工業(yè)過程PLC控制軟件PID參數(shù)調(diào)試實驗平臺的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、在以PLC為控制系統(tǒng)的工業(yè)過程控制中，尋找到合適的PID參數(shù)是控制器投入運行的重要條件和前提之一。盡管有多種PID參數(shù)整定算法報道，但在工業(yè)現(xiàn)場投運前仍需進行一定的參數(shù)湊試。工業(yè)現(xiàn)場的控制器參數(shù)調(diào)試和整定過程，需要控制系統(tǒng)與被控過程相連，需要被控設(shè)備啟動、生產(chǎn)過程運行，而且調(diào)試過程不可避免會對生產(chǎn)過程引入擾動。如果在實驗室環(huán)境中提前對PLC控制軟件中的PID參數(shù)進行調(diào)試實驗，指導工業(yè)現(xiàn)場的調(diào)試過程，對于縮短現(xiàn)場調(diào)試時間、節(jié)省現(xiàn)場人力投入

2、、減少調(diào)試風險、降低調(diào)試成本，具有相當重要的現(xiàn)實意義。
　　本文依托國家科技支撐計劃課題“選礦過程全流程先進控制技術(shù)”(2012BAF19G01)，對在實驗室環(huán)境下的PLC控制軟件PID控制器參數(shù)調(diào)試實驗方法進行了初步的探討，并設(shè)計和開發(fā)了一種基于Rockwell PLC軟件和MATLAB軟件的PID參數(shù)調(diào)試實驗平臺，以期為PID現(xiàn)場調(diào)試工作提供有效的技術(shù)支撐。具體工作包括:
　　1.在對PLC控制軟件的參數(shù)整定技術(shù)進行綜述

3、的基礎(chǔ)上，對PLC軟件PID參數(shù)調(diào)試實驗的問題要求和參數(shù)調(diào)試實驗需求進行詳細地討論。
　　2.針對工業(yè)過程中常見的大慣性、大滯后被控對象，研究了PLC軟件中的PID參數(shù)與虛擬對象模型參數(shù)同步進行時間尺度變換的實驗方法，可以有效地縮短調(diào)試時間。
　　3.設(shè)計了基于人機交互的PID參數(shù)調(diào)試實驗平臺，該平臺由虛擬對象模塊、標簽對接模塊、時間尺度變換模塊、性能指標判別模塊、結(jié)果記錄模塊、人機界面模塊、運行管理模塊和通訊模塊八個功能模

4、塊組成，可以模擬工業(yè)現(xiàn)場的參數(shù)調(diào)試過程，并自動生成調(diào)試實驗報告。
　　4.基于Rockwell公司PLC軟件和MATLAB軟件的開發(fā)環(huán)境，采用DDE和OPC通訊技術(shù)，開發(fā)了工業(yè)過程PID參數(shù)調(diào)試實驗平臺。
　　5.以某鐵選廠自動化工程的PLC回路控制程序作為案例，對本文提出的PID參數(shù)調(diào)試實驗平臺進行了應(yīng)用驗證，結(jié)果表明，借助于該實驗平臺，軟件調(diào)試人員可以快速了解不同的PID參數(shù)對應(yīng)的控制效果，有助于在現(xiàn)場調(diào)試期間縮短調(diào)試時