Sterownik PLC Alpha2
Termostat oraz regulator PID
To druga część kursu programowania sterow-
nika Alpha2. NawiÄ…zujÄ…c do poprzednio za-
powiedzianej idei nauki poprzez przykłady,
pokażę w jaki sposób używa się wejść analo-
gowych sterownika oraz jak dzięki nim można
zmierzyć np. temperaturę, posługując się mo-
dułem odpowiedniego przetwornika. Następ-
nie zastosujemy zdobytÄ… wiedzÄ™ do budowy
dwóch termostatów: jeden bardzo prosty, a
drugi wykorzystujący algorytm PID. Do podłą-
czenia czujnika termorezystancyjnego PT100
zastosujemy dodatkowy moduł rozszerzenia
typu AL2-2PT-ADP.
Zastosowany przeze mnie w poprzednim artykule nt. względu na połączenia zewnętrzne. Wystarczy tylko
programowania sterownika Alpha2, model AL2- w oprogramowaniu Alfy umieścić odpowiednie bloki
10MR-D ma sześć wejść o rezystancji 142 k&! każde, na symbolu odpowiedniego wejścia. Niezbędna jest
które mogą posłużyć do pomiaru analogowego sy- również programowa konfiguracja, którą wykonuje się
gnału napięcia mieszczącego się w zakresie z poziomu menu sterownika. Do wyboru są tryby:
0...10 VDC. Jednostka centralna sterownika wykonu- - Normal umożliwiający pomiar dowolnego napięcia
je konwersję napięcia na liczbę 9-bitową z zakresu na wejściu,
0...500 w czasie 8 ms. Jak łatwo domyślić się, do- - TC służący do podłączenia modułu z termoparą,
kładność konwersji to 5% (10 V/500 kroków = 0,5 V) - PT100 przeznaczony do współpracy z modułem
czujnika termorezystancyjnego PT100.
co w zupełności wystarcza do większości prostych
W każdym z wymienionych trybów mierzone jest
zastosowań, niewymagających bardzo dużej roz-
napięcie, jednak w trybach TC i PT100 jest ono we-
dzielczości pomiaru.
wnętrznie dodatkowo skalowane.
Aby można było mierzyć napięcie wejściowe wyma-
W poprzednim artykule (Sterownik PLC Alpha2. Pod-
gana jest konfiguracja wejść jako  source". W tej
stawy użytkowania IDE) używaliśmy trybu  sink , w
konfiguracji napięciem odniesienia jest minus zasila-
którym wejścia zasilane przez rezystory zwierane
nia i w stosunku do niego odnoszone są napięcia
były do masy. Wejście było nieaktywne, gdy napięcie
wejściowe. Warto nadmienić, że wejścia mogą pełnić
na nim było większe lub równe 18 V i aktywne, gdy
swoje funkcje zamiennie, tzn. można ich używać
było ono mniejsze lub równe 4 V. W trybie  source
zarówno jako analogowe jak i jako cyfrowe, bez
wejście jest aktywne, gdy napięcie na nim jest więk-
1 z 8
sze lub równe 18 V i nieaktywne, gdy spada ono do stykÄ™, że temperaturze 1,0°C odpowiada po konwer-
wartoÅ›ci mniejszej lub równej 4 V. sji cyfra 10; 20,0°C  200; 100,5°C - 1005 i tak dalej.
Nie oznacza to bynajmniej, że podłączenie modułu
Przykład 2: Termostat powoduje zmianę rozdzielczości przetwornika A/D na
Kolejnym przykładem prostego programu użytkowe- wejściu Alfy. Po prostu zmienna jest odpowiednio
go będzie termostat sterujący załączaniem grzałki. skalowana. Mechanizm ten jest bardzo dużym uła-
Przyjąłem założenie, że będzie on umożliwiał regula- twieniem dla programisty. Aby z niego korzystać
cjÄ™ temperatury w zakresie -40...+190°C z pÄ™tlÄ… hi- konieczna jest odpowiednia konfiguracja wejÅ›cia 
sterezy regulowanÄ… w zakresie 0,5...10°C. W zwiÄ…z- bÄ™dzie o tym mowa dalej. Dodatkowy moduÅ‚ prze-
ku z dokładnością pomiaru temperatury wynoszącą znaczony jest do montażu na szynie TH35 i zasilany
0,5°C przyjÄ…Å‚em, że taki sam bÄ™dzie krok zmiany napiÄ™ciem 24 V DC. We współpracy z czujnikiem
nastawy regulowanej temperatury. Wejście do menu PT100 umożliwia on pomiar temperatur w zakresie -
nastaw możliwe bÄ™dzie po naciÅ›niÄ™ciu ESC, a powrót 50...+200°C.
