PLC具有自整定的高级PID算法

下面是一个简单的PLC具有自整定的高级PID算法的代码示例：

// 具有自整定的高级PID算法
// 输入：设定值（SP）、实际值（PV）、比例系数（KP）、积分时间（TI）、微分时间（TD）、积分限幅（I_Limit）、输出限幅（O_Limit）、采样时间（Ts）、模式选择（Mode）、自整定时间（Tune_Time）
// 输出：输出值（OUT）
// 中间变量：误差（e）、前一次误差（e0）、积分值（I）、微分值（D）、输出值（OUT0）、自整定标志（Tune_Flag）、自整定计数器（Tune_Counter）

// 初始化变量
e0 := 0;
I := 0;
OUT0 := 0;
Tune_Flag := 0;
Tune_Counter := 0;

// 如果处于自整定状态
IF Tune_Flag = 1 THEN
    // 计数器自增
    Tune_Counter := Tune_Counter + 1;

    // 如果计数器超过自整定时间
    IF Tune_Counter >= Tune_Time THEN
        // 计算PID参数
        KP := 0.6 * (PV_Max - PV_Min) / (SP_Max - SP_Min);
        TI := 0.5 * (SP_Max - SP_Min);
        TD := 0.125 * (SP_Max - SP_Min);
        Tune_Flag := 0; // 关闭自整定标志
    END_IF;

// 如果不处于自整定状态
ELSE
    // 计算误差
    e := SP - PV;

    // 计算积分值
    I := I + e * TI;

    // 反馈积分限幅
    IF I > I_Limit THEN
        I := I_Limit;
    ELSIF I < -I_Limit THEN
        I := -I_Limit;
    END_IF;

    // 计算微分值
    D := (e - e0) / Ts;

    // 计算输出值
    OUT := KP * e + I + TD * D;

    // 反馈输出限幅
    IF OUT > O_Limit THEN
        OUT := O_Limit;
    ELSIF OUT < -O_Limit THEN
        OUT := -O_Limit;
    END_IF;

    // 更新前一次误差和输出值
    e0 := e;
    OUT0 := OUT;

    // 根据模式选择不同的输出信号
    CASE Mode OF
        0: OUT := OUT0; // 自动控制模式
        1: OUT := SP;   // 手动控制模式
    END_CASE;

    // 如果误差小于一定值且自整定标志为关闭状态
    IF ABS(e) < 0.1 AND Tune_Flag = 0 THEN
        Tune_Flag := 1;        // 打开自整定标志
        Tune_Counter := 0;     // 重置自整定计数器
        PV_Max := PV;          // 初始化变量
        PV_Min := PV;
        SP_Max := SP;
        SP_Min := SP;
    END_IF;

    // 更新最大最小值
    IF PV > PV_Max THEN
        PV_Max := PV;
    END_IF;
    IF PV < PV_Min THEN
        PV_Min := PV;
    END_IF;
    IF SP > SP_Max THEN
        SP_Max := SP;
    END_IF;
    IF SP < SP_Min THEN
        SP_Min := SP;
    END_IF;
END_IF;

在上面的代码中，`SP`是我们想要达到的设定值，`PV`是当前实际值，`KP`、`TI`和`TD`是PID控制器的系数，`I_Limit`和`O_Limit`分别是积分和输出的限幅值，`Ts`是采样时间，`Mode`是控制模式选择，`Tune_Time`是自整定时间。函数会返回一个PID控制器的输出值，我们可以将其转换为输出信号，例如电机控制器的输入值。