ПИД регулятор

[Игорь Владиславович]

PID_REG_CE из библиотеки PID_REG_CE (23_12_10). lib 23.12.10
Нашел единственный регулятор который, кроме Y.REAL выход, имеет дискретный выход БОЛБШЕ, МЕНЬШЕ. При опробовании в режиме эмуляция, он моргает при разбалансе, но скважность и длительность импульсов не отличается при минимальном, максимальном разбалансе.
Я вроде читал, что нужны разные приблуды, для формировании ШИМ на выходе регулятора. Надеюсь на совет.
Спасибо.

[krollcbas]

При управлении клапанами "Больше/меньше" использую простой блок PID
Его выход 0 -100% завожу на свой блок разделения по импульсам.
Если вам нужно, вышлю ЛС

[Игорь Владиславович]

Пожалуйста, буду весьма признателен. И Желательно, если выход -100 +100.

[Игорь Владиславович]

При управлении клапанами "Больше/меньше" использую простой блок PID
Его выход 0 -100% завожу на свой блок разделения по импульсам.
Если вам нужно, вышлю ЛС

ООООчень нужно. Выход -100..+100

[krollcbas]

Выслал. На что будет ругаться - закомментируйте, это отладочная информация

[Игорь Владиславович]

Выслал. На что будет ругаться - закомментируйте, это отладочная информация

не получил (

[FPavel]

Делал на основе ФБ PID из Util.lib.
Но он получился костыль на костыле (как внутри самого ФБ, так и в программе, использующей этот ФБ), хотя и работал.

Сам ФБ:

FUNCTION_BLOCK PID_3_POS
(*
Идея взята по ссылке
https://www.asutp-volgograd.com/blog/pid-regulator-codesys.html
из файла "pid_valve_new.exp"

Блоки из овеновских библиотек работают только на ОВЕН ПЛК,
т.к. реализация кода зашита в сам контроллер.
Поэтому в эмуляции работать ничего не будет.

В случае управления КЗР без обратной связи о положении штока
ПИД на самом деле не имеет границ: при достижении условных 100%
на выходе он сбрасывается в 0 и продолжает расти дальше.
Следующий после перехода импульс игнорируется.

Первый импульс после сброса требуется пропустить из-за того, что
ФБ VALVE_REG_NO_POS не сбрасывает внутреннюю переменную "текущее
положение привода" на 50%, поэтому создаётся положение, когда
на входе IN_VAL значение 50%, а в переменной 100% (или 0%)
и ФБ формирует импульс в противоположную сторону.
Чтобы этот импульс быстрее выполнился - добавил замену временных
параметров этого блока на близкие к нулю.

Чтобы избежать ударного перехода Руч-Авто, значение выхода Y (PID)
подал на вход Y_MANUAL (PID).

Для исключения "залипания" внешнего сброса интегральной составляющей,
входной сигнал bReset подал через выделитель переднего фронта.
*)
VAR
	pidPID: PID;
	ltScale: LIN_TRAFO;
	vlValve: VALVE_REG_NO_POS;
	ftF_TRIG: F_TRIG;
	rsOut_Enable: RS;
	tpAutoResetBIAS: TP;		(* таймер автоматического сброса накопленной
								интегральной составляющей при возникновении переполнения *)
	rtrigResetPulse: R_TRIG;
	rFMT: REAL;		(*время полного хода - с учётом сброса накопленной интегральной*)
	rMW: REAL;		(*минимальное время импульса с учётом сброса*)
	rDBand: REAL;		(*зона нечувствительности позиционирования привода
			с учётом сброса интегральной составляющей*)
	rLT: REAL;		(*время люфта*)
	rRT: REAL;		(*пауза перед реверсом*)
	rMS: REAL;
END_VAR
VAR_INPUT
	rPV: REAL;					(* Измеренное значение *)
	rSP: REAL;					(* Уставка *)
	rKp: REAL;					(* Коэффициент пропорциональности *)
	diTi_s: DINT;				(* Время интегрирования, в секундах *)
	rTd_s: REAL;				(* Время дифференцирования в секундах *)
	bReset: BOOL;				(* Внешний сигнал сброса накопленной интегральной составляющей *)
	bManual: BOOL;				(* переключение Руч/Авт 0/1 *)
(*	rYManual: REAL;				 значение выхода при Руч *)
	rDBF: REAL;					(* Зона нечувствительности позиционирования *)
	rFullMotionTime: REAL;		(* Время полного хода *)
	rLuftTime: REAL;			(* Длительность люфта *)
	rReverseTime: REAL;			(* Пауза перед реверсом привода *)
	rMinWork: REAL;				(* Минимальная длительность импульса на привод *)
	rMinStop: REAL;				(* Минимальное время для остановки привода *)
	tofOverflow: TOF;
END_VAR
VAR_OUTPUT
	bClose: BOOL;
	bOpen: BOOL;
END_VAR