do trybu regulacji temperatury po naciśnięciu OK. W Moduł, podobnie jak sterownik, wyposażony jest w
trybie nastaw przekaz
nik wyjściowy będzie wyłączo- zaciski śrubowe. Do jego podłączenia wystarczy kilka
ny, a temperaturę regulacji będzie można ustawić przewodów i wkrętak. Schemat połączeń w obrębie
klawiszami  + i  - , natomiast szerokość pętli histere- modułu i sterownika pokazano na rys. 1. Przy długich
zy klawiszami  ²% i  ź% . poÅ‚Ä…czeniach czujnik termorezystancyjny dobrze jest
Na wyświetlaczu pokazane będą: temperatura zmie- podłączyć kablem typu  skrętka w ekranie .
rzona t0, temperatura regulowa-
na tz, połówka szerokości pętli
histerezy th. Zgodnie z tym, co
napisano wyżej, wyjście prze-
kaz
nikowe będzie załączone,
gdy t0 d" tz-th i wyłączone, gdy
t0 e" tz+th.
Połączenia elektryczne
Aby do Alfy dołączyć zewnętrzny
czujnik temperatury wymagane
jest zastosowanie układu kon-
wersji rezystancji czujnika na
odpowiednie napięcie. Firma
Mitsubishi oferuje moduł rozsze-
rzenia o nazwie AL2-2PT-ADP
będący interfejsem pomiędzy
sterownikiem, a dwoma czujni-
kami termoelektrycznym PT100.
Ma on tak dobranÄ… charaktery-
Rys. 1. Schemat połączenia modułu AL2-2PT-ADP i sterownika Alpha2
2 z 8
Do pojedynczego modułu można podłączyć dwa modułu do Alfy należy wybrać tryb pracy wejścia oraz
czujniki, dla których ma on osobne zestawy zacisków wykonać kalibrację przetwornika, bez których to
wejściowych służące do podłączenia ekranu i dopro- czynności wynik pomiaru będzie niezgodny z charak-
wadzeń; pierwszy czujnik podłącza się do doprowa- terystyką narysowaną w dokumentacji. Procedura
dzeń L1+ i L1-, a jego ekran do I1-. Odpowiednio, dla kalibracji opisana jest w instrukcji użytkownika modu-
drugiego czujnika przeznaczone są zaciski: L2+, L2-, łu, którą to można znalez
ć w dokumentacji sterowni-
I2-. Jeśli przewody czujnika są bardzo krótkie, to ka będącej uzupełnieniem niniejszego artykułu. Tam
doprowadzenia oznaczone symbolem  - zwiera się też dodałem program obu termostatów.
ze sobÄ…. Normalnie ekran przewodu jest zwarty z
minusem czujnika i ekranem na końcu kabla połą- Oprogramowanie
czeniowego, i nie ma potrzeby wykonania połączenia Jeśli wejście bitowe modułu nie jest podłączone, to
na module. środowisko uruchomieniowe Alfy domyślnie traktuje
Moduł rozszerzenia oraz sterownik powinny być zasi- je jak podłączone do poziomu wysokiego. Mówiąc
lane z tego samego z
ródła napięcia +24 V DC (przy- inaczej  wejście jest aktywne i jeśli służy do załą-
pomnijmy, że wersje sterownika zasilane prądem czenia bloku funkcyjnego, to i ten jest aktywny. Ina-
przemiennym nie mają wejść analogowych). Wów- czej niż w poprzednim przykładzie, gdzie wejścia
czas to nie trzeba dodatkowo łączyć mas różnych podłączano do sygnału ALWAYS ON, w tym zrezy-
z
ródeł zasilania. Napięcie wyjściowe kanału pierw- gnowano z wykonania tych połączeń na rzecz czytel-
szego dostępne jest pomiędzy zaciskami V1+ i V1-, a ności rysunku.
