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温度PID控制在MF26模拟实验挂箱中温度PID控制实验区完成本实验。一、实验目的熟悉使用三菱FX系列的PID控制，通过对实例的模拟，熟练地掌握PLC控制的流程和程序调试。二、温度PID控制面板图此面板中的Pt100为热电偶,用来监测受热体的温度，并将采集到的温度信号送入变送器，再由变送器输出单极性模拟电压信号，到模拟量模块，经内部运算处理后，输出模拟量电流信号到调压模块输入端，调压模块根据输入电流的大小，改变输出电压的大小，并送至加热器。为了使温度变送器正常工作,还要对其参数进行设置。在基本状态下按键并保持约2秒钟，即进入参数设置状态。在参数设置状态下按键，仪表将依次显示各参数，例如上限报警值HIAL、参数锁Loc等等，对于配置好并锁上参数锁的仪表，只出现操作工需要用到的参数（现场参数）。用、、等键可修改参数值，按键并保持不放，可返回显示上一参数。先按键不放接着再按键可退出设置参数状态。如果没有按键操作，约30秒钟后会自动退出设置参数状态。需要设定的参数有CTRL＝0SN＝21DIL＝000.0DIH＝100.0DIP＝1三、实验原理(1)本实验说明欲使受热体维持一定的温度，则需一风扇不断给其降温。这就需要同时有一加热器以不同加热量给受热体加热，这样才能保证受热体温度恒定。本系统的给定值（目标值）可以预先设定后直接输入到回路中；过程变量由在受热体中的Pt100测量并经温度变送器给出，为单极性电压模拟量；输出值是送至加热器的电压，其允许变化范围为最大值的0%至100%。(2)理解FXon系列的PID功能指令FXon系列的PID回路运算指令的功能指令编号为FNC88,源操作数[S1],[S2],[S3]和目标操作数均为D，16位运算占9个程序步，[S1],[S2]分别用来存放给定值SV和当前测量到的反馈值PV,[S3]--[S3]+6用来存放控制参数的值,运算结果MV存放在[D]中。PID指令用于闭环模拟量的控制，在PID控制之前，应使用MOV指令将参数设定值预先写入数据寄存器中。如果使用有断电保护功能的数据存储器，不需要重复写入。如果目标操作数[D]有断电保护功能，应使用初始化脉冲M8002的常开触点将它复位。[S3]--[S3]+24分别用来存放PID运算的各种参数,具体如下:[S3]采样周期(Ts)1—32767(ms)[S3]+1动作方向(ACT)[S3]+2输入滤波常数(α)0—99％0时没有输入滤波[S3]+3比例增益(Kp)1--32767％[S3]+4积分时间(TI)0—32767(×100ms)0时作为∞处理[S3]+5微分增益(KD)0--100％0时无微分增益[S3]+6微分时间(TD)0—32767(×10ms)0时无微分处理[S3]+7----[S3]+19PID运算的内部处理占用[S3]+20输入变化量(增侧)报警设定值0--32767[S3]+21输入变化量(减侧)报警设定值0--32767[S3]+22输出变化量(增侧)报警设定值和输出上限设定值[S3]+23输出变化量(减侧)报警设定值和输出下限设定值[S3]+24报警输出在P,I,D这三种控制作用中，比例部分与误差部分信号在时间上时一致的，只要误差一出现，比例部分就能及时地产生与误差成正比例的调节作用，具有调节及时的特点。比例系数越大，比例调节作用越强，系统的稳态精度越高；但是对于大多数的系统来说，比例系数过大，会使系统的输出振荡加剧，稳定性降低。调节器中的积分作用与当前误差的大小和误差的历史情况都有关系，只要误差不为零，控制器的输出就会因积分作用而不断变化，一直要到误差消失，系统处于稳定状态时，积分部分才不再变化，因此，积分部分可以消除稳态误差，提高控制精度。但是积分作用的动作缓慢，可能给系统的动态稳定性代来不良影响，因此很少单独使用。积分时间常数增大时，积分作用减弱，系统的动态性能（稳定性）可能有所改善，但是，消除稳态误差的速度减慢。根据误差变化的速度（即误差的微分），微分部分提前给出较大的调节作用，微分部分反映了系统变化的趋势，它较比例调节更为及时，所以微分部分具有预测的特点。微分时间常数增大时，超调量减小，动态性能得到改善，但抑制高频干扰的能力下降。如果微分时间常数过大，系统输出量在接近稳态值时上升缓慢。采样时间按常规来说应越小越好，但是时间间隔过小时，会增加CPU的工作量，相邻两次采样的差值几乎没有什么变化，所以也不易将此时间取的过小，另外，假如此项取比运算时间短的时间数值，则系统无法执行。FX2N-3A模块输入输出特性如下四、输入/输出接线列表加热指示+加热指示-冷却风扇+冷却风扇-控制输入+控制输入-信号输出+信号输出-主机24+Y1主机24+Y0FX2N-3AIoutFX2N-3AOut-comFX2N-3AVin1FX2N-3ACom1注意：不要漏接热电偶Pt100的补偿端五、实验注意事项：本挂箱内的加热器由四个内热式烙铁芯构成，长时间的满负荷工作会使受热体温度明显升高，影响挂箱内环境温度，可能会对元器件造成损坏。因此，在进行实验时对设定值不要设的过高（一般高于室内温度10-20℃即可），以免对挂箱造成不良影响。六、梯形图参考程序