realizacje regulatorów pid w sterownikach plc siemens … · oprogramowanie tia portal v11, mo...
Post on 06-Jul-2018
227 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200 Realizacje regulatorów PID
w sterownikach PLCSiemens S7-1200
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
Przemysłowe Układy Sterowania PID
1
Politechnika GdańskaWydział Elektrotechniki i Automatyki
Opracowanie: dr inż. Tomasz Rutkowski
Katedra Inżynierii Systemów Sterowania2014/2015
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
Plan wykładu� Informacje ogólne o funkcjach realizujących algorytmy
regulatorów PID w S7-120o PID_Compacto PID_3Step
� O czym pamiętać gdy program w TIA Portal zawieraregulator PID
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
2
regulator PID� Konfiguracja i strojenie regulatora PID w postaci funkcji
PID_Compact w TIA Portal V11� Konfiguracja regulatora PID w postaci funkcji PID_3Step
w TIA Portal V11
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID
W sterownikach PLC Siemens S7-1200, wykorzystującoprogramowanie TIA Portal V11, można stosować dwawbudowane typy regulatorów PID za pośrednictwemnastępujących funkcji:� PID_Compact – uniwersalny regulator PID
z przeznaczeniem do sterowania procesami
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
3
z przeznaczeniem do sterowania procesamitechnologicznymi o „ciągłych wartościach” na wejściui wyjściu,
� PID_3Step – z przeznaczeniem do sterowaniaprocesami technologicznymi ze specjalnymiustawieniami dla urządzeń wykonawczych (np. zaworynapędzane silnikami), które potrzebują sygnałówdyskretnych dla działania „otwierającego”i „zamykającego”.
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID
� W obu typach regulatorów PID (PID_Compact,PID_3Step):o użytkownik nie musi (ale może) ręcznie inicjować
parametrów członów proporcjonalnego (P),całkującego (I) i różniczkującego (D),
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
4
całkującego (I) i różniczkującego (D),o można obliczyć/wyznaczyć parametry regulatora
podczas jednego z dwóch trybów autodostrajania:� tryb „pretuning” (strojenie wstępne): na bazie
czasu narastania oraz czasu martwego,� lub tryb „fine tuning” (strojenie precyzyjne): na
bazie stałych i ograniczonych oscylacji (metodaprzekaźnikowa).
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID
� Zmiany wprowadzone w konfiguracji regulatora PID wtrybie RUN nie będą uwzględnione dopóki jednostkacentralna nie zmieni swojego stanu z trybu STOP na trybRUN,
� Oba typy regulatorów (PID_Compact, PID_3Step)należy implementować w cyklicznych blokach
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
5
należy implementować w cyklicznych blokachorganizacyjnych (cykliczny OB).
� Nie należy wywoływać instrukcji PID w głównychblokach cyklu programu.
� Instrukcja PID potrzebuje odpowiedniego czasu abywyznaczyć odpowiedź wynikającą ze zmiany wielkościregulowanej (PV), nie oblicza wielkości sterującej (CV) wkażdym cyklu pracy sterownika.
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200TIA Portal: konfiguracja regulatorów
Zaczynamy od:• konfiguracja sterownika,• utworzenia cyklicznego bloku
organizacyjnego,
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
6
organizacyjnego,
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200TIA Portal: konfiguracja regulatorów
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
7
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
8
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Automatyczne utworzenie bloki technologicznego (blok danych konfiguracyjnych regulatora)
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
9
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200TIA Portal: konfiguracja regulatorów
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
10
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
11
PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
12
T1 = a ∙ TD
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
13
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
14
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
15
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
16
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
17…
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
18
…
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
19
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
20
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
21
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Konfiguracja regulatora
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
22lub…
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Konfiguracja regulatora
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
23
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Konfiguracja regulatora
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
24
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Konfiguracja regulatora
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
25
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
26
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
27
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
28
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
29
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
30
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
• Kolejnym etapem jest wgranie skompilowanego programu i konfiguracji do sterownika
• Następnie przechodzi się w tryb RUN
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
• Następnie przechodzi się w tryb RUN sterownika
31
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Strojenie regulatora
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
32
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Strojenie regulatora
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
33
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
34
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
35
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
36
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
37
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
38
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
39
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
40
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
41
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
42
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
43
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_Compact
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
44
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
45
PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
46
T1 = a ∙ TD
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
47
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
48
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
49
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
50
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
51
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
52
…
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
53
…
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
54…
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
55
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
56
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
57
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
58
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
59
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
60
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
61
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID: PID_3Step
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
62
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
S7-1200Typy regulatorów PID
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
63
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
Bibliografia
.
[1] TIA Portal V11 – Help
[2] Siemens S7-120 Easy Bookhttps://www.automatyka.siemens.pl/docs/docs_ia/S7-1200_easy_book_PL_wyd_2012_4.pdf
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
64
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID –
PLC
S7-
1200
Dziękuję za uwagę !!!
Rea
lizac
je r
egul
ator
ów P
ID
65
top related