kanału drugiego V2+ i V2. W przykładzie używano Sygnał analogowy z modułu AL2-2PT-ADP doprowa-
tylko kanału pierwszego, dlatego też wyjścia V1+ dzany jest do wejścia 1. Na symbolu wejścia I01
i V1- należy podłączyć do wejścia 1 (DC INPUT 1). umieszczono ikonę czujnika temperatury PT. Pełni
Przekaz
nikiem wykonawczym sterującym załącza- ona dwojaką rolę: ustala odpowiedni tryb pracy wej-
niem grzałki jest wyjście 1 sterownika Alpha (OUT1). ścia oraz umożliwia połączenie liczbowe wejścia
W tym miejscu jedna istotna uwaga. Po podłączeniu z dalszymi blokami (zielony symbol  > ).
Sygnał analogowy po konwersji podawany jest na
wejście bloku GAIN (B02), który w programie pełni
funkcję kalibratora. Okienko właściwości bloku
przedstawiono na rys. 2. Blok wykonuje przekształ-
cenie wielkości wejściowej zgodnie z zależnością
y=(A/B)"x+C. Można posłużyć się nim do wygodnego
ustalenia nachylenia charakterystyki wyjściowej oraz
offsetu. W niektórych zastosowaniach użyteczne
może być również ustawienie wartości odcięcia 
 spłaszczenia charakterystyki, to jest Upper Clamp
(góra) i Lower Clamp (dół).
Bezpośrednio za blokiem B02 (GAIN) sygnał poda-
wany jest na wejście bloku DISPLAY (B01), wejście
Rys. 2. Okienko właściwości bloku GAIN.
3 z 8
mym dole to odjemnik (B), nad nim umieszczone jest
wejście odjemnej (A), a na wyjściu (Y) otrzymuje się
różnicę zgodnie
z wyrażeniem Y=A-B. Jak łatwo zauważyć, u nas
odjemnÄ… jest ustawiona temperatura (B05; tz), od-
jemnikiem połowa szerokości pętli histerezy (B15; th),
a różnica ustala wartość progu OFF to ON Value
bloku SCHMITT (B20). Warto w tym miejscu wspo-
mnieć, że jeśli któreś z wejść liczbowych będzie nie-
podłączone, to okienko właściwości umożliwia wpi-
sanie stałej.
Wyjście bloku SCHMITT (B20) jest bezpośrednio
połączone z wyjściem Alfy i steruje przekaz
nikiem
wykonawczym. Na schemacie jako symbol obciąże-
nia umieszczono grzałkę.
Jak w większości programów, tak i w tym, najwięcej
Rys. 3. Okienko nastaw właściwości bloku SCHMITT
problemów sprawia interfejs użytkownika. Menu nie
NUMBER OF COUNTS licznika B05 oraz wejście
może pozwalać na wprowadzenie takich parametrów,
bloku SCHMITT (B20).
przy których program nie będzie w stanie poprawnie
Wyjściem wykonawczym jest wyjście 1 (OUT1). Jego
funkcjonować. Do przechowywania wartości nastaw
załączeniem steruje blok SCHMITT (B20), do którego
zastosowano bloki liczników góra/dół (UP/DN CO-
wejść doprowadzono odpowiednio: temperaturę
UNTER). Odpowiednio, B05 przechowuje nastawÄ™
zmierzoną (z wyjścia bloku B02), górną (z B18) i
temperatury, natomiast B15 nastawę połowy szero-
dolną (z B19) granicę załączenia/wyłączenia. Przyj-
kości pętli histerezy.
rzyjmy się bliżej okienku właściwości bloku SCHMITT
Na wejścia zliczania B05 można by podać wprost
na rys. 3.
sygnały z klawiszy  + (zliczanie w górę) i  - (zlicza-
Etykieta Operated Value oznacza wielkość ocenianą.
