以上POU本体代表标准控制循环。控制输入由用户决定(例如,所需室温为22°C)。A/D转换之后,设置的点值(SP)作为PID处理指令的一个输入值被输入。测量过程值(PV)(例如当前室温)通过传感器正常发送并作为PID处理器的其他输入值被输入。F355_PID从设置点值和过程值计算标准误差e(误差值)(e = 设置值-测量过程值)。通过给定参数(比例增益Kp、积分时间Ti...),以采样时间Ts设定的增量计算新的输出值(操控值MV)。然后在D/A转换之后,此结果应用到执行器(例如,调节室温的风扇)。模拟部分代表系统的执行器,例如,加热器和室温调节。
比例部分(P部分)
比例部分生成与误差值成比例的输出。比例增益Kp决定操控值增加或减小的程度。例如,比例部分可以是简单的电阻器或线性放大器。
P部分显示相对较大的最大过调量、较长稳定时间和常量标准误差。
积分部分(I部分)
积分部分产生符合时间积分的输出量和输入量(输入量区域)。因此积分时间评估输出量MVi。例如,积分部分可以是一个充满容积流量的罐子的数量比例。由于积分部分反应时间较慢,因此具有比P分量更大的最大过调量,但没有剩余的常量误差值。
示例:
产生的输入量e和输出量MVi。
导数部分(D部分)
导数部分产生符合误差值的时间导数的输出量。导数时间符合导出输入量的权重。例如,导数分量可以是RC分压器(串联的电容器和并联电阻)。
示例:
产生的输入量e和输出量MVd。
PID控制器
PID控制器是P分量、I分量和D分量的组合。当参数Kp、Ti和Td优化调整时,PID控制器可以快速控制和保持预定设置值的量。
在以下条件下,以下公式用于计算控制器输出MV:
通常:时间段n的输出值通过上一个输出值(n-1)和此时间间隔中输出值的变化进行计算。
反向运算PI-D 控制= 16#X000
正向运算PI-D 控制= 16#X001
反向运算I-PD 控制= 16#X002
正向运算I-PD 控制= 16#X003