Hoe u een PID-lus op een Micro800 PLC implementeert voor nauwkeurige procescontrole

PID-lussen worden in de procesindustrie gebruikt om instelpunten zoals temperatuur, druk en niveau binnen de perken te houden.

Bekijk de video voor meer informatie, of scroll naar beneden om de rest van het artikel te lezen.

Als u nog niet bekend bent met het concept van een PID-lus, kunt u er meer over lezen in onze blogpost PID-controller uitgelegd.

In dit artikel laat ik u zien hoe u een PID-lus in een Micro800 PLC kunt implementeren met behulp van Connected Components Workbench en demonstreert u hoe de PID-lus het niveau in een tank regelt.

Programmeer de PID-lus

Laten we overstappen naar Connected Components Workbench om onze PID-lus in te stellen.

In Connected Components Workbench maak ik een nieuw project door op Bestand> Nieuw te klikken.

In het dialoogvenster Nieuw project geef ik het project een naam en geef ik op waar het op mijn computer zal worden opgeslagen. Ten slotte klik ik op Maken om het project te maken.

In het dialoogvenster Apparaat toevoegen selecteer ik een 2080-LC50-48QWB-SIM PLC en klik op Selecteren om deze aan mijn selecties toe te voegen. Vervolgens klik ik op Toevoegen aan project om mijn selecties aan het project toe te voegen.

In de Projectorganisator dubbelklik ik op Globale Variabelen om de tabel met Globale Variabelen te openen en declareer vervolgens de variabelen die ik in deze demo ga gebruiken.

Zodra de variabelen zijn gedeclareerd, sluit ik de tabel met globale variabelen.

Vervolgens klik ik met de rechtermuisknop op Programma's en selecteer Toevoegen> Nieuwe FBD:Functieblokdiagram om een programma aan het project toe te voegen.

Ik dubbelklik op het nieuwe programma om het te openen en sleep een instructieblok uit de Toolbox aan de rechterkant en zet het neer op het canvas.

Ik dubbelklik op het instructieblok om het dialoogvenster Instructieblokselectie te openen en naar PID te zoeken. Uit de zoekresultaten selecteer ik het PID-instructieblok en klik op OK om het aan het project toe te voegen.

Ik parametreer de interface van de instructie zoals hier getoond en stel elk van de winsten in de Gains-variabele in op 1.

Nadat ik de instructie heb geconfigureerd, dubbelklik ik op de controller in de Project Organizer en open ik het tabblad Interrupts. Op dit tabblad klik ik op Toevoegen om een interrupt toe te voegen.

Ik heb het interrupttype ingesteld op STI en het programma op Prog1. Vervolgens klik ik op het selectievakje Auto Start en configureer ik de interrupt zo dat deze elke 100 milliseconden wordt uitgevoerd.

Ten slotte klik ik op OK om de configuratie op te slaan.

Nu ons project is geconfigureerd, kunnen we een trend instellen om te zien hoe de PID-lus presteert.

Configureer een trend

In Connected Components Workbench kunt u trends gebruiken om de waarden van variabelen in de loop van de tijd te controleren. Als u Connected Components Workbench versie 22 gebruikt, moet u de Trends-tool installeren voordat u trends kunt gebruiken in Connected Components Workbench.

Om een trend te configureren, activeer ik het tabblad Trends in de Projectorganisator en klik op Trend toevoegen.

Vervolgens klik ik op de plusknop om een Trace toe te voegen, een variabele die moet worden gecontroleerd.

In het dialoogvenster dat wordt geopend, selecteer ik FLOAT_OUT_0, FLOAT_IN_0 en Setpoint als de variabelen die ik wil traceren en klik op Toevoegen om ze aan de trend toe te voegen.

Ik klik op OK om de configuratie op te slaan.

Op de Trendpagina klik ik op het instellingenpictogram in de rechterbenedenhoek en wijzig de Y-asconfiguratie van Gestapeld in Overlaid.

Nu zijn we klaar om het project te testen en te zien hoe deze PID-lus een echt proces zou besturen.

Test de PID-lus

Om deze PID-lus te testen, download ik het project naar de Micro800 Simulator en zet ik de Simulator in Run-modus.

Vervolgens open ik de Level Control Scene in Factory IO.

Wanneer de scène geopend is, open ik de stuurprogrammaconfiguratie door op Bestand en vervolgens op Stuurprogramma's te klikken. In het vervolgkeuzemenu selecteer ik het Allen-Bradley Micro800-stuurprogramma en klik op Configuratie om het venster Stuurprogrammaconfiguratie te openen.

In dit venster stel ik het host-IP-adres zo in dat het overeenkomt met het IP-adres van de Micro800 Simulator.

Nadat de configuratie is voltooid, klik ik op de pijl Terug om terug te keren naar de stuurprogrammaconfiguratie en klik op Verbinden. Het groene vinkje geeft aan dat de scène nu is verbonden met de Micro800 Simulator.

Ik sluit het stuurprogrammaconfiguratievenster en voer de scène uit door op het afspeelpictogram te drukken.

De tank begint zich te vullen en ik open de afvoerklep een stukje zodat er wat water uit de tank kan stromen.

In Connected Components Workbench open ik de Trend en klik op het pictogram Afspelen om het uit te voeren. Je kunt in deze trend zien dat de PID-lus de vulklep aanpast om te proberen het doelinstelpunt te behouden.

Afronding

In dit artikel leerden we hoe we een PID-lus in een Micro800 PLC kunnen configureren, hoe we een Trend kunnen gebruiken om een PID-lus te monitoren, en zagen we hoe een PID-lus een echt proces zou besturen met behulp van Factory IO.

In deze demo hebben we willekeurige winsten gebruikt. In een echt proces zouden we tijd besteden aan het afstemmen van de PID om er zeker van te zijn dat deze goed presteerde. Omdat tuning een complex onderwerp is, valt dit helaas buiten het bestek van dit artikel. We behandelen het gebruik van auto-tune om PID-lussen af te stemmen in de cursus PID met Micro800 PLC's.

‍