基于西门子PID程序的C程序代码（带自整定功能哦）

jsntzxh · 发表于 2014-3-23 17:42:41

收藏，学习

虫虫好 · 发表于 2014-3-23 20:55:04

谢谢！

tyw996 · 发表于 2014-3-26 22:16:38

本帖最后由 tyw996 于 2014-3-26 22:21 编辑

lingshuanggumu 发表于 2014-3-23 16:00
楼主麻烦问下：
我参数整定的时候，老是出错30005。如果我设置PULSE_ON为false，即不用脉冲发生器，就可以 ...

CYCLE_P指的是脉冲采样周期，要开启PULSE_ON，就必须与你的PID程序调用周期（非CYCLE）一致，这样才能保证整定时不超过5%，比如设置CYCLE_P=0.01，那你的PID调用周期也得是0.01s,你要用1S时间，那整定时肯定报错了。那为什么你关了PULSE_ON就好了呢，我猜是你的CYCLE是1S秒，所以它就好使了。
一般的用法是，如果开启PULSE_ON，那就让PID程序调用时间间格=CYCLE_P，否则PID程序调用时间间格=CYCLE，这就应该没问题了。
PULSE_ON要开启的话，一般用在响应比较慢的控制上，因资料上说明“为获得足够精确的可调节变量分辨率，一定要确保下列关系式：CYCLE_P ≤PER_TM/50。”，这就说明，如果CYCLE_P=0.01（10ms调用周期对单片机来说是差不多是极限了)，你的PWM更新时间也就是0.5秒钟，即使CYCLE设置比0.5小，我认为这也影响了PID的响应时间了；要想达到更快的时间响应，那就关闭PULSE_ON，将LMN输出直接更新单片机硬件PWM的脉冲时间，如CYCLE=0.02时，为保证PWM更新时间也为0.02S，如果要达到100%的PWM精度，则设置硬件硬件定时器分频后的计数周期为200us,PWM周期设为为20ms,这对于stm32来说实现这个PWM是很轻松的，还提高了效率，当然前提是你的执行单元能跟上响应速度。如果用固态之类的话，开启PULSE_ON也是可以的。
我想这个PULSE_ON是为PLC控制输出方便用的，要用在单片机上，用自身的硬件定时器实现输出PWM应该更合理些。

roguebear2012 · 发表于 2014-3-26 22:43:38

mark 这个好就是太复杂

jytong · 发表于 2014-3-26 22:50:58

学习学习，感谢分享

moonspell · 发表于 2014-3-27 09:20:35

好东西先收藏下下次做PID控制时研究下，谢谢分享

lingshuanggumu · 发表于 2014-3-29 14:21:24

tyw996 发表于 2014-3-26 22:16
CYCLE_P指的是脉冲采样周期，要开启PULSE_ON，就必须与你的PID程序调用周期（非CYCLE）一致，这样 ...

我CYCLE设置的是0.2s，pid这个函数的调用是我放到一个0.2s的定时器的。我记得资料上说。PULSE_ON关闭后，会使CYCLE_P =CYCLE，所以整定就通过了。最后我也是自己直接利用LMN这个变量，设置PWM，控制精度也达到了0.1度。
很感谢楼主搞得这个代码，很不错。

toptrying · 发表于 2014-3-29 14:45:00

学习，好资料

就在今天 · 发表于 2014-3-29 22:40:22

收藏了，楼主大好人！

tayuaninc · 发表于 2014-4-1 22:16:17

好东西，谢谢分享。

pjhtth · 发表于 2014-4-1 23:10:28

非常谢谢

三人的羁绊 · 发表于 2014-4-2 08:16:59

自整定是什么意思？是模糊控制吗？

xshf163 · 发表于 2014-4-30 21:47:17

经过半个多月的实际应用（AC220V100W加热器），确认自整定的参数控温精度能达到正负0.1度，现有以下问题依旧未解决，还请楼主大侠及各位同道多多指点：
（1）如果设定的温度与环境温度相差大于20度，从上电开始启用PID自整定功能，升温速度好慢好慢，请问有什么方法能缩短这个时间吗？
（2）在实际温度大于设定温度时启用PID参数自整定功能控制器无法整定出合理的参数，而且温度会一直上升直到加热器烧坏（很容易出事故）；
（3）如果在设定温度减实际温度小于20度时开启PID参数自整定功能时，控制器自整定的参数控温效果不理想，有3度左右的偏差；

