基于虚拟仪器LabVIEW软件实现PID控制器远程监控系统的设计

  D节制器,其PID参数的整定须要肯定的节制外面常识和充分的体验。对待现场缺乏主动化技能职员的企业,其PID参数往往远离最优值。PID参数的优劣直接影响着分娩质地。为了变化分娩中的这种倒霉景况,开垦一个长途PID参数整定体例,显得绝顶需要。正在试验室中并不具备天真的可变的节制对象,故本体例的开垦选用了NI虚拟仪器

  体例中PID节制器行为下位机,并通过其自带的串口通讯成效贯穿到上位机,即工控估计机的COM口上。PID节制器的输出接到DAQ收罗卡上,把节制信号传入工控估计机中,影响于虚拟仪器LabVIEW中的虚拟对象。颠末估计,将虚拟对象的反响,即反应信号通过DAQ收罗卡输出到PID节制器中,如斯正在试验室中造成容易闭合头制体例。正在图1中,整体外示为AI518PID节制器通过串口联接到估计机上,节制器的输出和输入分歧通过CompactDAQ举行收罗和反应供给。长途监控试验基于该节制平台举行。

  工控估计机贯穿到互联网,通过TCP/IP订定,由WEB版组态王将节制界面揭橥到INTERNET上。正在客户端可能通过互联网,正在浏览器中长途访谒组态王节制工程(需下载并安设相干JAVA插件),观测数据变革弧线,并可凭据节制形态,及时编削PID参数。本体例同时供给报警成效,及史乘节制相干弧线的盘查成效,力图长途客户端或许利便,直观地支配现场相干消息。

  体例采用厦门宇光公司出品的AI518智能温度PID节制器行为下位机,其自带有串口通讯成效,为了知足工业现场远隔断传输须要,应用RS485传输订定贯穿,通过RS485/RS232的转接器贯穿到上位机(工控估计机)。

  DAQ收罗卡采用NI公司CompactDAQ数据收罗卡。PID节制器的输出为4mA~20mA的电流,通过250欧电阻的转换为1V~5V的电压后输入到DAO收罗卡的个中一个输入通道口中,而反应信号从DAQ的一个输出通道口引出,贯穿到PID节制器的输入口中,造成闭合头制。

  (1)正在组态王中天生A1518系列PID节制器。因为组态王装备对应的驱动,故无须另行开垦驱动,只需服从导游便可能正在组态王的工程中天生该筑立。正在组态王中,筑立的参数应与节制器内部参数一概。应用软件中的筑立测试成效,读取PID节制器的内部寄存器,从而判决组态王软件是否一经与PID节制器寻常通讯。

  (2)正在数据辞书中配置好各合节变量,开垦相干节制画面,并作战设定值、反响值,节制器输出值的动画贯穿,以天生各样对应的变革弧线。设定值、体例反响值和节制器输出值设为史乘记实变量,从而天生史乘弧线)配置基础搜集参数。正在组态王搜集参数配置页中将本机配置成联网,并界说节点名称。正在节点类型配置页中,“√”选“本机是IO供职器”,“本机是登录供职器”,“举行史乘备份”,确保搜集及史乘记实成效的寻常事务。

  (4)搜集揭橥配置。新筑及时工程“Remotecontrol“和史乘弧线“History”两个揭橥组。及时工程“Remotecontrol”揭橥组用于正在客户端上对PID参数举行及时节制。画面网罗及时设定值、体例反响值和节制器输出值的及时数据及其变革弧线,以及节制器影响于节制对象的PID参数,同时供给设定值和节制器PID参数的及时编削成效。整体画面如图2所示。史乘弧线“Histoiy”揭橥组供给设定值、体例反响值和节制器输出值的史乘弧线,通过对大时刻跨度的弧线张望有利于节制对象特征的支配。因为体例中存正在两个揭橥组一分歧为及时工程和史乘弧线,故正在“WEB”选项卡中,“√”选“显示揭橥组列外”。当从客户端访谒时,凭据实践须要正在揭橥组列外被选择。

  圆满其他相干软件开垦细节后,该工程便可就手揭橥到搜集上。须要留心,单机版的组态王加密狗并不援助长途揭橥成效。

  组态王应用B/S形式举行长途揭橥,无须另行安设专用软件,正在客户端估计机中安设相干的JRE(JAVA run

  me environment)plugging标准,便可正在客户端浏览器上长途访谒工程并举行治疗节制。正在客户端估计机的浏览器中,输入以下所在“Http://202.38.214.9:2000/Remotecontrol”访谒工程。个中“Http://”不行省略,与其他网址直接输入IP所在即可访谒分别。4.2 长途监控试验

  正在试验室中不具备天真可变的实物节制对象,故体例打算的光阴采用了虚拟仪器软件的仿真对象,选用的整体软件是NI公司的LabVIEW虚拟仪器软件。通过对对象的开环反响弧线的探求,可呈现大大都工业经过都能用一阶惯性加纯滞后(First OrderPlusDelayTIme)模子来近似描绘,简记为FOPDT模子。基于这一点,最小模子假设上业对象模子的传达函数为:

  试验时,被控对象的放大倍数K取0.5,T(时刻常数)取20s;τ(时滞)=5s。即对象为:

  正在LabVIEW的仿真标准中和组态王的工程中均可获取及时弧线,但并不行适当整体的试验央浼,故本体例提取LabVIEW记实的lvm文献中的数据,应用

  软件绘制输出弧线和对象反响弧线)监控试验客户端登录长途监控体例后,长途编削PID参数,并实行一个完备的反响经过。结果显示:节制恶果优良,全部显示恶果优良。

  众次张望正在客户端举行编削,正在供职器上张望反适时间,呈现正在寻常网速下,影响基础同步,声明可能到达长途编削PID参数举行节制的须要。

  为了留心验证该体例的长途参数整定功能,举行了以下相合试验。图3为非周期经过反响弧线。选择三个模范的反响弧线行为试验实质,并提取供职器数据记实,用Matlab将反响弧线)非周期经过反响弧线)

  正在工业分娩中,各样PID节制器PID参数的整定相等紧张,往往须要专业职员对分娩经过举行长远了然后本领整定出合理的参数。对待少少缺乏主动化技能职员的企业,其很众PID节制器往往没有运转正在最佳形态,从而影响了节制质地。本文通过开垦一种长途PID参数整定体例,杀青了专业技能职员正在异地能利便地访谒分娩现场的PID节制器,了然节制体例的运转景况,变化PID参数值,使其运转正在最佳形态。该长途监控体例使得专业职员资源或许取得最大化的行使,可能删除大批现场整定PID参数的时刻,大大降低效劳,减省企业本钱,是一种值得倡导的PID参数整定形式。

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