nie w dół). Takie rozwiązanie nie jest jednak zbyt
Granica załączenia ON to OFF Value umieszczona
wygodne dla użytkownika. Dlatego też pomiędzy
jest po stronie lewej, natomiast granica wyłączenia
klawiszami a wejściami zliczania dodano moduły
OFF to ON Value po stronie prawej okna. W tym
FLICKER (B28 i B29).
przykładzie obie granice wynikają z operacji sumy
Moduł ten jest w istocie bramkowanym generatorem
i różnicy pomiędzy temperaturą ustawioną (B05; tz)
impulsów o ustawianych czasach załączenia i wyłą-
a połówką szerokości pętli histerezy (B15; th). Ope-
czenia. W programie jest on uruchamiany poprzez
racje sumy i różnicy wykonywane są odpowiednio
naciśnięcie odpowiedniego klawisza. Dla potrzeb
przez bloki ADD (B18; rys. 4) i SUB (B19; rys. 5). Ze
nastaw temperatury zadziałania wybrano odpowied-
względu na przemienność dodawania kolejność pod-
nio czasy 100 ms i 200 ms. PozwalajÄ… one na szybkÄ…
łączenia sygnałów do wejść sumatora nie ma więk-
zmianę wartości po przytrzymaniu przycisku, jak
szego znaczenia. Inaczej jest w przypadku odejmo-
również na modyfikację stanu licznika za pomocą
wania. Tu należy zwrócić uwagę, że wejście na sa-
pojedynczego, krótkiego przyciśnięcia. Analogiczną
4 z 8
wadzenie nastawy temperatury zadziałania, naci-
Å›niÄ™cie klawisza  Ä% powoduje wyzerowanie nastawy
(klawisz podłączony jest wprost do wejścia zerowania
CL), a naciÅ›niÄ™cie  º% przypisuje jej wartość tempe-
ratury zmierzonej (tz=t0). Wykorzystano w tym celu
połączenie wejścia NUMBER OF COUNTS licznika
B05 (wejście leżące najniżej) z wyjściem bloku GAIN
(B02), ale z pośrednictwem bloku dzielenia DIV
(B40). Po podaniu narastającego zbocza sygnału na
wejście PRESET licznika (drugie od dołu) przyjmuje
on stan taki, jaki jest na wejściu lub taki, jak podano
w parametrze NUMBER OF COUNTS w okienku
Rys. 4. Okienko właściwości bloku dodawania ADD
właściwości licznika, jeśli wejście jest niepodłączone.
Jak pamiętamy z wcześniejszej lektury, rozdzielczość
pomiaru temperatury jest równa 0,5°C, co odpowiada
liczbie 5. Jest to powodem, dla którego przyjęto krok
nastaw równy 5. Aby uzyskać wygodną zmianę tem-
peratury, stan liczników mnożony jest przez 5 za
pomocą bloków MUL (B39  nastawa temperatury
zadziałania, B38  nastawa pętli histerezy). Jest to
również powodem, dla którego wartość doprowadzo-
na do wejścia NUMBER OF COUNTS licznika B05
musi być podzielona przez 5. Za podział odpowiada
blok DIV - B40.
Nastawy wartości temperatury i pętli kontrolowane są
Rys. 5. Okienko właściwości bloku odejmowania SUB
przez bloki COMPARE, osobne dla zakresu górnego
rolę przy nastawach pętli histerezy pełnią bloki B30 i i dolnego. Odpowiednio są to B35 i B36 (tz) oraz B33
B31. i B34 (th). Jedno z wejść bloku COMPARE pozosta-
W obu przypadkach sygnał z modułów FLICKER wiono niepodłączone, co umożliwia wpisanie stałej
podawany jest na wejścia bramek AND (B07 i B25, do porównania.
