下面的指令序列将上述的转换后得到的AC0中 的双极性实数(其中Span-64000)转换成0.0-1.0 之间的实数。
3．回路输出转换为成比例的整数

回路输出即PID控制器的输出，它是标准化的 0.0-1.0之间的实数。将回路输出送给D／A转 换器之前，必须转换成16位二进制整数。这一 过程是将PV与SP转换成标准化数值的逆过程。 第一步用下面的公式将回路输出转换为实数：
PID指令

类似于计数器指令，PID指令有一个能流记忆 位，用该位检测到EN输入端的能流从0到1的 正跳变时，指令将执行一系列的操作，使PID 从手动方式切换到自动方式。为了实现手动方 式到自动方式的无扰动切换，转换前必须把当 前的手动控制输出值写入回路表的参数Mn。 PID指令对回路表内的值进行下列操作，保证 检测到能流从0到1的正跳变时，从手动方式无 扰动地切换到自动方式：



1)令给定值(SPn)=过程变量的当前值(PVn)。 2)令上一次的过程变量(PVn-1)=过程变量的当 前值(PVn)。 3)令积分和(MX)=输出值(Mn)。 PID的能流记忆位的默认值为1，在启动 CPU或从STOP方式转换到RUN方式时它被 置位。进入RUN方式后PID指令首次有效时， 没有检测到使能位的正跳变，就不会执行无扰 动的切换操作。

转换的第一步是将给定值或A／D转换后得到 的整数值由16位整数转换成浮点数。下面的指 令序列提供了实现这种转换的方法。

转换的下一步是将实数进一步转换成0.0-1.0之 间的标准化实数。可以用下面的公式对给定值 及过程变量进行标准化；
式中，RNorm是标准化实数值；RRaw是标准化前的 原始值或实数值；偏移量Offset对单极性变量为0.0， 对双极性变量为0.5；Span是取值范围，等于变量的最 大值减去最小值，单极性变量的典型值为32000，双 极性变量的典型值为64000。
6．PID指令向导的应用


点击编程软件指令树中的“＼向导＼PID”图标， 或执行菜单命令“工具”一“指令向导”，在 出现的对话框中，设置PID回路的编号、设定 值的范围、增益、采样周期、积分时间、微分 时间、输入输出量是单极性还是双极性，以及 它们的变化范围。还可以设置是否使用报警功 能，以及占用的v存储区地址。 完成了向导中的设置工作后，将会自动生成 子程序PlDx_INIT(x=0~7)和中断程序PID_EXE。
PID控制指令
1．控制方式与出错处理 S7-200的PID指令没有设置控 制方式，执行PID指令时为自动方 式；不执行PID指令时为手动方式


PID指令(见下图)中的TBL是回路表的起始地址， LOOP是回路的编号(0~7)。不同的PID指令不 能使用相同的回路编号。 为了让P1D指令以稳定的采样频率工作， PID指令应在定时中断程序中使用。
式中，MX是调整后的积分和，是第n次采样时控制 器的输出值；MPn和MDn分别是第n次采样时Mn中 的比例项和微分项。


通过调整积分和MX，使输出Mn回到0.0-1.0之 间，可以提高系统的响应性能。MX也应限制 在0.0～1.0之间，每次PID运算结束时，将MX 写入回路表，供下一次PID运算使用。 在执行PID指令之前，用户可以修改回路表内 上一次的积分值MX，以解决某些情况下MX引 起的问题。手工调节MX时必须格外小心，而 且写入回路表的MX必须是0.0-1.0之间的实数。 回路表内过程变量的差值用于PID计算的微分 部分，用户不应修改它。


编译时如果指令指定的回路表起始地址或回路 号超出范围，CPU将生成编译错误(范围错误)， 引起编译失败。PID指令对回路表(见下表)中 的某些输入值不进行范围检查，应保证 过程变量、给定值、积分和与上一次的过程变 量不超限。
2.回路输入变量的转换与标准化



PID回路有两个输入量，即给定值(SP)与过程 变量(PV)。给定值通常是固定的值，例如加热 炉温度的给定值。过程变量是经A／D转换和 计算后得到的被控量的实测值，例如加热炉温 度的测量值。给定值与过程变量都是现实世界 的值，对于不同的系统，它们的大小、范围与 工程单位有很大的区别。PID指令对这些量进 行运算之前，必须将其转换成标准化的浮点数 (即实数)。
式中RSCAL是回路输出对应的实数值；Mn是回路输出 标准化的实数值，Offset与Span与上述的定义相同。

下列指令序列用来将回路输出转换为对应的实 数：

用下面的指令将代表回路输出的实数转换成16 位整数：

4. 正作用与反作用回路

增益Kc为正时为正作用回路，反之为反作用回 路。对于增益为0.0的积分控制或微分控制， 如果积分或微分时间为正，为正作用回路，反 之为反作用回路。
5. 变量的范围

过程变量与给定值是PID运算的输入值，在回 路表中它们只能被PID指令读取而不能改写。 每次完成PID运算后，都要更新回路表内的输 出值Mn，它被限制在0.0～1.0之间。从手动控 制切换到PID自动控制方式时，回路表中的输 出值可以用来初始化输出值。
如果使用积分控制，上一次的积分值MX(积分和) 要根据PID运算的结果来更新，更新后的数值 作为下一次运算的输入。当输出值超出范围 (小于0.0或大于1.0)，根据下列公式进行调整：