在应用中我开启了脉冲控制器，看过楼主大侠的回帖：不用开启脉冲控制器直接用LMN也能实现高精度控温，想了好久也没能想透用LMN如何实现，还请楼主大侠将这一部分代码贴出并做一个说明，谢谢！！

xshf163 · 发表于 2014-4-30 21:50:32

上面的第（2）点补充如下：
（2）在实际温度大于设定温度时（如：设定温度：100度，实际温度：103度）启用PID参数自整定功能控制器无法整定出合理的参数，而且温度会一直上升直到加热器烧坏（很容易出事故）；

mxkarm · 发表于 2014-5-1 01:29:58

mark，标记一下

tyw996 · 发表于 2014-5-2 22:29:08

xshf163 发表于 2014-4-30 21:47
经过半个多月的实际应用（AC220V100W加热器），确认自整定的参数控温精度能达到正负0.1度，现有以下问题依 ...

(1)调大TUN_DLMN参数;
(2)实际温度和设定温度接近时，建议要用改变设定值方式启动自整定，如果采用手动开启，在没找到拐点之前温度会一直上升，所以不要用这种方式。
(3)调整TUN_DLMN参数;
LMN跟其它PID控制输出是一个道理，比如控制输出0-100之间的数值(区间可以任意修改，跟据你的PWM控制精度有关)，然后自已添加代码去更新你的Time定时器控制输出的PWM脉宽。

xshf163 · 发表于 2014-5-5 15:46:26

多谢楼主大侠的细心指点，小弟先按照大侠的方法多测试下！！

cchwhk · 发表于 2014-5-5 21:06:22

感谢分享，下来研究研究。

chaojikoushuige · 发表于 2014-5-5 22:05:09

谢谢分享，好好学习下

jackeyzf · 发表于 2014-5-6 08:06:17

谢谢分享

msm2009 · 发表于 2014-5-6 11:37:42

好像不简单，有空再研究下

shentqlf · 发表于 2014-5-7 13:28:55

找了好久自整定的了

linshengttt · 发表于 2014-5-7 20:33:23

好东西好像挺复杂，研究一下，

zzz123456 · 发表于 2014-5-10 09:53:49

记号，收藏

ohhoheihei · 发表于 2014-5-13 11:37:16

收藏，研究一下

Danylove · 发表于 2014-5-13 13:21:41

mark！！

Halley · 发表于 2014-5-13 16:51:32

xshf163 发表于 2014-5-5 15:46
多谢楼主大侠的细心指点，小弟先按照大侠的方法多测试下！！

试验的怎么样了啊兄弟

daxinxin12 · 发表于 2014-5-16 10:39:51

非常有用的学习资料，学习中

tuohezhuo · 发表于 2014-5-16 17:32:36

好资料！！

yanggexiaosa · 发表于 2014-5-26 13:09:56

tyw996 发表于 2014-5-2 22:29
(1)调大TUN_DLMN参数;
(2)实际温度和设定温度接近时，建议要用改变设定值方式启动自整定，如果采用手动开 ...

