fb52中主要控制位如下:“co-m_rts”(地址8.0):模块初始化,1有效,完成后自动复位;“load_-op”(地址8.1):将操作参数传送到fm355模块中,1有效,完成后自动复位;“load_par”(地址8.3):将控制参数传送到fm355模块中,1有效,完成后自动复位;“read_ou-t”(地址8.2):将模块输出读到背景数据块中,1有效,完成后自动复位;“read_par”(地址8.4):将控制参数读到背景数据块中,1有效,完成后自动复位。
同时,用户可以在上位机界面中选择手动或自动模式,以及pi或pid控制模式。在自动模式下,参数“sp_re”(地址48.0)作为pid回路的设定点,“pv”(地址14.0)作为实际反馈值,参数“lmn”(地址26.0)以百分比的形式作为输出值(作为用户参考值)并自动输出到模拟量输出端口。
3.2 控制输出离散化
由于pid调节对象是一个连续变化的模拟量,所以最后的计算结果也是连续变化的模拟量,而本文的挤出加热系统是采用固态继电器输出控制加热器通断时间的方式,所以pid的输出最终应该是一个数字量。这就要对pid输出结果进行离散化,再转化为调制方波脉冲串信号(pwm),即在固定周期内不同占空比的方波脉冲串信号,如图3所示。
图3 脉冲宽度调制
本系统设定调制方波脉冲串信号的固定周期为10s。
3.3 pid参数的自整定
pid参数控制器允许工程人员以一种简单而直接的形式来调节系统,但pid参数复杂繁琐的整定技术一直困扰着工程技术人员。因此,对pid参数的自整定技术在工程上有重要的意义。本文所选用的西门子温控模块fm355就具有参数自整定功能。该参数自整定方法是一种基于ziegler-nichols的工程整定方法[4-9],具体过程如下:
对于大多数温度控制系统都可近似用一阶惯性加纯延迟环节来表示,其传递函数为:
(1)
对于典型pid控制器,有zie -gler-nichols整定公式