度，升温过程中也不可以超调，到温后再测料温，时间和精度同样有具体要求。然后保温3-12个小时。有天装料验收，保温了12个小时，第二天早晨过来看历史曲线，感觉真是非常好，这么多天的辛苦没有白费。
以前我的做法有误区的，至少是走了弯路，真是欲速则不达。主要体现在以下两点：
首先，我只顾自己了，忽视了对炉体本身和炉内环境的要求，要达到一定的精度，炉子的保温性和热稳定性是必须的。开始调试时，我就感觉炉门的密封性很差，热量散发的很明显，当时他们技术人员搪塞我就这样，我就不管他们干下去了，后来炉门和其他一些地方作了改进，保温性和热稳定性好多了，所以我用一组参数便可以了。
其次，这台炉子的加热器设定功率偏大的，设计是660KW，后来据说400KW足够了，还有驱动固态继电器的周波控制器，线性度也非常的差，它的触发信号是4-20ma，后来我标定了一下，20毫安时加热器的电流是220A，12毫安时加热器电流约为200A，8毫安时的电流约为150A，才发现这玩意的线性度差的无法想象，以前调试参数前首先都会标定一下执行器的开度和当前值的对应情况的，这次首先是很急，再次高估了PID的调节功能，我认为PID可以完全弥补执行机构的非线性的，真是难为了西门子的S7-200。
后来我把MV的自动输出范围从本来的4-20MA改为4-12MA，效果真是立竿见影，首先是解决了超调的问题，其次是解决了系统响应满和抗扰动能力差的问题。其实我所做的，一是限死了加热器的输出功率，二是改善了周波控制器的线性度。
我认为PID参数是没有什么理论和经验数据的，即使两台完全相同的设备，如果控制环境有所差异，PID参数肯定是不同的。
现在我用的参数分别是：P：12.5；I：25.0；D：0.1；T：2.0。
现在我可以回答自己最初的两个问题了：
1、S7-200的PID指令很好用，绝对是经得起考验的，只要你的设备设计合理，状态相对稳定，绝对有一组参数可以完全满足精度和响应速度要求的。
2、自整定我后来没有用过，不过此前整定得出的参数效果很差的原因已经很清楚，我想德国人既然推出，肯定效果还是可以的。起初对西门子的这项功能甚至PID指令心里没底，也给SLC的技术打过电话。现在看来我是多虑了。
欢迎回帖，多多交流！
内容的回复：
能否把原始程序发给我，谢谢。最近在做PID控制，但一直不得要领。xiongmi2006@126.com
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