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SoMachine 平台如何进行温度自整定

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weicy007
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发表于:2019/7/26 15:38:09
#0楼
Somachine软件当中有很多的库文件,在其中包装库中有一个TemperatureControl功能块,如下图所示:
附件 捕获.jpg
包装库提供了温度加热控制功能,该库中的 TemperatureControl 功能块通过自动调谐算法找到 PID 参数,通过 PID 控制算法精确的控制温度。

新建程序后我们可以先在“库管理器”中添加Packaging这个库。
附件 TIM截图20190726152342.jpg

程序当中我们直接调用该功能块,这里以一路模拟量输入为例,功能块pwm输出信号来调节温度。
附件 TIM截图20190726152735.jpg

自整定算法采用基于 Ziegler-Nichols 曲折切线法确定 PID 参数。
PID 的数学模型是在用拉普拉斯变换方法求解微分方程过程中引出来的复域中的数学模型,它不但能等同微分方程反映系统的输入、输出动态特性,而且能间接的反映结构、参数变化是对系统输出的影响。
PID 传递函数只取决于系统的结构和参数,与外界输入无关。 Ziegler 和 Nichols 于 20 世纪 40 年代提出了基于带有延迟的一阶传递函数模型的传统 PID 控制经验公式,这种回路整定技术使得 PID 算法知道现在还没广泛应用在工业控制领域内反馈控制策略中。 这种方法计算过程值的最大响应速度和死区时间,计算出时间常数后再确定 PID 参数。
TemperatureControl 功能块集成了自整定功能、数字滤波功能和 PWM 功能。
功能块具体参数说明请参考 SoMachine 在线帮助。
为了更直观的显示功能块的状态,我们可以在SoMachine中调用可视化界面来控制功能块。
附件 TIM截图20190726153317.jpg

首先是参数的整定
通过可视化界面执行 PID 参数整定、自动控制。
a) 使能功能块:点击按钮 1,功能块进入使能状态, Enable Out 输出 true;
b) 开启自整定:点击按钮 2,功能块自整定功能启用;
c) 执行功能块:点击按钮 3,进入自整定状态;
附件 TIM截图20190726153450.jpg
d) 参数确定:整定完成后, AttnStaId=6,功能块进入 ready 状态,关闭自整定功能(再次点击按钮 2) ,此时 PID 整定后参数通过程序赋值给 PID 输入参数并作为后续 PID 控制参数。

然后让功能块自动运行
a) 使能功能块: 点击按钮 1,功能块进入使能状态, Enable Out 输出 true;
b) 修改设定值 Sp1:修改设置值 Sp1 后,按键盘上 Enter 键确认;
c) 触发功能块:点击按钮 3,功能块进入 PID 自动控制状态;

通过 Trace 跟踪监视过程值、设定值、 PID 输出值的变化。
由于温度变化缓慢存在迟滞,建议在 trace 设置中高级选项中配置采样时间为 1s。
附件 TIM截图20190726153604.jpg

这样一个自动整栋整定温度的方法就实现了,大家感兴趣的可以试下。



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FreeTigerMan
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发表于:2019/8/1 15:38:14
#1楼
Ramp都有了哈
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weicy007
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发表于:2019/8/8 9:53:46
#2楼
回复 #1楼 FreeTigerMan
哈哈,这个做起来还是比较方便的。
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AUTOSYS168
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发表于:2019/10/30 21:34:49
#3楼
请问PID参数在整定时以最快的速度逼近目标值过程中会不会出来超调呢?
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weicy007
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发表于:2019/10/31 17:09:18
#4楼
回复 #3楼 AUTOSYS168
理论上是会超调的。
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AUTOSYS168
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发表于:2019/10/31 22:00:46
#5楼
请教下,需要多少个动态周期可以达到稳态呢?
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0aguang0
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发表于:2019/11/1 22:13:46
#6楼
回复 #4楼 weicy007
对于初始温度距离目标温度比较远的那种控温..是不是用分段控温能更好一些?
快要达到目标温度的时候再开启pid
之前用西门子200smart的小plc 那个pid自整定模块
加热50多升油..想都不要想整定.根本整定不出来
水平一般,能力有限.如有错误之处.欢迎并感谢指出.我一定认真学习积极改正.请勿DISS.
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AUTOSYS168
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发表于:2019/11/2 16:12:26
#7楼
回复 #6楼 0aguang0
PID自整定时系统产生比较大的超调,并产生振荡,使稳定性变坏,一般跟PLC或模块固件里面算法中的经验参数有关,经验参数是根据实验测试和现场应用时经多次调整所获得的,所以针对某个具体的系统不一定完全适用。
2352
0aguang0
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发表于:2019/11/2 20:51:17
#8楼
回复 #7楼 AUTOSYS168
具体的东西还是得摸索这来才行
水平一般,能力有限.如有错误之处.欢迎并感谢指出.我一定认真学习积极改正.请勿DISS.
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AUTOSYS168
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发表于:2019/11/2 20:57:40
#9楼
回复 #8楼 0aguang0
嗯,赞同,说得很有道理,不是啥都能完全套上去的表情
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