S7-200的中央空调控制系统的设计+流程图+原理图(5)
3、微分时间D
微分时间D是根据差值信号变化的速率，提前给出一个相应的调节动作，从而缩短了调节时间，克服因积分时间过长而使恢复滞后的缺陷。D的取值也与拖动系统的时间常数有关：拖动系统的时间常数较小时，微分时间应短些；反之，拖动系统的时间常数较大时，微分时间应长些。由于微分环节在系统传递函数中引入了一个零点，如果使用不当会使系统不稳定。
3.1.2 PID控制器的参数整定
PID控制器参数整定是控制系统设计的核心。它是基于对控制过程的特性确定PID控制器的比例系数，积分时间和微分时间的大小。 PID控制器参数整定的方法很多，归纳起来有两大类：一是理论计算整个滴定。这主要是基于该系统的数学模型，通过理论计算确定控制器参数。此方法计算所得到的数据，可以不直接使用，必须进行调整，通过工程和改型。其次，工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的测试，方法简单，容易掌握，在工程实践中被广泛使用。 PID控制器参数整定方法的工作原理，主要有临界比例，反应和衰减曲线的方法。这两种方法各有自己的特点，其共同点是通过测试，然后按照经验公式工程优化控制器参数。但是，无论哪个方法得到的控制器参数需要在实际运行中进行最后的调整和改进。现在一般采用的是临界比例法。使用这种方法的PID控制器参数整定参数如下：
（1）首先，在预选的采样周期足够短，以便使系统正常工作;
（2）仅加入比例控制环节，直到系统的阶跃响应出现的输入阈值振荡时写下的缩放系数和临界振荡周期;
（3）通过方程的参数，PID控制器获得了一定程度的控制。
3.1.3 PID的反馈逻辑
所谓反馈逻辑，是指被控物理量经传感器检测到的反馈信号对变频器输出频率的控制极性。例如中央空调系统中，用回水温度控制调节变频器的输出频率和水泵电机的转速。冬天制热时，如果回水温度偏低，反馈信号减小，说明房间温度低，要求提高变频器输出频率和电机转速，加大热水的流量；而夏天制冷时，如果回水温度偏低，反馈信号减小，说明房间温度过低，可以降低变频器的输出频率和电机转速，减少冷水的流量。由上可见，同样是温度偏低，反馈信号减小，但要求变频器的频率变化方向却是相反的。这就是引入反馈逻辑的原由。
3.1.4 P、I、D参数调整原则
各参数的预置是相辅相成的，运行现场应根据实际情况进行如下细调：被控物理量在目标值附近振荡，首先加大积分时间I，如仍有振荡，可适当减小比例增益P。被控物理量在发生变化后难以恢复，首先加大比例增益P，如果恢复仍较缓慢，可适当减小积分时间I，还可加大微分时间D。
3.2实现设定值的自动调节
由前面的分析可知，系统的冷负荷随着昼夜和季节的不同、大气环境的变化
有很大的差异，室温等因素也会产生较大的影响。即使空调系统的水泵、风机等以同样转速等情况运行，其实际出回水温差也变化很大。因此随环境因素实时的修改设置参数，可更加节能，通过建立温度查询表并通过人机界面输入到PLC存储器中可实现自动控制。温度设置如下表：
表3-1 温度值查询表
室 温 19℃以下 19℃~23℃ 23℃~26℃ 26℃以上
设定值 8 7 6 5
3.3 PID控制器设计及实现
西门子公司从S7-200系列PLC中的CPU215，CPU216开始增加了用于闭环控制的PID指令。西门予公司的S7-200系列的PLC都有配套的STEP7-Micro/WIN32编程软件，该软件可以在PC机上运行，为用户开发、编辑和监控自己的应用程序提供了良好的编程环境。
下一篇：建设工程施工中合同管理研究