Realizacje regulatorów PID w sterownikach PLC Siemens … · oprogramowanie TIA Portal V11, mo...

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


� 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


� 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


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


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


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

10

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


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


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


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

13

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

14

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

15

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

16

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

17…

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

18

…

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

19

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

20

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

21

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Konfiguracja regulatora

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

22lub…

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200



Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

23

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200



Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

24

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200



Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

25

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

26

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

27

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

28

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

29

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


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


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


Strojenie regulatora

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

32

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Strojenie regulatora

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

33

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

34

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

35

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

36

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

37

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

38

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

39

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

40

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

41

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

42

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

43

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


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


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


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

47

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

48

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

49

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

50

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

51

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

52

…

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

53

…

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

54…

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

55

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

56

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

57

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

58

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

59

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

60

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

61

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID

62

Rea

lizac

je r

egul

ator

ów P

ID –

PLC

S7-

1200


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

Realizacje regulatorów PID w sterownikach PLC Siemens … · oprogramowanie TIA Portal V11, mo...

Documents

Transcript of Realizacje regulatorów PID w sterownikach PLC Siemens … · oprogramowanie TIA Portal V11, mo...