楼主，向你请教同个问题。

刚接触PID。看到你的软件移植后发现相当好用。让我这BC也能轻松用上PID。

我是用来控制发热管变化在常温到-200度，我想问
1、在控温的过程中需不需要实时的自整定？因为我发现有时整定的参数并不理想，会造成系统混乱。
2、如果不进行实时整定，用固定的参数会不会受环境的影响，如现在是夏天，等到冬天了是不是会出现不同的样子。（可能同样可以控制到该温度，但就时间和加热丝的亮暗可能不一样，没有美感，我产品中不希望加热管出现渐亮渐灭的效果）
3、如果参数整定混乱是因为我稳定条件选择不当造成的，那我该如何判断或者什么样的稳定条件适合去整定呢?

7inspire · 发表于 2014-5-26 16:13:54

好东西，慢慢学习

vc9181 · 发表于 2014-5-26 17:25:12

mark

白色风铃101 · 发表于 2014-5-27 14:33:48

刚看了文档也研究了程序因为程序的代码量很大有些东西不是很懂还在摸索请问下楼主：最后的PID输出一个模拟量或者PWM 我想问：那模拟量是啥了 PWM是一个脉冲吗谢谢本人菜鸟级的谢谢高手回答

tyw996 · 发表于 2014-5-29 21:44:29

yanggexiaosa 发表于 2014-5-26 13:09
楼主，向你请教同个问题。

刚接触PID。看到你的软件移植后发现相当好用。让我这BC也能轻松用上PID。

1、整定的参数比较理想，一般就不需要整定了。
2、搞PID控制首先就得考虑环境等其它影响因素，比如恒温箱，当然要考虑保温了，目的也是为了降低环境的影响。但一般季节影响因素应该不会很大，因积分可以消除静差，所以温度肯定会恒定的，只是会影响恒定时间。
3、自动判断稳定条件？没敢这么用过，除非你可预知这种不稳定因素，那就多弄几个参数。一般自整定是为了前期调试用的，调好了就不要动了。可不要一味的信任自整定，最好还是人为干预为好。

tyw996 · 发表于 2014-5-29 21:50:12

本帖最后由 tyw996 于 2014-5-29 21:51 编辑

白色风铃101 发表于 2014-5-27 14:33
刚看了文档也研究了程序因为程序的代码量很大有些东西不是很懂还在摸索请问下楼主：最后的PID输出一 ...

模拟量:一般是0-100，也可以自已去定义，负值都可以的。
PWM就是可调节占空比的连续脉冲。

ylshu · 发表于 2014-5-30 08:21:52

这个一定要顶起来。

白色风铃101 · 发表于 2014-6-3 11:42:40

谢谢楼主的回复！！！

tiedanbb · 发表于 2014-6-4 13:47:10

好好学习一下

waymcu · 发表于 2014-6-9 16:33:06

PID 带自整定功能

white5502 · 发表于 2014-6-10 20:35:17

很好的资料，一直没整明白自整定，好好学习下。

xsen10 · 发表于 2014-6-15 21:28:09

mark,有空学习一下

xkdwangcs · 发表于 2014-8-16 08:42:35

这个pid现在刚好要用到。楼主是如何转化程序的。是根据什么依据来着。

TNTHUAHUA · 发表于 2014-8-16 08:44:50

下载来看看，正在学习PID

lq1505400 · 发表于 2014-8-17 10:42:34

标记:参数自整定PID

nhw1234 · 发表于 2014-8-17 10:50:06

哈哈，下来学习一下，谢谢楼主无私共享了啊

dzlt2012 · 发表于 2014-8-17 11:59:32

SIMENS自整定PID ，C程序。不错的资料，参考一下。

xkdwangcs · 发表于 2014-8-19 21:48:39

对于这个例程，我用PT100进行检测温度，不知道哪位也是用PT100进行检测。想了解下。怎么设计PT100的电路，或者哪位大侠有能够达到0.5度左右的控制精度的PT100使用经验。提示一下。