11.PNG

PID_3_POS.EXP.zip

Использование:

FUNCTION DeadBand : REAL
VAR_INPUT
	rPV, rSP, rDeadBand: REAL;
END_VAR
VAR
END_VAR

IF rPV<rSP-rDeadBand THEN
	DeadBand := rPV+rDeadBand;
ELSIF rPV>rSP+rDeadBand THEN
	DeadBand := rPV-rDeadBand;
ELSE
	DeadBand := rSP;
END_IF;

(* Регулятор действует непрерывно *)
pidLevel(
	rPV				:= DeadBand(rLevel, rLevel_PID_SP, rLevel_PID_DBand),	(* Измеренное значение *)
	rSP				:= rLevel_PID_SP,										(* Уставка *)
	rKp				:= rLevel_PID_Kp,										(* Коэффициент пропорциональности *)
	diTi_s			:= diLevel_PID_Ti,										(* Время интегрирования, в секундах *)
	rTd_s			:= rLevel_PID_Td,										(* Время дифференцирования в секундах *)
	bReset			:= FALSE,												(* Внешний сигнал сброса накопленной интегральной составляющей *)
	bManual			:= NOT xLevelValveInAuto,								(* переключение Руч/Авт 0/1 *)
	rDBF			:= rLevel_Act_DBand,									(* Зона нечувствительности позиционирования *)
	rFullMotionTime	:= rLevel_Act_FullMotionTime,							(* Время полного хода *)
	rLuftTime		:= rLevel_Act_LuftTime,									(* Длительность люфта *)
	rReverseTime	:= rLevel_Act_ReverseTime,								(* Пауза перед реверсом привода *)
	rMinWork		:= rLevel_Act_MinWorkTime,								(* Мининмальная длительность импульса на привод *)
	rMinStop		:= rLevel_Act_MinStopTime,								(* Минимальное время для остановки привода *)
	bClose			=> yLevelValveDown,
	bOpen			=> yLevelValveUp
);
(* костыль для отключения переполнения при abs(Кп*(SP-PV)) >= 100 - тогда регулятор зависает и отключает выходы *)
rTemp := (rLevel_PID_SP-DeadBand(rLevel, rLevel_PID_SP, rLevel_PID_DBand))*rLevel_PID_Kp;
IF (ABS(rTemp) >= 100) THEN
	IF rTemp>0 THEN
		yLevelValveDown := FALSE;
		yLevelValveUp := TRUE;
	ELSE
		yLevelValveDown := TRUE;
		yLevelValveUp := FALSE;
	END_IF;
END_IF;

Если есть время, попробуйте самостоятельно сделать и отладить ПИ регулятор по простым формулам и их физическому представлению.
Как только у меня появилось время - сам и сделал собственный. Это несложно.


Идея своего ПИД простая.

Физическая аналогия следующая:
1) по формуле ПИД производится периодическая "зарядка конденсатора"
2) если привод перемещается, то с периодом 100 мс (или 50 мс - не важно) производится "разрядка" конденсатора на величину, пропорциональную времени полного хода, которая прекращается при "полном разряде конденсатора"

Имеется формула ПИД в конечных разностях, т.е. по которой периодически пересчитывается выходное воздействие регулятора ("заряд конденсатора").

Т.е. запускаете таймер BLINK с заданным периодом и по приходу фронта импульса выполняете пересчёт.

Параллельно с этим, действует открытие или закрытие регулирующего органа, которое работает по собственному таймеру BLINK. По фронту (спаду) этого таймера производится "разряд конденсатора" на величину, пропорциональную времени полного хода.

Также, нужно учесть возможное "взвинчивание интегральной составляющей" и ограничить "заряд конденсатора" величиной 105-120%.

Можно поместить вызов ФБ в периодические задачи, нужно только, чтобы период вызова совпадал с пересчётом "разряда" при перемещении регулирующего органа.

Тут подробнее описал такой ФБ для OwenLogic
https://owen.ru/forum/showthread.php...l=1#post430251

Свободного времени сейчас у меня мало, поэтому в CDS ничего переносить и отлаживать не буду.

[Игорь Владиславович]

Павел, Спасибо. Буду пробовать.

[Игорь Владиславович]

Снимок экрана (1).png
Не хочет моргать. На F_TRIG приходит , на выходе нуль.

[Игорь Владиславович]

Типа, на ПИД параметр 70, уставка 50, а на выходе нуль. Попробую найти адекватный ПИД. И к тому же нужно не только открывать арматуру, но и закрывать. Нужно прикрутить еще лабуду.
Снимок экрана (2).png