Il corpo del POU riportato sopra rappresenta il circuito di controllo standard. L'ingresso di controllo è definito dall'utente (p.es. temperatura ambiente desiderata di 22°C). Al termine della conversione A/D, il valore target (SP) viene inserito come un valore di ingresso per l'istruzione di elaborazione PID. Il valore corrente misurato (PV) (p.es. temperatura ambiente attuale) viene di norma trasmesso tramite un sensore e inserito come altro valore di ingresso per il processore PID. F355_PID calcola la tolleranza standard e (valore di errore) partendo dal valore target e dal valore corrente (e = valore target - valore di processo misurato). Con i parametri indicati (guadagno proporzionale Kp, tempo integrale Ti, ecc.) viene calcolato un nuovo valore di uscita (valore manipolato MV) negli incrementi impostati tramite il tempo di campionamento Ts. Questo risultato viene quindi applicato all'attuatore (p.es. una ventola di raffreddamento che regola la temperatura ambiente) al termine della conversione D/A. La sezione analogica rappresenta l'attuatore del sistema, p.es. il radiatore e la regolazione della temperatura di una stanza.
Parte proporzionale (parte P)
Una parte proporzionale genera un'uscita proporzionale al valore di errore. Il guadagno proporzionale Kp determina di quanto viene aumentato o ridotto il valore manipolato. Una parte proporzionale può essere ad es. una semplice resistenza elettrica o un amplificatore lineare.
La parte P mostra una sovraelongazione massima relativamente elevata, un tempo di assestamento lungo e una tolleranza standard costante.
Parte integrale (parte I)
Una parte integrale produce una quantità di uscita corrispondente al tempo integrale e alla quantità di ingresso (area della quantità di ingresso). Il tempo integrale valuta pertanto la quantità di uscita MVi. La parte integrale può essere, ad esempio, una scala di quantità di un serbatoio riempito con una portata in volume. A causa del tempo di reazione lento della parte integrale, questa ha una sovraelongazione massima più elevata rispetto al componente P, ma nessun valore di errore costante rimanente.
Esempio:
Quantità di ingresso e e la quantità di uscita MVi prodotta.
Parte derivativa (parte D)
La parte derivativa produce una quantità di uscita corrispondente alla derivazione temporale del valore di errore. Il tempo derivativo corrisponde alla pesatura della quantità di ingresso derivata. Un componente derivativo può essere, ad esempio, una resistenza riduttrice RC (condensatore collegato in serie e resistenza in parallelo).
Esempio:
Quantità di ingresso e e la quantità di uscita MVd prodotta.
Controllore PID
Un controllore PID è una combinazione di un componente P, un componente I e un componente D. Se i parametri Kp, Ti e Td sono regolati in maniera ottimale, un controllore PID è in grado di controllare rapidamente una quantità e mantenerla su un valore target prestabilito.
Le seguenti equazioni sono utilizzate per calcolare l'uscita MV del controllore programmabile nelle condizioni riportate di seguito:
In generale:Il valore di uscita nel periodo di tempo n è calcolato in base al valore di uscita precedente (n-1) e alla variazione nel valore di uscita in questo intervallo di tempo.
Controllo inverso Controllo PI-D = 16#X000
Controllo avanti Controllo PI-D = 16#X001
Controllo inverso Controllo I-PD = 16#X002
Controllo avanti Controllo I-PD = 16#X003
