1 引 言 在香烟过滤嘴生产线上,包含纸加热、预加热、缝喷嘴、胶水容器温度等6路温度信号。它们对温度的要求很高,要求温度保持在140℃左右的恒温状态。实践表明,常规的PID控制器因为超调量过大、易受环境的影响,不能满足实际要求。经过不断研究,人们提出了自校正PID控制器和基于模糊推理的自校正PID控制器设计方法。前一种方法需要在线辨识过程模型,计算量大;后一种方法的参数可校正范围过小。在该文中提出了一种新型PID控制算法。该算法计算量小,易于软件实现,在实践中取得了良好的控制效果。
2 系统介绍 系统由1台上位机和3台下位机组成。上位机使用KINGVIEW软件进行编程,实现了实时数据更新、历史曲线和实时曲线显示、报警、数据存储、查询和备份等功能。下位机使用了SIEMENS公司的S7-300 PLC。S7-300采用了模块化设计,在一块机架上可安装各种模块。每块机架板上最多可安装8个模块。若多于8个模块,就必须扩展另一块机架板。两块机架板之间的通讯通过安装通讯模块来实现。3台下位机分别控制装盘机HCF、过滤嘴成型机KDF2和开松上胶机AF2。总的控制点数为200多点。
Step7的PLC网络有以下几种:接口网络(MPI)、工业以太网、PROFIBUS现场总线网、TCP/IP协议网络等。该系统采用了PROFIBUS-DP现场总线网。现场的PLC把分散的数据采集上来,并通过PROFIBUS现场总线送到上位机。
3 新型PID控制算法的原理
图3—1中:yr是给定值,u是控制量,e是偏差,y是输出值。
图3—2中:a、b为所允许的最大误差范围。根据采样时刻的公式: