OT30PidReg

O = Digital Output

T = Control functions

The OT30PidReg function implements a generic PID regulator. In addition to providing the regulation value, the function allows to suspend the regulator's update while maintaining the values of the various control registers and the same control output. In addition, you can adjust the control so that the control output is handled in inverse proportion to the error.

OT30PidReg ( aswParReg , aswParUsr, gwSetPoint, gwMeasure, aglOutReg )

Parameters:

After calling the function, the “Error code” variable in aglOutReg[8] takes certain values, the meaning of these values is summarized below:
0: No error
1: Error setting sampling time
2: Error setting lower limit and/or greater of scale
3: Error setting value proportional gain
4: Error setting integration time
5: Error setting derivative time
6: Error setting value percentage feed-forward
7: Error setting minimum and/or maximum value regulator output
8: Error setting sampling time derivative
9: Error setting derived filter time constant
10: positive saturation value setting exceeds maximum output regulator
11: negative saturation value setting exceeds maximum output regulator

;---------------------------------------------
;	Example
;---------------------------------------------
	aswParReg [1]=500			; tempo campionamento = 500ms
	aswParReg [2]=10000			; fondo scala superiore  = 10000
	aswParReg [3]=0 			; fondo scala inferiore  = 0
	aswParReg [4]=5000			; Valore massimo uscita regolatore
	aswParReg [5]=0			        ; Valore minimo uscita regolatore
	aswParReg [6]=2000			; Valore saturazione positiva uscita regolatore
	aswParReg [7]=0			        ; Valore saturazione negativa uscita regolatore
 
        aswParUsr[1] = 100			; Guadagno proporzionale = 0.1
        aswParUsr[2] = 200			; Tempo integrale = 2 sec.
 
        aswParReg [8]= aswParReg [8] ORB 1	; Abilita regolazione
MAIN:
	gwSetPoint = 800
        OT30PidReg ( aswParReg , aswParUsr, gwSetPoint, gwMeasure, aslOutReg )
        WAIT 1
    	JUMP MAIN

Un regolatore legge una variabile di ingresso (gwMeasure), lo confronta con un segnale di riferimento (gwSetPoint) e modifica il valore dell'uscita (aslOutReg[7])per ottenere l'uguaglianza della variabile con il riferimento.

Uno dei più diffusi tipi di regolatori è il PID (Proportional, Integral, Derivative).

Questa azione di controllo stabilisce una relazione di proporzionalità diretta tra l'errore (aglOutReg[6]) ed il valore in uscita dal regolatore. Il parametro guadagno proporzionale (aswParUsr [1]) definisce l'entità dell'azione proporzionale; esso è espresso in millesimi per cui per impostare un guadagno pari a 0.5 si deve inserire il valore 500.
La regola che stabilisce il valore di uscita (aslOutReg[7]) definisce che: con guadagno unitario (1000), l'uscita di regolazione sarà massima quando l'errore è pari alla differenza tra “ Limite massimo di scala ” e “ Limite massimo di scala ” ovvero al risultato tra aswParReg [2] - aswParReg [3].

L'azione integrale del regolatore PID calcola l'integrale dell'errore su un intervallo di tempo impostabile dall'utente tramite il parametro aswParUsr [2] (espresso in centesimi di secondo). Il segnale di uscita viene aggiornato in modo particolare: ogni volta che l'integratore da un valore in uscita questo è sommato al valore che si trova sul registro, quindi esso continuerà ad incrementarsi o decrementarsi (a seconda del segno dell'errore). Il valore d'uscita è calcolato così: con guadagno proporzionale unitario, il tempo di integrazione (aswParUsr [2]) è il tempo necessario affinché lil registro integrale (aglOutReg[3]) raggiunga il valore del registro proporzionale (aglOutReg[2]). Da quest'ultima affermazione si deduce che l'azione integrale è legata all'azione proporzionale.

L'azione derivativa cerca in un certo senso di “anticipare” il comportamento del sistema che si sta controllando. L'uscita prodotta è proporzionale alla variazione del segnale di ingresso. L'entità dell'effetto derivativo è impostabile tramite il parametro tempo derivativo (aswParUsr [3]). Il calcolo dell'azione derivativa si basa sulla seguente convenzione: il tempo derivativo è il tempo necessario affinché, con variazione di errore costante, il registro derivativo (aglOutReg[4]) raggiunga un valore pari al registro proporzionale (aglOutReg[2]). Come per l'azione integrale si evince che anche per l'azione derivativa c'è un legame con l'azione proporzionale. Più alto è il tempo di derivazione dell'errore e più veloce è il sistema nel recupero dell'errore nei transitori. E' evidente comunque che l'azione derivativa non può mai essere utilizzata da sola perché in presenza di errori costanti il suo effetto sarebbe nullo.

In aggiunta al regolatore PID è presente anche l'azione feed-forward: essa genera un'uscita proporzionale al valore di setpoint (come si può dedurre dal nome non sfrutta alcuna retroazione dell'errore). La sua funzione è di ridurre il tempo di risposta del sistema fornendo un'uscita già vicina a quella che il regolatore dovrebbe raggiungere. Il contributo di questa azione è regolabile mediante il parametro feed forward (aswParUsr [6]): questo parametro è espresso come porzione millesimale (quindi per introdurre, ad esempio, 98.5% è necessario impostare il valore 985).
Impostando un valore di 100%, quando il setpoint (gwSetPoint ) sarà pari al “Limite massimo di scala” (aswParReg [2]) il valore dell'uscita feed-forward sarà pari al “valore massimo uscita di regolazione” (aswParReg [4]); quando il setpoint (gwSetPoint ) sarà pari al “Limite minimo di scala” (aswParReg [3]) il valore dell'uscita feed-forward sarà pari al “valore minimo uscita di regolazione” (aswParReg [5]);