پیادهسازی کنترلر PID در TIA Portal: راهنمای جامع
مقدمه
کنترلر PID (Proportional-Integral-Derivative) یکی از پرکاربردترین الگوریتمهای کنترل در صنعت است که برای تنظیم دما، فشار، سطح و سایر متغیرهای فرآیندی استفاده میشود. در این مقاله، نحوه پیادهسازی PID در نرمافزار TIA Portal زیمنس را به صورت گامبهگام آموزش میدهیم.
1. بلوک PID Compact در TIA Portal
TIA Portal دارای بلوک "PID_Compact" است که پیادهسازی PID را ساده میکند. این بلوک ویژگیهای زیر را دارد:
رابطه کاربری ساده برای تنظیم پارامترها.
حالتهای مختلف کار (Manual, Automatic, Tuning).
پشتیبانی از فیدبک آنالوگ و دیجیتال.
2. مراحل پیادهسازی
گام 1: ایجاد پروژه و اضافه کردن بلوک PID
در TIA Portal، یک پروژه جدید با PLC مناسب (مثل S7-1200/S7-1500) ایجاد کنید.
در بخش OB1 (یا یک FC/FB جدید)، بلوک "PID_Compact" را از کتابخانه "Technology Objects" اضافه کنید.
گام 2: پیکربندی PID
مشخصات ورودی/خروجی:
Input (PV): فیدبک سنسور (مثلاً دمای PT100).
Output (OUT): سیگنال خروجی به اکچویتور (مثلاً شیر برقی یا هیتر).
تنظیم پارامترهای PID:
Proportional Gain (Kp): حساسیت به خطای فعلی.
Integral Time (Ti): حذف خطای ماندگار.
Derivative Time (Td): کاهش نوسانات.
گام 3: تنظیمات Tuning
Start Tuning: استفاده از ابزار Auto-Tuning در TIA Portal.
Manual Tuning: تنظیم دستی بر اساس پاسخ سیستم.
گام 4: تست و مانیتورینگ
Simulation: تست با PLCSIM قبل از اجرای واقعی.
Watch Table: مانیتورینگ متغیرهای PID در حالت Real-Time.
3. مثال عملی: کنترل دمای کوره
سختافزار مورد نیاز
PLC: S7-1200
سنسور: PT100 (ورودی آنالوگ).
اکچویتور: هیتر (خروجی PWM یا آنالوگ).
پارامترهای PID پیشفرض
| پارامتر | مقدار نمونه | توضیح |
|---|---|---|
| Kp | 2.0 | ضریب تناسبی |
| Ti | 5.0 sec | زمان انتگرالگیری |
| Td | 1.0 sec | زمان مشتقگیری |
4. عیبیابی و بهینهسازی
مشکلات رایج
- نوسان خروجی: کاهش Kp یا افزایش Td.
- خطای ماندگار: کاهش Ti.
نکات بهینهسازی
- فیلتر سیگنال فیدبک (در پارامترهای سختافزار آنالوگ).
- استفاده از PID_3Step برای کنترل شیرهای ON/OFF.
5. جمعبندی
PID_Compact در TIA Portal، پیادهسازی کنترلر PID را بسیار ساده میکند.
Auto-Tuning برای سیستمهای ناشناخته مفید است.
مانیتورینگ پاسخ سیستم، کلید تنظیم دقیق پارامترهاست.
در صورتی که علاقه مند به یادگیری حرفه ای برنامه نویسی plc های زیمنس هستید می توانید از دوره های حرفه ای مدرسین این شرکت بهره مند گردید . جهت کسب اطلاعات بیشتر بخش دوره های آموزشی مشهد زیمنس را بررسی نموده و یا با آقای مهندس توانا با شماره 09155011699 تماس حاصل فرمایید .
مشهد زیمنس نمایندگی رسمی فروش و خدمات پس از فروش زیمنس ، مجری برگزاری دوره های آموزشی خصوصی زیمنس ، تیاپورتال ، درایو و شبکه های صنعتی به صورت حضوری و آنلاین .
