ПІД-регулятор є одним з найбільш ефективних способів автоматичного управління системою. Він застосовується в різних галузях, таких як промисловість, енергетика та автоматизація виробничих процесів. Створення pid-регулятора може бути складним завданням, особливо для початківців. У цій статті ми розповімо про те, як зробити ПІД-регулятор в CodeSys, програмному забезпеченні, яке широко використовується в автоматизації.
CodeSys надає потужні інструменти для розробки та налаштування ПІД-регулятора. Вам буде потрібно основне розуміння принципів роботи ПІД-регулятора і деякі базові навички програмування. У статті будуть наведені покрокові інструкції та приклади коду для створення та налаштування ПІД-регулятора в CodeSys.
Створюючи pid в CodeSys, ви повинні врахувати кілька ключових компонентів, таких як визначення змінних, Налаштування pid-параметрів та реалізація алгоритму управління. Крім того, для оптимальної роботи ПІД-регулятора можливо необхідно провести тестування і налаштування параметрів. У статті ми розглянемо кожен з цих аспектів і надамо приклади коду, щоб допомогти вам створити свій власний ПІД-регулятор в CodeSys.
Як створити ПІД регулятор в CodeSys: покрокова інструкція та приклади
Крок 1: Створення програми в CodeSys
Першим кроком є створення нової програми в CodeSys. Для цього потрібно відкрити середовище розробки і вибрати пункт меню "Файл" -> "Нова програма". Потім слід вибрати тип програми, наприклад " стандартна програма (IL)", і задати назву нової програми. Після цього можна натиснути кнопку "Створити".
Крок 2: створення змінних
Далі необхідно створити змінні, які будуть використовуватися в під-регуляторі. Для цього потрібно перейти на вкладку "змінні" і задати тип і назву кожної змінної. У прикладі ми будемо використовувати змінні типу "REAL" (число з плаваючою комою), які будуть містити значення поточної помилки, накопиченої помилки і керуючого сигналу. Також потрібно створити змінні, які будуть зберігати значення коефіцієнтів ПІД-регулятора (Kp, Ki, KD) і задати їм початкові значення.
Крок 3: Реалізація ПІД-регулятора
Тепер можна приступити до реалізації ПІД-регулятора. Для цього необхідно створити блок, який буде містити логіку роботи регулятора. У прикладі використовується структурований текст (ST), але ви також можете використовувати інші мови програмування, доступні в CodeSys. Усередині блоку потрібно визначити алгоритм роботи ПІД-регулятора, обчислити поточну помилку, накопичену помилку і керуючий сигнал за допомогою відповідних формул.
Крок 4: взаємодія з під-регулятором
Щоб керувати під-регулятором і отримувати дані про його роботу, необхідно створити інтерфейс взаємодії. У CodeSys це можна зробити за допомогою візуалізації. Для початку потрібно створити нову вкладку з візуалізацією, де можна розмістити елементи інтерфейсу, такі як повзунки для зміни значень коефіцієнтів ПІД-регулятора і діаграми для відображення результатів роботи регулятора. Потім слід налаштувати взаємодію між інтерфейсом і під-регулятором, щоб користувач міг змінювати значення коефіцієнтів і спостерігати результати регулювання.
Приклади програми з під-регулятором
Наведені нижче приклади програми з під-регулятором дозволять вам краще зрозуміти, як створити та використовувати під-регулятор у CodeSys:
| Приклад | Опис |
|---|---|
| Приклад 1 | Простий приклад ПІД-регулятора, який регулює рівень рідини в резервуарі. |
| Приклад 2 | Приклад ПІД-регулятора з адаптивними коефіцієнтами, який автоматично змінює значення коефіцієнтів в залежності від умов регулювання. |
| Приклад 3 | Приклад ПІД-регулятора з обмеженням керуючого сигналу, який запобігає перевищення максимального або мінімального значення. |
На закінчення, реалізація ПІД-регулятора в CodeSys є досить простим завданням, якщо Ви знайомі з основами програмування і маєте уявлення про принципи роботи під-регуляції. Дотримуючись покрокової інструкції і використовуючи наведені приклади, ви зможете створити ефективний ПІД-регулятор для вашого проекту.
Крок 1: Встановлення CodeSys та підготовка проекту
Після встановлення CodeSys запустіть його та створіть новий проект. Виберіть порожній проект і вкажіть назву проекту. Хороша практика-використовувати описову назву, щоб легко зрозуміти, що робить ваш регулятор pi.
Потім, в створеному проекті, вкажіть апаратну платформу, на якій буде працювати Пі-регулятор. Виберіть підтримувану вами платформу зі списку доступних опцій. Це може бути Arduino, Raspberry Pi, Beckhoff і т.д. якщо ваша платформа не списку, вам буде потрібно підключитися до неї через інтерфейс комунікації для CodeSys.
Далі, встановіть параметри проекту, такі як визначення циклу оновлення (цикл часу) і налаштування мережі, якщо вони потрібні для вашого проекту. Задайте значення цих параметрів з урахуванням вимог вашого ПІ-регулятора.
Тепер ваш проект готовий для розробки ПІ-регулятора. Ви можете додати необхідні компоненти та налаштувати їх параметри відповідно до вимог вашого проекту.
На наступному кроці ми розглянемо створення алгоритму pi-регулятора та його налаштування в CodeSys.
Крок 2: створення змінних та налаштування вхідних параметрів
Після створення Програми в CodeSys ми переходимо до Налаштування змінних і вхідних параметрів для ПІД регулятора. Для початку потрібно визначити типи даних і їх назви.
У нашому прикладі ми будемо використовувати наступні змінні:
- Setpoint - задане значення;
- ProcessValue - поточне значення;
- Output - вихідне значення;
- Kp - коефіцієнт пропорційності;
- Ti - час інтегрування;
- Td - час диференціювання.
Далі ми повинні налаштувати вхідні параметри для ПІД регулятора. Це включає в себе:
- MinOutput - мінімальне можливе значення виходу;
- MaxOutput - максимальне можливе значення виходу;
- MinSetpoint - мінімальне можливе значення заданого значення;
- MaxSetpoint - максимальне можливе значення заданого значення;
- ResetMode - режим скидання ПІД регулятора;
- OutputMode - режим виходу ПІД регулятора.
Після налаштування змінних і вхідних параметрів ми готові перейти до налаштування алгоритму ПІД регулятора в CodeSys.