PID控制目前已是非常成熟且廣泛應用的技術(shù)，就壓力閉環(huán)控制系統而言，實(shí)現的方法也有很多，比如利用變頻器內部的PID控制功能，PLC的PID功能，還有PID控制器等等。 本文講述S7-200 SMART PLC通過(guò)PID自整定功能控制ACS550變頻器驅動(dòng)螺桿泵，以壓力變送器的反饋壓力來(lái)控制系統壓力的恒定。
S7-200 CPU提供了8個(gè)回路的PID功能，用以實(shí)現需要按照PID控制規律進(jìn)行自動(dòng)調節的控制任務(wù)，比如溫度、壓力和流量控制等。PID功能需要模擬量輸入，以反映被控制的物理量的實(shí)際數值，稱(chēng)為反饋；而用戶(hù)設定的調節目標值，即為給定。PID運算的任務(wù)就是根據反饋與給定的相對差值，按照PID運算規律計算出結果，輸出到變頻器（驅動(dòng)水泵）等執行機構進(jìn)行調節，以達到自動(dòng)維持被控制的量跟隨給定變化的目的。
先來(lái)看看PID自整定的原理和條件：
編寫(xiě)程序很方便，只需執行PID向導一步一步操作即可。
點(diǎn)擊工具——PID即可開(kāi)始PID的向導配置，這里組態(tài)了兩組PID回路，LOOP 0和LOOP 1
配置初步的PID參數，這里可以先默認不管，因為后面有PID調節面板可以調節。
一步一步完成，即自動(dòng)生成了PID的子程序，PID0_CTRL和PID_EXE中斷程序，前者需要在程序中使用SM0.0調用，后者系統自動(dòng)調用，使用定時(shí)中斷來(lái)達到PID算法及時(shí)完成。
程序中的調用：
簡(jiǎn)單介紹下：PV_I為被測值，如果測定壓力那么就是壓力變送器反饋的模擬量通道。
Stepoin：設定值變量地址，輸入0-1的數值，對應滿(mǎn)量程的0-100%，比如量程為1.6MPA，需要整定到0.8MPA的話(huà)，那么此處要輸入0.5
AUTO~:在PID向導中使用PID手動(dòng)功能的話(huà)，就有此選項，條件接通，即為PID手動(dòng)輸出。
Manual~:手動(dòng)輸出值，輸入0-1，對應0-100%
Output:輸出模擬量，也就是控制變頻器的頻率了。
以上全部完成，進(jìn)入PID的調試階段了，S7-200 SMART配置了PID調節面板，使的PID調節顯得更為直觀(guān)。
一般使用PID的自整定即可完成調節，面板上反饋出PID趨勢圖，當然也可以使用手動(dòng)調節PID的功能。 PID調節是沒(méi)有所謂的經(jīng)驗值可以參考的，以下幾種都存在一定的瑕疵。
可能有人會(huì )注意到，S7-200 SMART的PID調節需要打開(kāi)電腦和程序，才能連接配置，哪怕是手動(dòng)調節也是。那么如何通過(guò)HMI（觸摸屏）來(lái)設定PID參數呢？為此，筆者專(zhuān)門(mén)為此找到調節入口供大家參考：其實(shí)在通過(guò)PID向導生成子程序的同時(shí)，也已經(jīng)生成了PID參數的變量表。
如圖，VD312是P（增益），VD320為I（積分時(shí)間），VD324為D(微分)
那么在HMI上放置這幾個(gè)地址，即可直接寫(xiě)入PID的參數值，當然要顯示趨勢圖的話(huà)，可以在HMI上組態(tài)一個(gè)模擬量反饋的趨勢圖，效果跟在線(xiàn)連接PLC的面板設定一樣。 ACS550接受PLC模擬量輸出通道的電流信號，來(lái)驅動(dòng)電機，達到控制的要求，對變頻器來(lái)說(shuō)，這樣的控制系統，完全變成了一個(gè)執行者了。
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