Regulator PID w sterownikach UniStream

Tycjan Kołecki Akademia Unitronics

Regulator PID stanowi obecnie podstawę sterownia procesami dlatego nie mogło go zabraknąć w sterownikach UniStream.

Regulator PID – czyli człon proporcjonalno-całkująco-różniczkujący działa w oparciu o zamkniętą pętle sprzężenia zwrotnego. Idea, w przeciwieństwie do stojącego za nią modelu matematycznego, jest prosta. Człon P kompensuje uchyby bieżące, I – uchyby w przeszłości, D – uchyby przewidywane w przyszłości. Wszystkie te parametry są stale oddzielne, dzięki czemu z dużą dokładnością regulator jest w stanie regulować skomplikowane układy. Obecnie obsługa regulatorów wbudowanych w sterowniki PLC firmy Unitronics opiera się głównie na załączeniu automatycznego dostrajania.

Konfiguracja PID w UniLogic

Środowisko UniLogic pozwala między innymi na automatyczne dostrajanie regulatora PID i zapisywanie rejestrów dostrajania do Tabeli Danych. Regulator ten obsługujemy za pomocą bloków funkcyjnych języka LD.

Implementacja

Regulator PID operuje na dwóch strukturach: PID Config oraz PID AT Params. Pierwsza struktura zawiera wszystkie parametry których potrzebujemy do wykonania pełnej konfiguracji. Jest ona tworzona automatycznie gdy stworzymy dowolny blok PID w naszym programie. Strukturę PID AT Params wykorzystujemy do automatycznego dostrajania i wczytywania wartości z tego procesu do PID Config.

Automatyczne dostrajanie

Korzystanie ze regulatora zaczynamy od dostrojenia go. W tym celu wybieramy blok funkcyjny Run PID Autotune (wybieramy z zakładki bloków funkcji LD). Tworzymy Tag dla bloku, i zmieniamy jego typ na PID Config

Regulator PID w sterownikach UniStream 1
Tworzenie Tagu dla PID

Następnie budujemy drabinkę która umożliwi nam obsługę bloku RUN PID Autotune.

Regulator PID w sterownikach UniStream 2

Do złącza A podpinamy Tag który zapisaliśmy jako PID Config, a pod B pętle cykli.

Bloki LD regulatora PID

Po automatycznym dostrojeniu regulatora możemy przejść do wykorzystania go w swoim programie. Zaczynamy od zapisania wartości którą uzyskaliśmy podczas automatycznego dostrajania. Do tego celu wykorzystujemy blok Save PID Autotune.

Regulator PID w sterownikach UniStream 3
Save PID Autotune

Dodajemy zestyk typu P, połączony do struktury PID Autotune, dzięki czemu gdy regulator zakończy dostrajanie, uruchomi się zapis. Ze złącza A – czyli taga PID, zapisuje wartości do struktury na złączu B (pamiętajmy, że musi być to struktura regulatora PID!). Kolejnym krokiem jest załadowanie zapisanych wartości do regulatora za pomocą bloku Load PID Autotune.

Load PID Autotune

Teraz, po skończonej konfiguracji możemy uruchomić regulator. Wybieramy z listy blok Run PID.

Run PID

Resetowanie PID

Bez wątpienia, dobrą praktyką jest resetowanie dostrojenia regulatora na początku programu. Pozwoli nam to na uniknięcie błędów oraz wystąpienia nieprawidłowych wartości w strukturze konfiguracyjnej. Wykorzystujemy do tego prosty blok Reset PID Autotune.

Reset PID Autotune

Podsumowanie

Podsumowując, regulator PID jest niezbędnym elementem każdej aplikacji, która steruje sygnałami. Regulator PID w sterownikach UniStream jest bardzo prosty do implementacji. Konfiguracja automatycznego dostrajania nie wymaga od użytkownika dużej ingerencji. Wszystkie niezbędne funkcje są opisane w odpowiednich blokach. Z pewnością jest to duże ułatwienie dla programisty.

Zachęcamy do zapoznania się z pozostałymi częściami kursu Akademi PLC Elmarkdzięki którym można poznać inne istotne cechy i funkcje sterowników Unitronics:

  1. Sterowniki Unitronics serii UniStream
  2. Uruchomienie sterownika UniStream i instalacja UniLogic
  3. Konfiguracja sprzętowa sterownika Unitronics UniStream
  4. Typy danych dostępnych w sterownikach UniStream
  5. Tagi i struktury w programie UniLogic
  6. Podstawy tworzenia wizualizacji w UniLogic
  7. UniLogic prosty program przycisk + lampka
  8. Timery dostępne w UniLogic
  9. RTC w sterownikach Unistream
  10. String, czyli tekstowy typ danych
  11. DataSampling i archiwizacja danych w UniLogic
  12. I/O w sterownikach PLC UniStream
  13. Alarmy wbudowane w programie UniLogic
  14. UAC, czyli Zarządzanie uprawnieniami użytkowników
  15. Dostęp VNC do sterownika UniStream
  16. Tabele Danych w programie UniLogic
  17. Komunikacja EtherNet/IP
  18. Komunikacja ModBus RTU w UniStream
  19. Regulator PID w sterownikach UniStream
  20. Komunikacja CAN, czyli szeregowa magistrala komunikacyjna
  21. Konfiguracja Falowników w UniLogic
  22. Komunikacja za pomocą protokołu FTP
  23. Protokół MQTT w środowisku UniLogic
  24. Konfiguracja modemu 3G, wysyłanie/odbieranie SMS
  25. Bazy SQL w połączeniu z UniLogic

Wpisy wykorzystujące nabytą wiedzę w zaawansowany sposób

  1. UniStream współpracuje z bazami SQL.
  2. Sterownik PLC integruje się z systemem SCADA.
  3. UniStream działa jako serwer OPC UA.