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小LOGO!大应用 |PI控制器在数字量和模拟量中的应用

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小LOGO!大应用 |PI控制器在数字量和模拟量中的应用

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2024-04-25 13:27:20

适用于数字量或模拟量输出的PI控制器示例

实际应用场景：

设定值由模拟输入AI2（0-10V，例如通过电位器）给出。用户可以在15.0至35.0°C范围内调整温度。因此，通过电位器下降的0-10V电压在函数块B003中缩放为150至350的值。这个值是PI控制器B004的参考值。增益和偏移会自动调整。

PI控制器：

在PI控制器中，B003的设定值与模拟输入AI1的过程值进行比较。必须连接适当的传感器到AI1，用于评估过程值。在这个示例中，使用一个带有变送器0-10V的温度传感器。在PI控制器中完成传感器的缩放。因此，0-10V的电压在B004中缩放为-300至+600的值。增益和偏移会自动调整。

您可以选择连接数字或模拟负载（例如通过Q1控制的开关加热器或连接到AQ1的带有0-10V输入的加热阀执行器）。通过PI控制器的参数可以指定负载达到设定值的速度快慢。模拟输出的值直接由PI控制器给出。在数字输出上使用脉冲宽度调制。如果实际值远低于设定值，则将Q1切换为"高"状态，直到两个值接近。一旦它们接近，Q1将被脉冲化更长或更短。因此，加热功率在两个值接近之前就已经降低。如果值相等，则通过适当的脉冲频率将负载保持在设定值上。因为加热控制是一个相对滞后的系统，PWM函数块B001中的周期时间应选择稍大一些（例如2分钟）。

PI控制器输出0至1000的调节变量，这对应于模拟输出AQ1上的0.00至10.00V电压。脉冲宽度调制解读模拟量数据并将其转换为脉冲。

示例：

调节变量PI控制器=1000 -> 输出PWM在周期时间的100%上开启

调节变量PI控制器=750 -> 输出PWM在周期时间的75%上开启，25%关闭（在这个例子中为1.5分钟开启，0.5分钟关闭）

调节变量PI控制器=500 -> 输出PWM在周期时间的50%上开启，50%关闭（在这个例子中为1分钟开启，1分钟关闭）

调节变量PI控制器=250 -> 输出PWM在周期时间的25%上开启，75%关闭（在这个例子中为0.5分钟开启，1.5分钟关闭）

激活变量PI控制器 = 0 -> 输出PWM打开0%。

关于PWM，请在手册的技术数据中考虑输出的最大切换频率。

优势和特点：

借助基本模块上的集成模拟输入（0-10V），不需要单独的扩展模块。

用户可以随时快速更改设定值。

通过B004和B001的参数化，可以轻松适应负载的惯性。n- 适用于数字和模拟负载。

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