给定值 +-
控制器
实测值
PID控制器
干扰
执行器
控制对象
被控变量
变送器
广义对象
温度、压力、流量、液 位、功率、电流等
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mn Kc en K I en MX K D en en1
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PID控制— 模拟量输出
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PID控制— 模拟量输出
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S7-200 SMART
PID Control
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对象介绍
干扰量 z
热能
调节阀
调节对象
室内温度测量
y – 调节量
调节器
e – 调节偏差
x – 被调量 w – 设定值
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要实现无扰动切换必须满足以下条件： ➢从自动向手动切换时，使手动输出值等于当前的实际控制输出值； ➢从手动向自动切换使，使设定值相当于当前的过程反馈值。
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PID在线调节面板介绍
PID回路号
过程值、当前 值及输出值
设定趋势图时基， 范围是1-240秒
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过程值、设定值及 输出值的PID趋势图
PID控制— 模拟量输出
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PID控制— 模拟量输出
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PID控制器各参数功能
比例调节：提高调ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ速度，减少误差，但不能消除稳
态误差。
由小到大单独调节。
积分调节：消除稳态误差，使系统的动态响应变慢，
积分过大会影响系统的稳定性。 将调好的比例系数调整到50%-80%后，由大到小增
PID控制— 实验
被控对象的模拟 量地址
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模拟量输出
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PID常见问题
问题1：使用了PID向导，还能否使用SMB34定时中断？ 答：不能。向导中已经使用了SMB34，可使用SMB35。
使能过程值(PV)模拟 量模块错误报警。
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PID向导—添加手动控制
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选择添加PID手动 控制模式
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无扰切换的实现（以模拟量输出为例）
自动/手动切换控制位， 1为自动，0为手动
从自动向手动切换时， 使手动输出值VD2004 等于实际控制输出值
从手动向自动切换时， 把当前反馈量换算为相 应的给定值
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⑤ 增益系数太小和/或积分时间 太长
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Thank you for your attention!
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调用PID向导生成的子程序
必须用SM0.0调用，与PID子程 序之间也不能添加任何指令
过程值的地址
设定值变量地址，或 输入设定值常数
选择控制PID手/自动 控制模式
PID手动状态下的输 出
PID控制— 实验
实验内容： 组态温度控制的PID回路，手动调节PID参数，使被控量AIW20基本达到设定值SP； 并熟悉使用自整定功能的前提条件和整定过程。
SMART PLC 地址分配 AIW20 Q1.6 Q1.7
说明 被控温度（0-10V）
加热器 风扇
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控制量的输出地址， 数字量/模拟量
高报警条件满足时， Q0.0置位为1
低报警条件满足时， Q0.1置位为1
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PID自整定的原理和条件
定义
仪表在初次使用前，通过自整定确定系统的最佳P、I、 D参数，实现理想的调节控制；S7-200 SMART支持 PID自整定功能，也添加了PID调节控制面板；
调节参数，包括使 能自整定
使能自整定
采样时间
自整定参数设置
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Industry Sector
自整定的高级选项
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选中复选框，自整定将自动计 算死区值和偏移值
滞后值(死区)规定了允许过程值 偏离设定值的最大范围
PID控制— 模拟量输出
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PID控制— 模拟量输出
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Industry Sector
PID自整定成功
12次零相交事件
自整定完成
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无扰切换机制
PID 自动/手动无扰切换： 工程项目中有时需要根据工艺要求在不同的时刻投入、或者退 出 PID 自动控制；退出 PID 自动控制时，控制器的输出部分可 由操作人员直接手动控制。
PID控制— 模拟量输出
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PID控制— 模拟量输出
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问题2：PID输出为何始终为0？ 答：检查PID功能块的调用条件，是否在每个周期都调用。
问题3：如何调节PID参数？是否有经验值可参考？
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① 超调过大，减小比例，增大积 分时间
② 迅速变化，存在小超调
③ 实际值缓慢接近设定值，并且 无超调的到达设定值。
④ 增益系数太小和/或微分时间 太长
加积分影响。
微分调节：超前控制，减少调节时间，对干扰有放大
作用。 由小到大单独调节，并相应调整比例和积分，追求
调节偏差的变化率。
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PID控制原理框图
占空比周期
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PID向导—报警
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使能低值报警并设置 过程值(PV)报警值， 百分比表示