huangxuankui · 发表于 2014-8-20 09:48:09

pid 顶一个再说。

dz0001xx · 发表于 2014-8-25 22:10:42

不错的资料，找了几个月了，下载先研究一下，有问题在问楼主吧！！！

moen · 发表于 2014-8-26 08:28:12

参考·············

Arthur244 · 发表于 2014-8-26 12:30:31

自整定？？自己挑参数？？

zzccyy · 发表于 2014-9-15 17:44:25

研究了一段时间，很不好理解

rcdny123 · 发表于 2014-9-15 19:02:21

好，看看下

vc9181 · 发表于 2014-9-18 09:27:25

好资料哦

cjh5750 · 发表于 2014-9-18 12:50:03

很好的东东，谢谢楼主

yanyi103 · 发表于 2014-9-18 20:37:22

上看去比较复杂，下载了支持一下
有时间再学

hzy789 · 发表于 2014-10-13 14:16:28

谢谢lz共享好资料，楼主辛苦，谢谢。

hzy789 · 发表于 2014-10-17 18:40:01

本帖最后由 hzy789 于 2014-10-17 18:41 编辑

楼主你好，移植测试了一下你的程序，每次整定结果都是20020，也很好用。再请教一下，如果我的同一个系统中有2个以上的温控，每个温控都要重新定义同样的变量？再编写同样的程序？这个程序比较大，那就太费资源了。楼主有好办法吗？

tyw996 · 发表于 2014-10-17 21:24:58

hzy789 发表于 2014-10-17 18:40
楼主你好，移植测试了一下你的程序，每次整定结果都是20020，也很好用。再请教一下，如果我的同一个系统中 ...

把自整定部分单独分出来共用看看可不可以，其它的好像没什么好办法，我也是分开用的。

littlebadbay · 发表于 2014-10-17 21:55:11

收藏学习了，好好看下pid

hzy789 · 发表于 2014-10-17 22:01:28

tyw996 发表于 2014-10-17 21:24
把自整定部分单独分出来共用看看可不可以，其它的好像没什么好办法，我也是分开用的。 ...

调用PID程序前将所有变量储存，再将另一组储存的变量置入，这样就可以节省程序ROM空间，我的RAM空间比较多。能否行的通？

cinple · 发表于 2014-10-17 23:33:03

Mark: siemens PLC, PID

wjb444 · 发表于 2014-10-24 12:25:35

PULSE_ON =TRUE
MAN_ON =FALSE
OUT_JDQ =QPULSE //继电器  1=ON,0=OFF

CYCLE_P =0.02S //继电器输出精度
CYCLE      =1S //PID函数调用周期
PER_TM =20S //继电器输出周期

SP_INT =70.0度 //设置温度 0.1度
PV_IN       =xx.x度 //温度信号,0.1度
                  //温度信号1秒刷新一次

TIME_TCK() //1ms调用一次，返回 Time_zzd

1：TUN_ON=1; //打开PID自整定
PHASE  0-->1 //一直保持在PHASE=1状态

2只有当设置温度更改，或手动置 TUN_ST=TRUE
报错：STATUS_H=30005
PHASE 1-->0退出自整定

30005:
//采样时间CYCLE 和CYCLE_P 之间的差值超过了测量值的5%。
//将CYCLE 和CYCLE_P 与周期性中断级的周期相比较，注意可能存在调用分配器。
//检查CPU 的使用情况。如果CPU 处于高使用状态，则需要延长采样时间，该时间可以不和CYCLE 或CYCLE_P 匹配。

请问：1:为什么PHASE自己不会由1-->2，必需要设置温度更改或手动置 TUN_ST=TRUE
   2:在继电器控制系统中，温度要1秒以上刷新,控制周期需要>=20秒，CYCLE,PER_TM,Time_zzd等参数如何设置,pid()多久调用？

