PID元件

PID物件，為一種虛擬軸，提供工業常見的比例積分微分運動控制。

PID 狀態機

STOP

WAIT

ACTIVE

ERROR

On=0

On=0

On=1

伏壓進入啟動伏壓範圍

伏壓超出上下極限

On=0

PID 狀態機

狀態種類:

名稱	說明
STOP	一上電的初始狀態為 STOP；或On開關=0 時會進入 STOP狀態。此時PID輸出0。
WAIT	On=1時會先進入WAIT狀態；PID 機制已經開始運作，此時放捲會先回轉將擺桿上拉到目標伏壓。
ACTIVE	WAIT狀態時若擺桿上拉到進入啟動伏壓範圍則進入ACTIVE狀態，此時的才讓收捲開始運作。此時PID機制也是運作中，且對於伏壓命令的反應也較為靈敏。
ERROR	當 ACTIVE 狀態運作時伏壓超過或低於保護的伏壓上下極限時進入 ERROR狀態，此時PID輸出也會0，避免PID發散時張力過大拉斷收放品。進入 ERROR 狀態需將 On開關關閉後進入 STOP狀態，再重新使用 PID。

PID Attribute(資料屬性)介紹

屬性名稱	型態	屬性	預設值	說明
TargetVolt	DINT	R/W	500	目標伏壓(單位 0.01 Volt)
ActiveVoltRange	DINT	R/W	15	目標伏壓差距於此範圍內為啟動伏壓
LimitVoltH	DINT	R/W	950	上限伏壓
LimitVoltL	DINT	R/W	50	下線伏壓
On	INT	R/W	0	啟動開關
Polarity	INT	R/W	1	誤差極性
P_Gain	REAL48	R/W	0	比例增益
I_Gain	REAL48	R/W	0	積分增益
D_Gain	REAL48	R/W	0	微分增益
ErrLpGain_WAIT	REAL48	R/W	1	WAIT狀態時伏壓誤差的濾波強度
ErrLpGain_ACT	REAL48	R/W	0.001	ACTIVE狀態時伏壓誤差的濾波強度
CurE	DINT	R	NA	當前誤差伏壓
dwLpE	DINT	R	NA	濾波後的誤差伏壓(整數型態)
ReturnVal	DINT	R	NA	PID最終運算結果
IntgAll	DINT	R	NA	積分項值
State	INT	R	NA	當前狀態(STOP/WAIT/ACTIVE/ERROR)
fLpE	REAL48	R	NA	濾波後的誤差伏壓(浮點數型態)
fLpE_Old	REAL48	R	NA	上一次濾波後的誤差伏壓(浮點數型態)
fIntegral	REAL48	R	NA	誤差積分值

PID Fuction(函式)介紹

PID 物件共提供6個函式: init、Config、AdvConfig、SetGain、TurnOn、Process，除了init 為系統呼叫函式外，其餘函式下面會分別介紹。

Config 函式

功能: 設定PID 物件運作的參數，包括: 目標伏壓、啟動伏壓範圍、上限伏壓、下限伏壓、極性。

參數列表:

屬性名稱	型態	說明
TargetVolt	DINT	目標伏壓(單位 0.01 Volt)
ActiveVoltRange	DINT	目標伏壓差距於此範圍內為啟動伏壓；ex: 目標伏壓 500, 範圍10，則伏壓到到490~510 (0.01Volt)就會進ACT狀態。
LimitVolt_H	DINT	上限伏壓
LimitVolt_L	DINT	下線伏壓
Polarity	INT	誤差極性，檢測器方向裝反時可進行反向。

AdvConfig函式

功能說明: 設定狀態 WAIT與狀態Active 時對於伏壓命令的靈敏度，採用的是低通濾波的方式設定其低通濾波增益，值越小則可以避免過大的擺盪、但越不靈敏。值越接近 1 則表示更靈敏反應當下的伏壓命令

參數列表:

屬性名稱	型態	說明
ErrorLowPassGian_ST_WAIT	REAL48	狀態WAIT伏壓命令濾波增益
ErrorLowPassGian_ST_ACT	REAL48	狀態ACTIVE伏壓命令濾波增益

SetGain 函式

功能說明: 設定PID 運行時期各項增益，可以根據不同的狀態與實際加工情形動態調整各項增益，例如WAIT 狀態可以讓P Gain 較小讓擺桿緩和上升。

參數列表:

屬性名稱	型態	說明
P_Gain	REAL48	比例增益
I_Gain	REAL48	積分增益
D_Gain	REAL48	微分增益

TurnOn 函式

功能說明: PID啟動開關。

參數列表:

屬性名稱	型態	說明
OnOff	INT	0: 關閉；非0值都會開啟。

Process函式

功能說明: 以當前伏壓值計算PID 輸出，計算結束後的值將記錄在 ReturnVal 屬性，使用者可以再以此數據驅動作用馬達的迴路(速度、扭力、位置環…)。

參數列表:

屬性名稱	型態	說明
CurrentVolt	DINT	當前伏壓命令值。