一、智能pid調(diào)節(jié)儀概述
采用*的微電腦芯片及技術(shù),可與各類傳感器、變送器配合使用,對(duì)溫度、壓力、液位、流量等工業(yè)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行測(cè)量、顯示、精確控制、變送輸出、數(shù)據(jù)采集及通訊。
二、智能pid調(diào)節(jié)儀功能特點(diǎn)
1、*輸入功能
2、自動(dòng)校準(zhǔn)和人工校準(zhǔn)功能
3、手動(dòng)/自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換功能
4、可選擇適應(yīng)加熱或制冷的正/反作用
5、控制輸出信號(hào)限幅6、采用模糊控制理論和傳統(tǒng)PID 控制相結(jié)合的方式,具備高精度的自整定功能,使控制過(guò)程具有響應(yīng)快、超調(diào)小、穩(wěn)態(tài)精度高的優(yōu)點(diǎn),對(duì)常規(guī)PID 難以控制的大純滯后對(duì)象有明
顯的控制效果
三、智能pid調(diào)節(jié)儀主要技術(shù)指標(biāo)
基本誤差:0.5%FS 或 0.2%FS±1 個(gè)字
分 辨 力:1/20000、14 位A/D 轉(zhuǎn)換器
顯示方式:雙排四位LED 數(shù)碼管顯示
采樣周期:0.5S
報(bào)警輸出:二限報(bào)警,報(bào)警方式為測(cè)量值上限、下限及偏差報(bào)警,繼電器輸出觸點(diǎn)容量AC220V/3A
控制輸出:
⑴繼電器觸點(diǎn)輸出
⑵固態(tài)繼電器脈沖電壓輸出(DC12V/30mA)
⑶單相/三相可控硅過(guò)零觸發(fā)
⑷單相/三相可控硅移相觸發(fā)
⑸模擬量4~20mA、0~10mA、1~5V、0~5V 控制輸出
通訊輸出:接口方式——隔離串行雙向通訊接口 RS485/RS422/RS232/Modem波特率——300~9600bps 內(nèi)部自由設(shè)定饋電輸出:DC24V/30mA
電 源:開(kāi)關(guān)電源 85~265VAC 功耗4W 以下
智能pid調(diào)節(jié)儀主要性能
1、二十多種輸入信號(hào)可選擇(測(cè)量輸入信號(hào)可進(jìn)行開(kāi)方及小信號(hào)切除)。
2、過(guò)程量、給定值、控制量、閥位反饋量等多重顯示。測(cè)量值與給定值的顯示可進(jìn)行加減運(yùn)算。
3、控制量PID調(diào)節(jié)正反作用選擇。
4、可獨(dú)立設(shè)置PID調(diào)節(jié)儀的上下限限幅值。
5、PID參數(shù)自整定或P參數(shù)獨(dú)立自整定。
6、開(kāi)機(jī)自動(dòng)或開(kāi)機(jī)手動(dòng)且手動(dòng)輸出值可預(yù)置。
7、手自動(dòng)雙向無(wú)擾動(dòng)切換及手動(dòng)狀態(tài)指示與輸出。
8、輸入開(kāi)關(guān)量SB功能控制給定值位移。
9、二個(gè)或三個(gè)模擬量輸出。
10、儀表zui多可有六個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出,也可設(shè)置其中一個(gè)開(kāi)關(guān)量對(duì)另外二個(gè)開(kāi)關(guān)zui有選擇的進(jìn)行監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)帶有消音時(shí)間的智能聲光報(bào)警功能。
11、遠(yuǎn)程EM1、EM2控制。
12、50Hz同步雙向可控硅過(guò)零補(bǔ)控制算法以實(shí)現(xiàn)對(duì)每一個(gè)正統(tǒng)波的優(yōu)化控制,避免了大功率負(fù)載對(duì)電網(wǎng)的高次諧波污染。
13、斷續(xù)PID的調(diào)節(jié)儀儀表可以為用戶內(nèi)置40A雙向可控硅直接控制交流2KM以下的單項(xiàng)阻性負(fù)載或輸出3組觸發(fā)500A以下雙向可控硅的同步信號(hào)。
14、8組給定值SP及P、I、D參數(shù)存儲(chǔ)和調(diào)用。
15、遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)量控制調(diào)節(jié)儀的控制量輸出為PID調(diào)節(jié)方式或保持狀態(tài),雙向無(wú)擾動(dòng)切換。
16、給定值及PID參數(shù)在線無(wú)擾動(dòng)設(shè)置。
17、遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)量控制調(diào)節(jié)儀的控制量輸入為PID調(diào)節(jié)方式或跟蹤狀態(tài),雙向無(wú)擾動(dòng)切換。
18、儀表內(nèi)在作PID調(diào)節(jié)或位式控制的同時(shí),可以定義一個(gè)或二個(gè)繼電器實(shí)現(xiàn)每一個(gè)通道長(zhǎng)達(dá)100小時(shí)定時(shí)精度10-5的雙通道定時(shí)功能。
19、斷阻、斷線、斷偶后可故障控制輸出,也可實(shí)現(xiàn)閥位反饋的堵轉(zhuǎn)或斷線(1-5V、4-20mA)的故障控制輸出。
智能pid調(diào)節(jié)儀參數(shù)的意義及作用
按偏差的比例、積分、微分控制(簡(jiǎn)稱PID 控制) 是工業(yè)過(guò)程中應(yīng)用zui廣泛的一種控制1
方法,P 為比例增益,代表比例控制作用的強(qiáng)弱,與比例帶δ成倒數(shù)關(guān)系。I 為積分時(shí)間,單位為秒,d 為微分時(shí)間,單位為秒。
(一)PID 參數(shù)人工整定指南
⑴比例增益P 的選取。由于P 的大小直接影響到系統(tǒng)的超調(diào)量、過(guò)渡時(shí)間和穩(wěn)態(tài)誤差,因此P 的選取尤其重要。比例增益P 加大,系統(tǒng)動(dòng)作靈敏,速度加快,但偏大,超調(diào)量增大,振蕩次數(shù)增多,調(diào)節(jié)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),P 太大,系統(tǒng)會(huì)趨向振蕩。若P 太小,會(huì)使系統(tǒng)動(dòng)作緩慢。P 的大小與穩(wěn)態(tài)誤差呈反比關(guān)系。加大比例作用,可以減小穩(wěn)態(tài)誤差,提高控制精度。
⑵積分時(shí)間 I 的選取。積分作用旨在消除穩(wěn)態(tài)誤差,積分時(shí)間I 與積分作用的強(qiáng)弱呈反比關(guān)系,積分作用通常會(huì)使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降,I 太小,積分作用太強(qiáng)將使系統(tǒng)不穩(wěn)定,振蕩次數(shù)較多,而I 太大,對(duì)系統(tǒng)性能影響減弱,以至不能消除穩(wěn)態(tài)誤差。
⑶微分時(shí)間 d 的選取。微分控制能夠預(yù)測(cè)偏差,產(chǎn)生超前校正作用,可以較好地改善動(dòng)態(tài)特性。但是,當(dāng)d 偏大或偏小時(shí),超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間都會(huì)增加。工程上,一般選取d=0.1Ti~0.2 Ti。Ti=I;
這里舉一個(gè)使用常碰到的現(xiàn)象,以說(shuō)明手動(dòng)調(diào)整PID 參數(shù)的規(guī)律。在整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程中,您發(fā)現(xiàn)響應(yīng)超調(diào)量偏小,測(cè)量值圍繞給定值小幅振蕩,調(diào)節(jié)時(shí)間長(zhǎng),穩(wěn)定不下來(lái)。超調(diào)量偏小說(shuō)明P 偏小,小幅振蕩和不穩(wěn)定說(shuō)明I 偏小、積分作用強(qiáng)。您可以依據(jù)PID 調(diào)節(jié)規(guī)律逐漸增大P 和I, d 也隨I 作相應(yīng)調(diào)整,逐步滿足調(diào)節(jié)要求。
由上述分析可知,三個(gè)參數(shù)的選取相互影響、相互制約,還受實(shí)際各種因素的制約,必須根據(jù)具體運(yùn)行情況和控制要求做出折衷選擇。
(二)自整定模糊 PID 指南
PID 參數(shù)整定大多通過(guò)人工操作完成,不僅需要豐富經(jīng)驗(yàn)和熟練技巧,還費(fèi)時(shí)費(fèi)力,難以推廣。工業(yè)過(guò)程中還伴隨著延時(shí)、隨機(jī)干擾和對(duì)象參數(shù)緩慢變化等現(xiàn)象,原先PID 參數(shù)
