Работаем с контроллером ПЛК-84.М2. Прикладное ПО разрабатывается в среде IsaGRAF. Потребовалось реализовать ПИД-регулирование на данном контроллере. Готовой библиотеки ПИД-регулирования для данного ПЛК нет.
В IsaGRAF существует блок PIDA, который воспринимается контроллером SCADAPack (SP), но ПЛК-84.М2 его не поддерживает. Мы написали алгоритм ПИ-регулятора для ПЛК-84.М2 и сравниваем его работу с блоком PIDA на SP. Пока что пытаемся правильно реализовать только ПИ-регулятор.
Объект управления (ОУ) представлен в виде мат. модели (инерционное звено первого порядка+звено запаздывания) в среде MatLab Simulink. Через OPC-сервер Matlab подтягивает с обоих контроллеров управляющее воздействие (в нашем случае - % открытия клапана) и возвращает на контроллеры текущее значение физ. величины.
Мат. модель ОУ взята с реального объекта (поддержание давления в кПа). Коэффициенты Кп=14,5 и Ки=0,22 (Ti=4,5) подобраны методом Ротача и введены в оба контроллера. Помимо коэффициентов, выбрано время интегрирования 1 сек, зона нечувствительности 0,2 кПа. Результат работы регуляторов представлен на рисунке.
Первый график - отклик ОУ, второй - % открытия РО. Примерно до 115 сек. задание 30 кПа, после - 35.
Из графика видно, что в установившемся режиме алгоритм SP отрабатывает плавнее, нежели чем алгоритм ПЛК (отсутствует пилообразное дерганье РО). Необходимо устранить данное дерганье. Не можем раскрыть тайну блока PIDA
. При этом, мы заливали алгоритм для ПЛК-84.М2 в SP, работа обоих контроллеров идентична. Соответственно, делаем вывод что проблема в алгоритме.Помогите пожалуйста усовершенствовать алгоритм на этапе ПИ-регулятора, устранить эту пилу. Подскажите, что не так в алгоритме, что изменить, что добавить :). Может, у кого-то есть потроха блока PIDA? Вообще, любой информации будем рады! Готов ответить на доп. вопросы.
Вот и сам алгоритм написанный нами (комментарии прямо в тексте алгоритма):
E:=SP-PV; (*вычисление значения ошибки регулирования (ОР))
if abs(E) > DB then (*Если ОР больше зоны нечувствительности*)
if IntegrT=t#0ms then
tstart(IntegrT);
end_if;
IF IntegrT > TMR(time_reg) then (*Если таймер равен секунде, тогда выполняем...*)
P:= (E); (*П-составляющая. Далее будет умножение на Кп*)
T:=real(time_reg); (*Перевод времени интегрирования в Real*)
I:= (I + (E+E_)/2.0*T/1000.0); (*Вычисление И-составляющей методом трапеции*)
if I < 0.0 then (*Условия ограничения И-составляющей. Сделано для того, что бы значение не переваливало за огромные числа*)
I:= 0.0;
else
if I > 100.0 then
I:= 100.0;
end_if;
end_if;
tstop(IntegrT); (*останавливаем таймер до след. цикла*)
IntegrT:=t#0s;
end_if;
PID_out:= KP*(P + KI*I); (*Расчет выхода регулятора (% открытия РО)*)
if PID_out < 0.0 then (*Ограничение выхода регулятора*)
PID_out:= 0.0;
else
if PID_out > 100.0 then
PID_out:= 100.0;
end_if;
end_if;
end_if;
E_:=E;
)
