5μAРOFFРONРOFFРOFFРOFFРONР0到10VР2.5mVР根据温度检测和控制模块,我设置PID开关为010001Р图2.1 DIP开关Р2.1.4 温度检测和控制模块Р由学校提供,模拟真实锅炉的温度检测和控制模块,可自行将0~10V模拟信号转化为占空比对锅炉进行加热。输出的模拟信号也是0~10V,锅炉外接24V直流电源。Р2.2 I/O分配表Р表2.3 I/O分配表Р输入РI0.0Р启动按钮РI0.1Р停止按钮Р输出РQ0.1Р启动指示灯РQ0.2Р停止指示灯РQ0.3Р正常运行指示灯РQ0.4Р温度越上限报警指示灯РQ0.5Р锅炉加热指示灯Р2.3 硬件接线图Р图2.2 硬件连接图Р图2.3 EM 连接图Р3 软件设计Р3.1 PID控制程序设计Р模拟量闭环控制较好的方法之一是PID控制,PID在工业领域的应用已经有60多年,现在依然广泛地被应用。人们在应用的过程中积累了许多的经验,PID的研究已经到达一个比较高的程度。Р比例控制(P)是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。其特点是具有快速反应,控制及时,但不能消除余差。Р在积分控制(I)中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。积分控制可以消除余差,但具有滞后特点,不能快速对误差进行有效的控制。Р在微分控制(D)中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。微分控制具有超前作用,它能猜测误差变化的趋势。避免较大的误差出现,微分控制不能消除余差。РPID控制,P、I、D各有自己的长处和缺点,它们一起使用的时候又和互相制约,但只有合理地选取PID值,就可以获得较高的控制质量。Р3.1.1 PID控制算法Р图3.1 闭环控制系统Р如图3.1所示,PID控制器可调节回路输出,使系统达到稳定状态。偏差e和输入量r、输出量c的关系:Р (3-1)Р控制器的输出为:
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