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6ES7211-1AE40-0XB0西门子 SIMATIC S7-1200,CPU 1211C, 紧凑型 CPU,DC/DC/DC, 机载 I/O: 6 个 24V DC 数字输入;4 个 24V DC 数字输出; 2 AI 0-10V DC, 电源:直流 20.4-28.8V DC, 程序存储器/数据存储器 50 KB
6ES7211-1AE40-0XB0西门子
SIMATIC S7-1200,CPU 1211C, 紧凑型 CPU,DC/DC/DC, 机载 I/O: 6 个 24V DC 数字输入;4 个 24V DC 数字输出; 2 AI 0-10V DC, 电源:直流 20.4-28.8V DC, 程序存储器/数据存储器 50 KB
功能手册, 11/2019, A5E35300232-AE
受控系统的可控性可根据比率 Tu/Tg 或 Tu × vmax/Xmax 来估算。规则:
过程类型 Tu / Tg 受控系统的适控性 I < 0.1 可以很好地控制
II 0.1 到 0.3 仍可控制
III > 0.3 难以控制
死时间对受控系统可控性的影响
具有死时间和恢复功能的受控系统对输出值跳变的响应如下所述。
Tt 死时间
Tu 延迟时间
Tg 恢复时间
y 输出值
x 过程值
具有死时间的自调节受控系统的可控性由 Tt 与 Tg 的比率确定。Tt 必须小于 Tg。规则:
Tt/Tg ≤ 1
控制原理
2.3 控制部分的特征值
PID 控制
功能手册, 11/2019, A5E35300232-AE 27
受控系统的响应率
可以根据以下值来判断受控系统:
Tu < 0.5 min、Tg < 5 min = 快速受控系统
Tu > 0.5 min、Tg > 5 min = 慢速受控系统
特定受控系统的参数
物理量 受控系统 延迟时间 Tu 恢复时间 Tg 上升率 vmax
温度 小型电热炉 0.5 到 1 min 5 到 15 min 一直到 60
K/min。
大型电热退火炉 1 到 5 min 10 分钟到 20 分 钟
一直到 20
K/min。
大型燃气加热退火炉 0.2 到 5 min 3 分钟到 60 分 钟
1 到 30 K/min
蒸馏塔 1 到 7 min 40 到 60 min 0.1 到 0.5° C/s
高压锅 (2.5 m3) 0.5 分钟到 0.7 分 钟
10 分钟到 20 分 钟
未指定
高压锅 12 分钟到 15 分钟 200 分钟到 300
分钟
未指定
蒸气过热器 30 s 到 2.5 min 1 到 4 min 2°C/s
注塑机 0.5 分钟到 3 分钟 3 分钟到 30 分 钟
5 到 20 K/min
挤压机 1 分钟到 6 分钟 5 分钟到 60 分 钟
包装机 0.5 分钟到 4 分钟 3 分钟到 40 分 钟
2 到 35 K/min
暖气 1 到 5 min 10 到 60 min 1° C/min
控制原理
2.3 控制部分的特征值
PID 控制
28 功能手册, 11/2019, A5E35300232-AE
物理量 受控系统 延迟时间 Tu 恢复时间 Tg 上升率 vmax
流速 气体管道 0 到 5 s 0.2 到 10 s 不相关
液体管道 无 无
压力 气体管道 无 0.1 s 不相关
用煤气或石油作燃料的汽包锅炉 无 150 s 不相关
采用撞击粉碎机的汽包锅炉 1 到 2 min 2 到 5 min 不相关
容器级别 汽包锅炉 0.6 到 1 min 未指定 0.1 到 0.3 cm/s
速度 小型电动机 无 0.2 到 10 s 不相关
大型电动机 无 5 到 40 s 不相关
蒸汽轮机 无 未指定 50 min–1
电压 小型生成器 无 1 到 5 s 不相关
大型生成器 无 5 到 10 s 不相关
控制原理
2.4 脉冲控制器
PID 控制
功能手册, 11/2019, A5E35300232-AE 29
2.4 脉冲控制器
无反馈两位控制器
两位控制器将状态“ON”和“OFF”作为切换函数。 这与 或 0% 输出相对应。 该特性
会使过程值 x 在设定值 w 周围持续振荡。
振幅和波动持续时间随受控系统的延迟时间 Tu 与恢复时间 Tg 之间的比例而增加。 这些
控制器主要用于简单的温度控制系统(例如直接用电加热的炉子),或用作限值报警设
备。
下图显示了两位控制器的特性
① ON
② OFF
Yh 控制范围
w 设定值
控制原理
2.4 脉冲控制器
PID 控制
30 功能手册, 11/2019, A5E35300232-AE
下图显示了两位控制器的控制函数
① 不带控制器时的响应特性
② 带两位控制器时的响应特性
Tu 延迟时间
Tg 恢复时间
XSd 切换差异
控制原理
2.4 脉冲控制器
PID 控制
功能手册, 11/2019, A5E35300232-AE 31
有反馈两位控制器
在受控系统具有较长延迟时间的情况下(例如功能空间与加热空间分离的炉),可通过使
用电力反馈改善两位控制器的特性。