PID支持自整定功能。自整定功能仅支持位置式PID算法,即P_PID,并且只对LOOP号0~7的PID指令起作用。自整定方式包含继电反馈自整定(有超调)和飞升曲线自整定(无超调)两种方式。
PID自整定功能通过设置SM区的标志位来实现,整定完的参数也保存在SM区中,掉电永不丢失。
(1) 算法说明
继电反馈自整定算法(有过冲)
继电反馈自整定系统框图
继电反馈自整定方法基本原理是通过设定继电器滞环的参数,使系统产生等幅振荡,然后在继电反馈下观察过程的极限振荡环,由极限振荡环获得过程的临界信息,然后由临界信息算出PID控制器的参数。
飞升曲线自整定(无过冲)
继电反馈自整定的方法可以自动计算出PID的控制参数,但是由于在自整定时必须要求被控对象经过振荡过程,此过程中会出现被控对象的测量值大于设定值的情况,而这种情况在一些工业场合是不允许出现的,会发生危险或使被控对象的性质发生变化而失去控制的意义(比如化学反应等)。此外,在一些存在大滞后特性的被控对象中,采用继电反馈自整定的方法所需周期太长(几十个小时以上),同时整定出来的参数控制稳定性也较差。
基于上述需求,可以采用飞升曲线法来确定PID控制参数,即在被控对象从冷态上升至设定值的过程中建立数学模型,获取被控对象的模型参数,从而计算出PID的控制参数,达到稳定上升不超调的目的。
(2) PID自整定步骤:
首先确定要进行自整定的位置式PID指令(P_PID)的LOOP号,并在此指令的输入和输出端填写合适的变量和常数,其中PB、TI和TD值需要填写变量,不能填写常数;
确保调节回路已经连接正确并使能PID运行,此时可以根据相应的LOOP号将SMW320的相应位置为1,0~7号PID分别对应SMW320的0~7位,表示对应的PID自整定使能。例如LOOP=3,则SMW320应设置为0x08,同时将SMW321设置为0x08,表示整定完毕后自动使用整定完毕的PID参数,SMW321的0~7位表示相应的LOOP号PID是否使用自整定PID参数。