PLC的锅炉自控系统设计+源程序+梯形图(7)
24 微分时间（Td） 实数 单位为min，正数
28 积分项前值（MX） 实数 在0-1之间 必须在0.0-1.0之
32 过程变量前值（PVn-1） 实数 在0-1之间 必须在0.0-1.0之间
3.6 内存地址分配及I/O地址分配表
本设计中所使用的PID指令回路表如表7所示，一个回路号占用4个字节，8个回路号共占用32个字节，其中每个回路的地址都代表着不同的名称。
表7 PID指令回路表
地址 名称 说明
VD100 过程变量（PVn） 在0-1之间
VD104 给定值（SPn 在0-1之间
VD108 输出值（Mn） 在0-1之间
VD112 增益（Kc) 比例常数，或正或负
VD116 采样时间（Ts 单位为s，正数
VD120 积分时间（Ti） 单位为min，正数
VD124 微分时间（Td） 单位为min，正数
VD128 积分项前值（MX） 在0-1之间
VD132 过程变量前值（PVn-1） 在0-1之间
设计中内存地址的分配中的实际温度、设定温度和当前温度的储存地址分别为VD0、VD4、VD30。内存地址的分配如表8所示。
表8内存地址分配表
地址 说明
VD0 实际温度
VD4 设定温度
VD30 当前温度
3.7 数据转换与PID参数整定
3.7.1实数归一化处理
因为PID中除了采样时间和PID的三个参数外，其他几个参数都要求输入或输出值0.0-1.0之间，所以，在执行PID指令之前，必须把PV和SP的值作归一化处理。使它们的值都在0.0-1.0之间。单极性的归一化的公式：
(3)
上述数据转换如图8所示。
图8 数据转换图
3.7.2 PID参数整定
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。一般可以通过理论计算来确定，这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。
根据经验法可以得到本设计的温度控制器参数数据，温度控制器参数经验数据如表9所示。
表9 温度控制器参数经验数据
被控变量 规律的选择 比例度 积分时间（分钟） 微分时间（分钟）
温度 滞后 20-60 3-10 0.5-3
实验凑试法的整定步骤为“先比例，再积分，最后微分”。
(1）整定比例环节
将比例控制作用由小变到大，观察各次响应，直至得到反应快、超调小的响应曲线。
(2)整定积分环节
先将步骤1）中选择的比例系数减小为原来的50％～80％，再将积分时间置一个较大值，观测响应曲线。然后减小积分时间，加大积分作用，并相应调整比例系数，多次试凑，确定比例和积分的参数。
(3)整定微分环节环节
先置微分时间 =0，逐渐加大 ，同时相应地改变比例系数和积分时间，反复试凑至获得满意的控制效果和PID控制参数。
根据反复的试凑，调处比较好的结果是P=15，I=2.0，D=0.5。