锅炉水温控制系统的PID调节_张芬

可能最小值。单极性为 32,000(典型值)，双极性为 64,000(典型值)。
下面的指令把双极性实数标准化为 0.0~1.0 之间的实数通常用在
第一步转换之后：
/R
64000.0，AC0 // 累加器中的标准化值
+R 0.5 ，AC0
// 加上偏置使其落在 0.0 ~1.0 之间
MOVR AC0 ，VD100 // 标准化的值存入回路表
3.2 PID 算法程序设计
（1）PID 回路指令
PID 回路指令格式如图 3 所示：
图 3 PID 指令格式
（2）PID 回路号
用户程序中最多可有 8 条 PID 回路，不同的 PID 回路指令不能使
用相同的回路号，否则，会产生意外的结果。
（3）PID 指令的使用
每个 PID 回路有两个输入量，给定值(SP) 和过程变量(PV) 。给定值
图纸及清单包干合同是最普遍应用的采购方法，其合同模式简单 固定，广为人接受，对招投标双方比较公平，容易控制成本及减少纠纷。
然而此一方法所需的时间较长，要有完全成熟的设计，制作清单亦 按情况需要较长时间，而招标期亦需要三至六星期以便投标者能完全 明白招标文件及准备一份合理的标书。
二、包干合同 (图纸及施工规范) —— —Lump Sum Contract (Drawing & Specification)图纸及施工规范是合同总价的基础，也是日后结算时的参 考及依据。
这种方法能够在设计未完成时作出招标，减少制作清单所需的时 间。
由于合同总价只是一个参考价，最终的工程造价是较难准确预测， 成本控制亦较难完善。
四、重算合同 (约算工程量清单)—— — Re- measurement Contract (Bills of Approximate Quantities)，这种合同跟图纸及清单包干合同非常相似， 只是制作清单的时间不足，数量准确性不高，因而在工程完成时，数量 会重新量度以核定工程结算价。
算的方法订立一个目标成本，用以吸引承包方降低成本及提高效率，例 如最终成本能控制在目标成本之内，承包方可获得一笔预先约定的奖 金等等。
这一种合同模式可解决成本结算合同 (成本加管理费) 中成本不受 控制的缺点，但是订立合同的细节及目标成本困难，而遇上重大的设计 变更，目标成本须作出合理及双方同意的调整。
八、设计连建造合同 —— — Design and Build 此一种采购方法为业主 聘请承建商进行设计并负责建造及管理整项工程。而承建商的设计师 会按业主的要求进行设计。
这一种模式容许设计及施工同期进行，整项发展工程的时间相应 较短。承建商的施工经验能应用于设计之中，可提高设计及施工效能。 承建商兼任设计者，单一完全向业主负责，权责清晰。
图 1 系统框架图 为方便现场操作人员对系统的监视和管理, 配置研华工控机一台, 它通过 PPI 总线实现与 S7- 200 PLC 总站的通信, 并设置上位机监控系 统,监控系统可实现锅炉温度画面显示、参数调节、曲线记录及报警等功 能。 ２． 系统工作原理 利用过程控制设备上的铂电阻传感器对锅炉水温进行采样，因采 样信号为 100~138.5Ω 之间电阻值，不能直接运用，可利用 EM~235 模 拟量模块产生一个恒流源输入到可变电阻中，从而使采样信号变成相 对应的电压值。将得到的电压值输入到 EM~235 模拟量模块的输入端， 与初始化阶段的设定值一起，进行 PID 运算得到输出值，将输出值送给 温度控制调节器，温度控制调节器根据得到的输出值对锅炉加热电阻 丝进行控制，从而实现对锅炉水温的控制。 系统工作示意图如图 2 所示。图中，实线方框内为西门子 S7- 200 系列 PLC 和 EM235 模拟量模块组成部分，执行机构为温度调控器，被 控对象为锅炉水温，敏感元件为温度变送器。将给定(归一化后)SP，增益 KC，采样时间 TS，积分时间 TI，微分时间 TD 添入 PID 回路表,编写 PLC 程序。PLC 中的 PID 指令则可根据给定值与采样值的偏差 e 通过给定 的 PID 参数调节温度调控器来控制加热电阻丝, 从而对锅炉水温进行 控制。
然而此模式是经过多年不同合同模式的经验虑积而来，必须由富 此方面经验的专业工程人员主导，而且这一模式仍是在雏形阶段，有待 进一步发展。
ITD AIW0，AC0
// 整数转化为双整数
DTR AC0，AC0
// 把 32 位整数转成实数
转换的第二步是把实数值进一步标准化为 （下转第 543 页）
科技信息
职教与成教
浅析建设工程项目招投标
山东省东营职业学院 李龙江
［摘 要］在建筑市场不断完善和国际化的形势下招投标市场亦日趋完善，本文就时下流行的招投标方法进行探讨。 ［关键词］方法 建设工程 招投标
然而选择合适的设计连建造承包商是此种采购方法成功的重要因 素，因为要监控质量及作出设计变更比传统的采购模式困难。
