PID (Proportional-Integral-Differential)

PID ist eine Ausgangsanweisung, die die physischen Eigenschaften, wie etwa Temperatur, Druck, Füllstand und Durchflussrate, mithilfe von Prozessschleifen steuert.
Details zum Betrieb:
  • Wenn aktiviert, steuert PID den Prozess mithilfe der Eingangsparameter einschließlich SW und Verstärkung des PID-Controllers.
  • Beim Moduswechsel von Betrieb zu Programm wird die PID-Anweisung deaktiviert, Parameterwerte werden beibehalten.
  • Beim Moduswechsel von Programm zu Ausführung bleibt die PID-Anweisung deaktiviert, bis ein Benutzer „Enable“ auf TRUE setzt.
Unterstützte Sprachen: Funktionsblockdiagramm, Kontaktplan und Strukturierter Text.
Diese Anweisung gilt für
Micro820
 L20E-,
Micro850
 L50E- und
Micro870
 L70E-Controller.
PID
PID
PID-Parameter
Parameter
Parametertyp
Datentyp
Beschreibung
Enable
Eingang
BOOL
Aktivierungsanweisung.
  • TRUE: Ausführung mit den aktuellen Eingabeparametern starten.
  • FALSE: PID wird nicht ausgeführt. CV auf 0 setzen, AbsoluteError berechnen.
PV
Eingang
REAL
Prozesswert. Dieser Wert wird in der Regel aus einem analogen Eingang gelesen.
Die SI-Einheit muss dem Sollwert entsprechen.
SP
Eingang
REAL
Der Sollwert für den Prozess.
AutoManual
Eingang
BOOL
Automatische oder manuelle Modusauswahl.
  • TRUE: CV wird von PID gesteuert.
  • FALSE: PID wird ausgeführt und CV wird von CVManual-Eingang gesteuert.
CVManual
Eingang
REAL
Definierter Steuerwerteingang für den manuellen Modus.
Der gültige Bereich für CVManual ist:
CVMin < CVManual < CVMax.
CVMin
Eingang
REAL
Minimaler Steuerwert.
  • Wenn CV < CVMin, dann gilt CV = CVMin.
  • Wenn CVMin > CVMax, tritt ein Fehler auf.
CVMax
Eingang
REAL
Maximaler Steuerwert.
  • Wenn CV > CVMax, dann gilt CV = CVMax.
  • Wenn CVMax < CVMin, tritt ein Fehler auf.
Gains
Eingang
PID_GAINS
Anstieg von PID für Controller.
Verwenden Sie den Datentyp PID_GAINS, um den Anstiegsparameter zu konfigurieren.
Control
Eingang
BOOL
Regelrichtung des Prozesses:
  • TRUE: Direkte Aktion, wie z. B. Kühlung.
  • FALSE: Umgekehrte Aktion, wie z. B. Heizung.
Active
Ausgang
BOOL
Status des PID-Controllers.
  • TRUE: PID ist aktiv.
  • FALSE: PID wurde angehalten.
CV
Ausgang
REAL
Die Ausgabe des Steuerwerts.
Wenn ein Fehler aufgetreten ist, ist CV 0.
AbsoluteError
Ausgang
REAL
Der Absolutfehler ist die Differenz zwischen dem Prozesswert (PV) und dem Sollwert (SP).
Error
Ausgang
BOOL
Zeigt das Vorhandensein eine Fehlerbedingung an.
  • TRUE: Beim Vorgang ist ein Fehler aufgetreten.
  • FALSE: Der Vorgang wurde erfolgreich abgeschlossen oder die Anweisung wird nicht ausgeführt.
ErrorID
Ausgang
USINT
Ein eindeutiger numerischer Wert, der den Fehler angibt. Die Fehler sind in PID-Fehlercodes definiert.
PID_GAINS-Datentyp
Parameter
Parametertyp
Datentyp
Beschreibung
Kc
Eingang
REAL
Controller-Anstieg für PID.
Proportional und Integral sind von diesem Anstieg abhängig. (>= 0,0001).
Durch die Erhöhung von Kc wird die Reaktionszeit verkürzt, jedoch auch das Überschwingen und Oszillieren des PID erhöht.
Wenn Kc ungültig ist, tritt ein Fehler auf.
Ti
Eingang
REAL
Integrale Zeitkonstante in Sekunden (>= 0,0001).
Durch Erhöhen des Ti wird das Überschwingen und Oszillieren des PID reduziert.
Wenn Ti ungültig ist, tritt ein Fehler auf.
Td
Eingang
REAL
Abgeleitete Zeitkonstante in Sekunden (>= 0,0).
Wenn Td gleich 0 ist, ist kein differenzierendes Verhalten vorhanden, und das PID wird zu einer PI-Steuerung.
Ein Erhöhen des Td reduziert das Überschwingen und beseitigt das Oszillieren der PID-Steuerung.
Wenn Td ungültig ist, tritt ein Fehler auf.
FC
Eingang
REAL
Filterkonstante (>= 0,0). Der empfohlene Bereich für FC ist 0 bis 20.
Durch Erhöhen des FC glättet die Antwort der PID-Steuerung.
Wenn FC ungültig ist, tritt ein Fehler auf.
PID-Fehlercodes
Fehlercode
Fehlerbeschreibung
0
PID funktioniert normal.
1
Kc ist nicht gültig.
2
Ti ist nicht gültig.
3
Td ist nicht gültig.
4
FC ist nicht gültig.
5
CVMin > CVMax oder CVMax < CVMin.
6
CVManual < CVMin.
CVManual ist ungültig.
7
CVManual > CVMax.
CVManual ist ungültig.

PID-Beispiele

Beispiel für ein PID-Funktionsblockdiagramm
PID-Funktionsblockdiagramm mit Eingängen, Ausgängen und Parametern
Beispiel für einen PID-Kontaktplan
Beispiel für einen PID-Kontaktplan
Beispiel für strukturierten PID-Text
Beispiel für strukturierten PID-Text
Ergebnisse
Ergebnisse
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