B13 i B14) włączonych pomiędzy moduł a wejście Interfejs użytkownika byłby niepełny, gdyby na wy-
licznika. Pozwalają one na zmianę stanu licznika świetlaczu nie pojawiały się żadne komunikaty. Bloki
tylko wtedy, gdy wartość zliczona jest mniejsza od DISPLAY o numerach B03, B08 i B17 wyświetlają
granicy zakresu i sterownik jest w trybie nastaw. Do etykiety temperatur i są załączone na stałe. Na stałe
wyboru trybu służy przerzutnik RS (B04), którego włączony jest również blok B01 odpowiedzialny za
stan zmieniają klawisze ESC (K02; nastawy) i OK wyświetlanie zmierzonej temperatury (t0). W związku
(K01; praca). z tym, że wartość cyfrowa po podzieleniu przez 10
Z pracą w menu użytkownika związana jest jeszcze odpowiada temperaturze, blok ten wstawia przecinek
jedna dodatkowa funkcjonalność. Aby ułatwić wpro- przed ostatnią cyfrą jakby dzieląc temperaturę przez
5 z 8
10, jednak wewnętrznie operacje wykonywane są na zmiennych i sygnałów, ale również wykonywać ich
liczbach całkowitych. Identyczną filozofię przyjęto dla modyfikację. Oczywiście w tle funkcjonuje okno FBD,
nastaw to znaczy np. nastawie 1°C pÄ™tli histerezy które wyÅ›wietla stany wszystkich sygnałów i bloków
odpowiada wewnętrzna wartość 10 bloku licznika funkcyjnych, a nie tylko tych wybranych.
B15.
Bloki komunikatów B10 i B11 odpowiednio wyświetla- Przykład 3: Termostat z regulatorem PID
ją komunikaty o pracy termostatu (RUN) oraz o wej- W każdym układzie regulacji wartość zadana porów-
ściu do menu nastaw (mrugające opisy klawiszy), nywana jest ze zmierzoną i na tej podstawie określa-
natomiast B21 i B22 o załączeniu (symbol  # ) i wyłą- na jest odchyłka służąca do wyznaczenia sygnału
czeniu (symbol  - ) wyjścia przekaz
nikowego sterow- sterującego, którego zadaniem będzie zmniejszenie
nika. tej odchyłki do wartości bliskiej zeru. Sposób w jaki
regulator automatyczny wyznacza sygnał sterujący
Kilka słów o symulacji nazywany jest rodzajem sterowania
Okno Monitoring System in Sketch umożliwia wygod- Regulator PID składa się z trzech, zwykle połączo-
ne wyświetlanie tylko tych zmiennych i sygnałów, nych ze sobą równolegle członów, od których pocho-
które są w jakiś sposób istotne z punktu widzenia dzi jego nazwa. Są to człony: proporcjonalny (Propor-
monitorowanej aplikacji. Na rys. 6 pokazano przykła- tional) o pewnym wzmocnieniu kp, całkujący (Integral)
dowy wygląd okna monitorowania. Przyciski i bloki o czasie zdwojenia Ti i różniczkujący (Derivative) o
funkcjonalne umieszczono metodÄ… kopiuj (z okna czasie wyprzedzenia Td. Regulator realizuje algorytm
5ØaÜ
FBD)  wklej (do okna monitorowania). Elementy sÄ… 1 5ØQÜ5Øß(5ØaÜ)
5ØHÜ 5ØaÜ = 5ØXÜ5Ø]Ü 5Øß 5ØaÜ + 5Øß 5Øß 5ØQÜ5Øß + 5ØGÜ5ØQÜ
5ØGÜ5ØVÜ 0 5ØQÜ5ØaÜ
ze sobą wewnętrznie połączone, tak więc z poziomu
Bez wdawania się w rozważania naukowe (zostawmy
okna monitorowania można nie tylko podglądać stan
to szkołom automatyków i odpowiednim podręcz-
nikom) dosyć jest powiedzieć, że sterownik Alfa
wspiera realizacjÄ™ algorytmu regulatora PID do-
brze znanego wszystkim tym, którzy zajmują się
automatykÄ…. Tego typu regulatory stosowane sÄ…
do utrzymywania stałej prędkości poruszania się
statków czy samochodów (tempo maty), do regu-
lacji temperatury itp. Po drobnej modyfikacji pro-
gramu z poprzedniego przykładu, zastosujemy go
do budowy precyzyjnego regulatora temperatury.