damy2008 · 发表于 2014-10-24 23:16:28

西门子PID程序的C程序代码

gsq19920418 · 发表于 2014-10-25 08:08:08

好是好，可是有些乱！

fancyboy · 发表于 2014-10-25 15:12:41

非常给力，用这个调倒立摆怎么样？

liaozlei · 发表于 2014-10-25 17:58:17

先下载下用来好好学习下

阿文 · 发表于 2014-10-25 18:00:00

以后有时间慢慢看

tyw996 · 发表于 2014-10-25 20:14:04

本帖最后由 tyw996 于 2014-10-25 20:43 编辑

wjb444 发表于 2014-10-24 12:25
PULSE_ON =TRUE
MAN_ON =FALSE
OUT_JDQ =QPULSE //继电器 1=ON,0=OFF

1、自整定开启是人为控制的，PHASE由1-->2是有条件的，如果满足条件才能自动到2阶段。30005已经告诉了你为什么没到2。
2、如果开启脉冲发生器，则PID调用周期=CYCLE_P，否则PID调用周期=CYCLE 。你这种情况如果开启脉冲发生器，可以将CYCLE_P=0.02秒，CYCLE=1，PER_TM=20，如果不开启将CYCLE=1，而继电器20秒周期的PWM控制部分代码需要在应用程序中完成。继电器控制建议不要开启(因百分比很小时继电器可能不会动作，PID控制会不稳定)。Time_zzd是1ms计数器不用改动。

wjb444 · 发表于 2014-10-26 12:31:26

谢谢楼主，我再去试试，感觉需要用32位芯片，用16位的单片机有点吃力，ram与rom占用非常大

hbnpmw · 发表于 2014-11-15 22:18:09

谢谢，先仔细研究这个功能，有不明白的请教楼主

1125526801 · 发表于 2014-11-16 13:19:28

谢谢，拿走了。

jackem · 发表于 2014-11-16 16:48:02

这么好的东东我第三次来顶

wjb444 · 发表于 2014-11-18 14:36:07

楼主你好，谢谢之前的指点，最近一直在对一烤箱加热测试。
SP_INI=55.0;
PULSE_ON=TRUE;
CYCLE=1S;
CYCLE_P=50mS;
PRE_TM=20S;
TUN_DLMN=5S;
void PID()调用=CYCLE_P=50mS;

整定出一套较好的参数,GAIN=4.56;TI=83;TD=21;控制精度在+-0.2度之内。

但是自整定成功的次数比较少，有时整定出错误数据会导致温度失控。

我的方法这这样的:
关闭烤箱门(保温性不错)
1:SP_INT=55.0;TUN_ON=1;
2:开始自整定:PHASE=1;
3:当PV_IN<=SP_INT(接近设定值时),SP_INT+1度=56.0; PHASE=2;
4:PV_IN>=SP_INT时,PHASE-->3,4,5,6,7整定出一套过得去的参数.
5:在7维持很长一段时间(检测不到拐点),STATUS_H=20020,STATUS_L=110
6:整定结束,PHASE=0;

失败的方法:
打开烤箱门(热量散发比较快)
1:SP_INT=55.0;TUN_ON=1;
2:开始自整定:PHASE=1;
3:当PV_IN<=SP_INT(接近设定值时),SP_INT+1度=56.0; PHASE=2;
4:LMN=33,PV_IN会下降,且PV_IN下降,LMN不变,加热跟不上散热
5:一段时间后,整定也没报错 PHASE=0
6:整定失败 GAIN;TI;TD,错误.

错误的原因:当PHASE由1-->2时,LMN会一直保持在PHASE=1时的值,
         此时,如果LMN值过高,会一直升温,如果LMN过小,会一
         直降温,最后维持在一个较低的温度点上.
         LMN不会随着PV_IN或SP_INT的变化而变化.