九、伙伴合同—— — Partnering 伙伴合作的合同模式是一项新的产品， 但成效不俗。其主体是总包管理合同模式加上目标成本价，以吸引总包 以高效的方法完成工程，业主与管理总包双方在管理、监控质量及财务 等多方面均会全力合作，否则未必能达致预期的目标。
数字量。
３． 系统 ＰＩＤ 控制
3.1 PID 算法数字化
PID 是一种线性控制，它根据给定值 SP（t）与实际输出值构成偏差,
将偏差的比例(P)、积分（I）、微分（D）通过线性组合构成控制量，对被控
对象进行控制。在 PID 控制器算法中，比例环节反映系统的偏差信号 e
(t),偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用减少偏差，不能消除稳态偏
— 542 —
图 2 温度控制系统原理图
需要注意，EM235 模块输出的电流值范围是 0~20mA，而对于操作
台上的温度调送器，输入电流存在一定的死区，其最小输入电流是
4mA，因此，需要对模拟量模块输出的信号进行修正。修正过程如下：
Y=X×（32000- 6400）/32000+6400
（1）
式中 X 为 PID 计算结果数字量，Y 为修正后送到输出口 AQW0 的
（上接第 542 页） 0.0 ~1.0 之间的实数。下面的算式可以用来标准化
给定值或过程变量：
R Norm = (R Raw / Span) + Offset
（4）
式中，R Norm ：标准化的实数值；R Raw 没有标准化的实数值或原
值；Offset 单极性为 0.0，双极性为 0.5；Span 值域大小，可能最大值减去
和过程变量都可能是现实世界的值，它们的大小、范围和工程单位都可
能不一样。PID 指令在对这些量进行运算以前，必须把他们转换成标准
的浮点型实数。回路输入的转换与标准化过程如下。
转换的第一步是把 16 位整数值转成浮点型实数值。下面的指令序
列提供了实现这种转换的方法：
XORD AC0，AC0
// 清空累加器
０． 引言 在过程控制场合，模拟量的 PID 调节是常见的一种控制方式，在冶 金、机械、化工等行业中获得了广泛应用。这是由于 PID 调节不需要求 出控制系统的数学模型。同时 PID 调节器又具有典型的结构，可以根据 被控对象的具体情况，采用 PID 的变种，有较强的灵活性和运用性。可 编程控制器由于具有数值运算的能力和处理模拟信号量的功能，所以 可设计出各种 PID 控制器，运用于具有连续量控制的闭环系统；还可根 据被控对象的具体特点和要求来调整必要的控制参数，具有监控功能， 并可以在运行中调整参数。 １． 系统硬件构成 本系统由 S7- 200PLC、EM235 模块、过程控制设备上的锅炉、操作 平台上的数显仪表、温度变送器、温度调节器等组成。温度变送器将采 集到的锅炉水温信号（电压信号）传送给 PLC 模拟量模块 EM235 输入 口，经过 PLC 内部程序运算，将输出信号由 EM235 的送给温度调节器， 温度调节器根据得到的信号控制锅炉烧水用的三相电阻丝，从而实现 对锅炉水温的控制。系统框架图如图 1 所示。
重算合同模式可允许设计未完成时或准备合同文件的时间不足时 进行招标，可节省详细制作清单及设计的时间。
约算工程量清单必须尽量跟正常清单的项目相同，必须由丰富经 验的注册造价师制作，否则便会漏掉很多细项，引致工程超支或结算纠 纷。
五、成本结算合同 (成本加管理费) —— —Cost Reimbursement Contract (Cost plus Management Fee)，这一种合同模式的结算价基于承包方的实 际成本然后加上一个预先协定的百分比或金额以作管理费及利润。
此合同适合在招标时没法确定实际工作范围或高风险的工程使 用。招标的时间比较短，但造价控制比较困难，而且因承包方不需承受 风险，但也失去了提高效率及防止浪费的意愿，因而导致工程造价偏 高。
六、成本结算合同(目标成本)—— —Cost Reimbursement Contract(Target Cost) 此一种合同模式由成本加管理费的模式发展出来，以概算及估
分时间常数和微分时间常数。用计算机处理这样的控制算式，即连续的
算式必须周期性地采样并进行离散化，同时各信号也要离散化，公式如
下
n
Σ Mn=KCen+(KI ej+Minitial)+KD(en- en-1) j=1
（3）
公式中包括 9 个用来控制和监视 PID 运算的参数，在 PID 指令使
用时要构成回路表。
差；积分环节用于消除静差，提高系统的无差度，积分作用的强弱取决
于积分时间常数 T，T 越大，积分作用越弱；微分环节能反映偏差的变化
趋势，并能在偏差信号值变得太大之前，在系统中引入一个早期的修正
信号，减小调节时间。微分环节的引入，改善了系统的特性。
如果一个 PID 回路的输出 M 是时间 T 的函数，则可以看作是比例