W pliku termostat_PT100_PID.vls (ZIP dołączony
do artykułu) zapisano zmodyfikowany program
termostatu. Usunięto z niego blok SCHMITT i
bloki odpowiedzialne za nastawę pętli histerezy, a
w ich miejsce wstawiono blok PID (B27) i genera-
tor PWM (B26) wraz z blokami towarzyszÄ…cymi.
Rys. 6. Okno monitorowania stanu aplikacji
Zmieniono również komunikaty wyświetlane dla
6 z 8
użytkownika oraz funkcje niektórych klawiszy. Teraz, peratury, ZP  zerowanie PID, PS  uruchomienie
identycznie jak poprzednio, do menu nastaw wchodzi funkcji Auto Tuning bloku PID, T0  przypisanie tem-
się po naciśnięciu klawisza ESC. W dolnej linii ekra- peraturze regulacji wartości temperatury zmierzonej.
nu pojawia się komunikat  ZT ZP PS T0 , a obok Klawisze  + i  - nadal umożliwiają nastawę tempera-
etykiety  PID reg.= pojawia się mrugający napis tury, a klawisz OK powoduje powrót do normalnego
OFF. W tym czasie wyłączane jest też wyjście, o ile trybu pracy.
wejście 2 jest nieaktywne. Na rys. 7 pokazano okienko właściwości bloku PID.
Po naciśnięciu klawisza oznaczonego symbolem Wartość zadana - nastawa temperatury - pochodzi z
umieszczonym bezpośrednio nad nim zostanie uru- bloku B23 i jest wynikiem mnożenia stanu licznika
chomiona odpowiednia funkcja: ZT  zerowanie tem- B05 przez 5. Wartość mierzona pobierana jest z wyj-
ścia wzmacniacza B02 i odpowiada temperaturze
W zastosowaniach praktycznych, regulator PID strojony jest
kontrolowanego obiektu. W tym momencie trzeba
w obwodzie regulacji, w którym jest lub będzie stosowany.
sobie jasno powiedzieć, że bez znajomości właści-
Przy strojeniu regulatora PID dla danego układu, należy
wości fizycznych obiektu nie sposób jest prawidłowo
wykonać następujące kroki w celu uzyskania pożądanej
dobrać parametry regulacji. Dlatego też w przykładzie
odpowiedzi:
programowania, wpisano pewne wartości średnie,
1. Wyznaczyć odpowiedz
układu regulacji z obiektem, ale
jednak praktyczna realizacja regulatora przez Czytel-
bez regulatora i określić, co powinno zostać poprawione;
nika będzie wymagać dobrania parametrów regulato-
2. Włączyć sterowanie proporcjonalne w celu ustawienia
czasu narastania i zmniejszania siÄ™ uchybu w stanie ustalo- ra do nadzorowanego obiektu. W zwiÄ…zku z tym,
nym;
pokazaną tu aplikację należy traktować jako wyma-
3. Włączyć sterowanie różniczkujące, aby poprawić przere-
gajÄ…cÄ… samodzielnego dostrojenia.
gulowanie;
Parametr Proportion gain to wzmocnienie (w podanej
4. Włączyć sterowanie całkujące, aby wyeliminować uchyb
wyżej formule jest to kp). Ustala ono amplitudę zmian
w stanie ustalonym;
sygnału wyjściowego regulatora. Dopuszczalny za-
5. Tak dostroić nastawy wzmocnienia, stałej czasowej cał-
kres wartości to 1...32767. Integration time to stała
kowania, stałej czasowej różniczkowania oraz nastawy
czasowa całkowania (Ti w formule). Dopuszczalny
filtru, aby uzyskać pożądaną odpowiedz
układu regulacji.
zakres nastaw to 0...32767. Jeśli zostanie wprowa-
Reguły strojenia można w skrócie opisać następująco:
dzone 0, to człon całkujący jest wyłączany. Wówczas
1. Ustalenie wartości wzmocnienia proporcjonalnego w celu
uzyskania satysfakcjonującej prędkości odpowiedzi. Zwięk- regulator może pracować jako P lub PD. Pole Deriva-
szanie wzmocnienia powoduje zwiększanie prędkości od-
tive zawiera dwa parametry. Pierwszy z nich - Gain,
powiedzi i redukuje uchyb w stanie ustalonym.