chun_hua82 · 发表于 2014-11-19 10:31:50

PID 学习学习谢楼主

telwin · 发表于 2014-11-19 11:19:33

学习一下，非常好的资料。

stevenzhongan · 发表于 2014-11-19 11:32:27

楼主辛苦了

xurenhui · 发表于 2014-11-20 13:37:24

谢谢，MARK

zhoust · 发表于 2014-11-21 13:38:58

mark 太多东西要学习了！

chunxulove · 发表于 2014-11-27 14:14:37

楼主你好

chunxulove · 发表于 2014-11-27 14:15:04

楼主你好，请问 SELECT这个变量如何设置？

chunxulove · 发表于 2014-11-27 14:15:24

楼主你好，请问 SELECT这个变量如何设置？

yaxiaoyu · 发表于 2014-11-27 17:23:14

谢谢分享

jiming716 · 发表于 2014-11-30 06:19:24

上位机的自整定是怎么实现的？可以指点一下吗？

GunGun · 发表于 2014-11-30 07:29:19

楼主是根据什么将C程序写出来的？莫非楼主原本就是设计西门子PLC温控模块的？

GunGun · 发表于 2014-11-30 07:39:24

看起来像是不错。

chunxulove · 发表于 2014-11-30 22:10:35

hzy789 发表于 2014-10-17 18:40
楼主你好，移植测试了一下你的程序，每次整定结果都是20020，也很好用。再请教一下，如果我的同一个系统中 ...

请问那个select如何设置？可不可以共享下你如何移植的代码？谢谢

chunxulove · 发表于 2014-11-30 22:18:11

yelang1124 发表于 2014-3-13 08:44
哈哈，谢谢楼主的指点迷津，其实上图只是自整定的过程，用整定出来的参数跑比这个还要好，哈哈，响应那叫 ...

那个select参数如何使用？可否共享下移植程序？

hzy789 · 发表于 2014-11-30 23:15:31

chunxulove 发表于 2014-11-30 22:18
那个select参数如何使用？可否共享下移植程序？

我使用默认值 SELECT =0；

多多0511 · 发表于 2014-11-30 23:16:27

不错，先下载来看看

chunxulove · 发表于 2014-12-1 08:38:39

能不能传份代码看看，（chunxulele@126.com）在现场调了快一个月了，这天真冷。

chunxulove · 发表于 2014-12-1 09:48:18

拯救拯救我吧兄弟

chunxulove · 发表于 2014-12-3 12:42:28

能否看看你的程序，如果PID调用时间是1S，脉冲采样时间CYCLE_P是10ms那么 PID调用时间比脉冲采样时间大，脉冲采样时间CYCLE_P是怎么更新的？

tyw996 · 发表于 2014-12-6 14:39:01

本帖最后由 tyw996 于 2014-12-6 14:45 编辑

chunxulove 发表于 2014-12-3 12:42
能否看看你的程序，如果PID调用时间是1S，脉冲采样时间CYCLE_P是10ms那么 PID调用时间比脉冲采样时间大，脉 ...

PID调用时间也得是10ms,但程序内是1秒执行PID运算，也就是说，你们PID得10ms调用一次，但PID是1秒运算一次的，这是在程序内部判断的，至于温度取值的话，跟据我对原程序的理解应该是取100次（1秒/10ms=100次）的误差平均值，这些都不用你管。只需设置好时间就可以了。

chunxulove · 发表于 2014-12-12 19:25:46

感谢楼主提示，初始参数都需要设置什么呢？

chunxulove · 发表于 2014-12-12 19:27:51

tyw996 发表于 2014-12-6 14:39
PID调用时间也得是10ms,但程序内是1秒执行PID运算，也就是说，你们PID得10ms调用一次，但PID是1秒运算一 ...

感谢楼主提示，你的意思是调用函数的时间与脉冲采样时间相同是吧，不知道楼主实现的源代码能否欣赏一下

yanmylbh · 发表于 2014-12-12 19:44:42

在哪下载？我弄了一些资料，代码借鉴借鉴

cainizi · 发表于 2014-12-12 19:54:36

pid学习了，谢谢哈

qdyuyan · 发表于 2014-12-13 13:02:48

好资料，谢谢楼主！

soosqt · 发表于 2014-12-13 13:32:18

看看是否能看得明白了。