PID控制器在减料系统的使用

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菜鸟问:

有一个放料系统:在高位有一个罐子,通过阀门放料到低位的一个罐子。称重传感器反馈高位罐子的重量。

工艺要求:在“设定的时间T”内通过一个阀门放完“设定的重量KG”,“流量L”必须恒定。还有一个因素,高位的罐子随着重量减少,压力减少,对流量会有影响。

重量从仪表用MODBUS读到PLC,阀门是4-20MA控制,有二个设定量:时间,重量,重量/时间=流量。

要用PID控制吗? 怎么客服压力对流量变化的影响?

酱油甲:

我接触过的配料都是用快下和慢下来调节的,也就是设立一个和目标接近的临界点,传感器都在受料上。

酱油乙:

典型的减量称。肯定要用PID控制。

酱油丙:

在“设定的时间T”内通过一个阀门放完“设定的重量KG”,“流量L”必须恒定,这个通过快慢阀不好实现,要用PID控制。

菜鸟:

肯定要用PID?? 能不能麻烦说得详细点? PID控制哪个量?  系统响应时间是怎么取的??  要不要加高速流量计闭环反馈??

酱油丁:

这个不是一个简单的减料称, 他有时间要求,恒定流量的要求。 减料称只要放完设定的重量就可以了,不要求过程。

高手:

流量与重量一定有固定的物理关系。例如电流和电压之间一定有个R的关系。电容充放电的电流和端电压也有指数关系。料料筒内的料位和料重也有固定的几何关系。料位和出口压强有pgh的关系。出料口的压强和出料流量有固定的关系。上面关系到了几何物理液压方面的公式。关系搞清楚后只是一个一元函数。
 这个自变量就是料位。料位和瞬时流量一一对应,无无疑问。无必要介入调整。只要对着函数式,从料位计得开度,就可以直接控制阀门


菜鸟:

已经做了一套系统,是按“芳季”老师的想法去做的,失败了。*后只能是在上位机上输入AD模块的数字量来控制阀门的开度,这样勉强生产,中途要不停的额输入数字量来调整流量。后面还有一套系统,客户希望能够做的完善些,完全达到自动控制流量的功能。

说下为什么失败了吧:1.料位与阀门开度对应的流量 曲线关系不好找;2.响应时间问题,由于没流量计,只能在程序里里面计算流量,按min分钟为单位,1分钟调节一次流量,那么系统的滞后性很大,调节的速度太慢了。所以*终无法完成流量控制的目的;3.阀门开关都有时间差,每次的流量是不一样的,每次启动的开度不一样,时间也不一样。

我想新的这套系统增加一个流量计,瞬间采集流量值(秒为单位),那么我一分钟内就可以调整60次,那么我就可以忽略“料位与阀门开度对应的流量 曲线关系”了,通过已经做的这套系统可以发现料位对流量的影响不是非常的大(5分钟内流量会变化)。但是流量计会增加系统的负担,增加故障率,增加成本,客户不太认可。

不知道有没有比较好的方法来实现?


能不能稍微找到“料位与阀门开度对应的流量 曲线关系”,然后根据料位这个参数通过PID算法控制阀门开度??不要增加流量计,但是反馈时间滞后的问题怎么解决?

酱油乙:

 设定流量—实时流量=偏差,PID运算结果控制阀门。采样周期就选阀门能反映的*短时间,实时流量计算在采样周期为计算周期。PID结果可以根据现场情况作一些限制,
      如果要求控制精度高,那么对阀门的反映灵敏度就有要求,

高手:

哦,看来你已经做得比较深了。失觉。

菜鸟:

"实时流量计算在采样周期为计算周期" 这个会不会太快了? 如果我采用周期1秒,那么我的重量值1秒钟没有更新呢?MODBUS采集重量数据也是有周期的,并且称重传感器也是有分辨率的,是0.5KG刷新一次数据,如果流量慢的话,0.5KG可能要10秒才可以达到。 
     我比较困惑的就是怎么样“计算流量值”是合理的,又是时间*快的。我现在的做法是:重量采集周期1分钟,一分钟前记忆一个数据,一分钟后记忆一个数据,差值就是流量了。

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