umożliwia określenie stopnia wpływu modułu kompo-
2. Dobór sterowania całkującego 1/Ti celem osiągnięcia
nentu D na wynik pracy regulatora PID. Drugi  Time,
właściwej jakości regulacji w stanie ustalonym. Uwaga:
to czas wyprzedzenia (w formule  Td) członu róż-
może być konieczna regulacji wzmocnienia. Zwiększanie
niczkujÄ…cego D. Dopuszczalny zakres nastaw to
wpływu sterowania całkującego pogarsza stabilność regula-
0...32767. Wpisanie 0 powoduje, że człon jest wyłą-
cji, ale likwiduje uchyb w stanie ustalonym.
czany i regulator może pracować jako P lub PI. Sam-
3. Dobór sterowania różniczkującego w celu redukcji prze-
pling time ustala czas próbkowania regulatora i powi-
regulowań i poprawy czasu regulacji. Zwiększanie stałej
czasowej różniczkowania poprawia stabilność i służy do
nien on być co najmniej dwa razy dłuższy, niż czas
tłumienia oscylacji.
skanowania programu (Scan Time). Możliwe nastawy
7 z 8
to 1...32767. W regulatorze wskazywana przez kon- jania bloku PID. Output limit value pozwala na wpro-
troler maksymalna wartość czasu Scan Time (OK + wadzenie maksimum (Upper) i minimum (Lower)
ESC -> Top menu -> Others... -> Scan time -> Moni- wartości wyjściowej regulatora. W przykładzie zmie-
tor) to 21 ms, dlatego nastawa 200 ms jest w zupeł- nia się ona od 0 do 100 regulując okres wypełnienia
ności wystarczająca. Nastawa Noise filter włącza filtr przebiegu generowanego przez blok PWM (B26) od
umieszczony na wejściu regulatora. Służy on do fil- 0 do 100% (rys. 8). Pamiętajmy, że układem wyko-
trowania wartości mierzonej i determinuje poziom, dla nawczym jest przekaz
nik i generator PWM będzie de
którego blok regulatora PID ignoruje zakłócenia po- facto sterował jego załączaniem.
chodzące z czujnika wejściowego. Możliwy zakres Wyjście O01 podłączone jest do bramki OR (B29)
nastaw to 0...99. Wprowadzenie 0 wyłącza filtr. sumującego sygnał generatora PWM i wejścia I02.
Podanie stanu wysokiego na to wejście załącza
grzałkę podłączoną do wyjścia nawet wtedy, gdy
regulator nie pracuje. Wejścia tego można użyć do
ręcznego sterowania grzałką.
W czasie pracy regulatora PID, na ekranie jest wy-
świetlana temperatura obiektu (t0), nastawa tempera-
tury (tz), kod błędu (komunikat error=... w ostatniej
linii) oraz komunikat o pracy regulatora (PID
reg.=RUN). Regulator w czasie pracy można wyze-
rować naciskajÄ…c klawisz  ²% oraz uruchomić funkcjÄ™
automatycznego dostrajania naciskając klawisz  ź% .
Blok PID jest automatycznie zerowany po opuszcze-
niu menu nastaw (B35), a załączenie zasilania ste-
Rys. 7. Okno właściwości bloku PID
rownika automatycznie uruchamia procedurÄ™ auto-
matycznego dostrajania (M01 + B21). Reszta pro-
gramu jest podobna do Termostatu opisywanego w
przykładzie 2.
Podsumowanie
Do uruchomienia programów nie jest konieczny ste-
rownik, można je uruchomić na symulatorze. Wystar-
czy IDE służące do programowania Alfy. Do więk-
szości prostych zastosowań wystarczający jest ter-
mostat, ale okazuje się, że budowa precyzyjnego
regulatora PID wcale nie jest tak trudna, jak mogłoby
Rys. 8. Okno właściwości generatora PWM się to wydawać.
Parametr Auto-tuning bias umożliwia wprowadzenie
Jacek Bogusz
wstępnej nastawy dla funkcji automatycznego dostra-
[e-mail]
8 z 8