# PID Compact V1 自整定

PID控制器能够正常运行，需要符合实际运行系统及工艺要求的参数设置，但由于每套系统都不完全一样，所以，每套系统的控制参数也不相同，用户可自己手动调试，通过参数访问方式，修改对应的PID参数，在调试面板中观察曲线图。也可使用系统提供的参数自整定功能，PID自整定是按照一定的数学算法，通过外部输入信号，激励系统，并根据系统的反应方式，来确定PID参数。S7-1200
提供了两种整定方式。启动自整定与运行中自整定。

## Start Up（启动自整定）

整定算法将定义阶跃响应的时间常数，并在拐点处应用正切计算，得到TU,
TG,控制器将依据这些参数等到优化后的P,I,D等参数。

![](images/03-1.jpg){width="531" height="481"}

图1. 启动自整定

## **应用条件：**

①\| 设定值 -- 反馈值 \| \> 0.3 \* \| 输入高限 -- 输入低限 \|
②\| 设定值 -- 反馈值 \| \> 0.5 \* \| 给定值 \|
③指令块的状态应为"Manual Mode"（手动模式） 或 "Inactive
Mode"（未激活模式）

**参数设置：**

可通过参数访问的模式打开工艺对象数据块，选择参数"sPid_Calc.i_CtrlTypeSUT"。用于启动自整定时选择PID或PI控制器。CHR为Chien,
Hrones and Reswick的缩写，一种整定算法。\
sPid_Calc.i_CtrlTypeSUT:启动自整定模式选择\
0=CHR PID\
1=CHR PI

## Tune in Run（运行中整定）

优化算法会逐渐增大比例系数，直到被控量开始振荡

![](images/03-2.jpg){width="507" height="450"}

图2. 运行自整定

## **应用条件**

①"PID_Compact" 指令块必须在 "Manual Mode"（手动模式）, "Inactive Mode"
（未激活模式）或 "Automatic Mode"（自动模式）\
②假如执行时满足Start Up（启动自整定)的条件，则会先执行Start
Up（启动自整定)，结束后再执行Tune In
Run（运行中整定），若不满足启动整定的条件则进入运行中整定\
\|③\
设定值 -- 反馈值 \| \< 0.3 \* \| 输入高限 -- 输入低限 \|\
\|设定值 -- 反馈值 \| \> 0.5 \* \| 给定值 \|\

**参数设置**

可通过参数访问的模式打开工艺对象数据块，选择参数
"sPid_Calc.i_CtrlTypeTIR"用于运行整定时选择算法。A
(高级PID整定)算法，此算法可选择系统响应速度auto(自动)，fast（快速），slow（慢速）；ZN算法，ZN为Ziegler
Nichols缩写。其中ZN算法又可分为PID,PI,P三种整定类型。
sPid_Calc.i_CtrlTypeTIR:运行自整定模式选择

0=A PID auto
1=A PID fast
2=A PID slow
3=ZN PID
4=ZN PI
5 ZN P

**实际整定效果：**

启动自整定

![](images/03-3.jpg){width="570" height="294"}

图3. 启动自整定曲线图

运行中自整定

![](images/03-4.jpg){width="568" height="291"}

图4. 运行自整定曲线图

## 调试面板说明

### 调试面板结构

![](images/03-5.gif){width="538" height="476"} 

图5. 调节面板

1\. 调试面板控制区

Start measurement（启动测量功能）
Stop measurement（停止测量功能）
Sample Time（采样时间）：这里指调试面板测量功能的采样时间。

2. 趋势显示

此区以曲线方式显示设定值，反馈值及输出值。

3. 优化区

此区用于选择整定方式及显示整定状态。
Startup Tuning（启动整定方式）
Tuning in run（运行中整定方式）
Start Tuning（使能整定）
Abort Tuning（退出整定）
Staus（状态）
Process（整定进程）
Upload PID parameters to
project（上载参数到项目）：将已整定好的PID参数从CPU上载到项目。

4. 当前值显示

用户在此区域可监视给定，反馈，输出值，并可手动强制输出值，点击Manual前的方框，用户就可在Output栏内入百分比形式的输出值

### 趋势显示面板

趋势显示面板使用说明

![](images/03-6.jpg){width="648" height="376"}

图6. 趋势显示面板

1. 显示模式的选择

2. 趋势视图

3. 移动和缩放轴的区域

4. 标尺

5. 在标尺中的趋势值：Setpoint（给定值），Input（反馈值），Output(输出值)

显示模式可在如图..所示中点击下拉菜单进行选择

![](images/03-7.jpg){width="435" height="244"}

图7. 显示模式选择

Strip：条状 (连续显示)

新趋势值从右侧输入视图，以前的视图卷动到左侧，时间轴不移动。

Scope：示波图 (跳跃区域显示)

新趋势的值从左到右进行输入，当到达右边趋势视图，监视区域移动一个视图宽度到右侧
时间轴在监视区域限制内可以移动。

Sweep：扫动 (旋转显示)

新的趋势值以旋转方式在趋势图中显示，趋势的值从左到右输出，上一次旋转显示被覆盖，时间轴不动。

Static：静态 (静态区域显示)

趋势的写入被中断，新趋势的记录在背景中执行，时间轴移动横整个以前的记录时期。

### 使用标尺

使用一个或多个标尺分析趋势曲线的离散值。\
移动鼠标到趋势区域的左边并注意鼠标指示的变化，拖动垂直的标尺到需要分析的测量的趋势。趋势输出在标尺的左侧，标尺的时间显示在标尺的底端。激活标尺的趋势值显示在测量值与标尺交点处。如果多个标尺拖动到趋势区域，各自的上一个标尺被激活。激活的标尺由相应颜色符号显示，通过点击可以重新激活一个停滞的标尺。使用快捷键
ALT+点击移出不需要的标尺，如图8。

![](images/03-8.jpg){width="306" height="342"}

图8. 标尺

## 上传参数

由于自整定过程是在 CPU
内部进行的，整定后的参数并不在项目中，所以需要上传参数到项目。点击调试面板下部的"Upload
PID parameters to project"按钮，将参数上传到项目。

![](images/03-9.jpg){width="409" height="208"}

图9. 上传参数

上传参数时要保证软件与CPU之间的在线连接，并且调试模板要在测量模式，即能实时监控状态值，点击上传按钮后，PID工艺对象数据块会显示与CPU中的值不一致，因为此时项目中工艺对象数据块的初始值与CPU中的不一致，可将此块重新下载，右键单击弹出菜单，选择在线比较，进入在线比较编辑器，将模式设为"Download
to device（下载到设备）"，点击执行，完成参数同步，如图10。

![](images/03-10.jpg){width="233"
height="398"}![](images/03-11.jpg){width="374" height="197"}

图10. 下载参数到设备