很難到達(dá)的效果。本軟件可以較好地解決以上難題。
選取給定值的 80%量為自整定給定值,施加Bang-Bang 控制(位式調(diào)節(jié)),輸出為滿度輸出的80%量,例如,在反作用過(guò)程中,測(cè)量值小于給定植時(shí),輸出80%量,當(dāng)測(cè)量值大于給定植時(shí),輸出為零。這樣,系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩,提取出振蕩過(guò)程的振蕩幅度A 和振蕩周期Tu。導(dǎo)出系統(tǒng)的臨界增益 Ku ? 4d ?A,其中 d 為控制幅值,再根據(jù)的 Ziegler-Nichols整定公式計(jì)算出PID 參數(shù)P、I 和d 的初始值。一般情況下,以此參數(shù)運(yùn)行實(shí)際微分PID 模塊就能使系統(tǒng)平穩(wěn)過(guò)渡到給定植,滿足控制要求。
模糊自調(diào)整 PID 模塊在線調(diào)整自整定參數(shù),進(jìn)一步提高控制效果,克服對(duì)象參數(shù)緩慢變化和隨機(jī)擾動(dòng),保證控制質(zhì)量。本儀表軟件按照參數(shù)整定原則和專家經(jīng)驗(yàn)建立起了一套模糊控制矩陣表,以表格形式存放在ROM 中。模糊自調(diào)整PID 模塊以偏差e 、偏差和ea 和偏差變化率ec 為模糊輸入語(yǔ)言變量,模糊推理各參數(shù)調(diào)整的模糊量,然后查詢表格得出相應(yīng)參數(shù)的清晰調(diào)整量。模糊自調(diào)整部分本質(zhì)上兼顧了對(duì)象的靜態(tài)響應(yīng)和動(dòng)態(tài)響應(yīng),既看現(xiàn)狀,也看動(dòng)向。多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:模糊自調(diào)整PID 不僅超調(diào)量和響應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)上優(yōu)于常規(guī)PID,而且對(duì)于對(duì)象參數(shù)變化時(shí),它還具有良好的魯棒性和自適應(yīng)能力,同時(shí)也有效地兼顧系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
本儀表軟件運(yùn)用了積分分離算法,當(dāng)|e|>0.1*量程時(shí),取消積分作用,直到|e|<0.1*量程時(shí),才產(chǎn)生積分作用。實(shí)驗(yàn)表明:積分分離算法可以顯著降低動(dòng)態(tài)過(guò)程的超調(diào)量和過(guò)渡時(shí)間,改善調(diào)節(jié)性能。
本儀表的另一特點(diǎn)是采用了實(shí)際微分算法。通常的理想微分算法的微分作用僅局限在*個(gè)采樣控制周期有一個(gè)大幅度的輸出。盡管實(shí)際微分算法的改進(jìn)要比理想微分復(fù)雜得多,但是它的微分作用能夠緩慢的持續(xù)多個(gè)控制周期,時(shí)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)能較好地跟蹤微分作用的輸出。而且算式中含有一階慣性環(huán)節(jié),具有數(shù)字濾波作用,抗*力較強(qiáng)http://www.eowyb。。com/product-sxkzy75.html。
智能pid調(diào)節(jié)儀報(bào)警
本儀表采用繼電器輸出方式報(bào)警,通常狀態(tài)下,繼電器接點(diǎn)“高與中”為常開(kāi),“中與低”為常閉。當(dāng)儀表測(cè)量值高于上限報(bào)警值或偏差報(bào)警值時(shí), 上限指示燈亮,同時(shí)對(duì)應(yīng)的繼電器接點(diǎn)“高與中”閉合,“中與低”斷開(kāi);當(dāng)儀表測(cè)量值低于下限報(bào)警值或偏差報(bào)警值時(shí),下限指示燈亮,同時(shí)對(duì)應(yīng)的繼電器接點(diǎn)“高與中”閉合,“中與低”斷開(kāi)。
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