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PID调节器说明书RKC日本理化CD系列PID调节器在工业生产中,通常需要把某递增物理量(如温度\压力\流量\液位等)维持在指定的数值上.当这些物理量偏离所希望的给定值时,即产生偏差.PID控制仪根据测时信号与给定值,达到自动控制的效果.模拟PID比例运算是指输出控制量与偏差的比例关系.仪表比例参数的设定值越大,控制的灵敏度越高.例如仪表的比例参数P设定为4%,表示测量值偏离给定值4%时,输出控制量变化100%积分运算的目的是消除静差.只要在偏差存在,积分作用将控制量向使偏差消除的方向移动.积分时间是表示积分作用强度的单位.仪表设定的积分时间越短,积分作用越强.例如仪表的积分时间设定为240秒时,表示对固定折偏差,积分作用的输出量达到和比例作用相同的输出量需要240秒比例作用的积分作用是对控制结果的修正动作,响应较慢.微分作用是为了消除其缺点而补充的,微分作用根据偏差产生的速度对输出量进行修正,使控制过程尽快回到原来的控制状态,微分时间是表示微分作用强度的单位,仪表设定的微分时间越长,则以微分作用进行的修正越强.位式PID控制一般PID控制是把连续的电流或电压输出到操作器对系统进行量化控制.而位式PID控制则是仪表按一定的周期,通过控制接点的通断对系统进行控制.在一个周期内,接点的接通和断开的时间长短反映控制量的大小,操作时为100%时,接点在整个周期内完全接通,操作量为0%时,接点在整个周期内完全断开.RKC型号定义请参照下列代码表确认产品是否与您指定的型号一致CD□□□□□□* □□□□1 2 3 4 5 6 7 8 9 101、规格尺寸48*48*100（开口：45*45） 48*96*100（开口：45*92）72*72*100（开口：68*68） 96*96*100（开口：92*92）2、控制类型： F：PID动作及自动演算（逆动作）D：PID动作及自动演算（正动作）W：加热/冷却PID动作及自动演算（水冷）*1A：加热/冷却PID动作及自动演算（风冷）*1 3、输入类型：见输入范围表4、范围代码：见输入范围表表1*1:电流输入时应设定电压输入并在输入端上接一只250Ω电阻。
目录一、虹润牌PID自整定控制仪主要特点 (1)二、输入信号与适配传感器 (1)三、主要技术参数 (1)四、操作指南 (3)(一)、仪表面板 (3)(二)、操作方式 (4)1、正确的接线 (4)2、仪表的上电 (4)3、仪表设备号及版本号的显示 (4)4、控制参数（一级参数）设定 (4)(三)、返回工作状态 (6)(四)、自动演算功能的实现 (6)(五)、自动/手动无扰动切换方法 (6)(六)、手动/自动无扰动切换方法 (6)(七)、控制输出工作原理 (6)五、PID控制算法 (7)六、PID控制调节方法 (8)七、报警输出方式 (8)1、AL1 . AL2 的说明 (8)2、断偶与超量程指示及报警 (8)3、报警输出状态 (8)八、校对方式 (9)九、输入与输出设定方式 (9)十、安装与使用 (12)1、仪表的接线请参阅接线图 (12)2、配线上的注意 (12)十一、维护与保养 (12)十二、接线图 (13)十三、虹润牌PID自整定控制仪型谱表 (17)十四、二级参数设定 (20)十五、仪表配线举例 (23)一、虹润牌PID自整定控制仪主要特点：◎适用于需要进行高精度测量控制的系统，可根据被控对象自动演算出最佳PID控制参数。
◎可选择外给定（或阀位）控制功能，可取代伺服放大器直接驱动执行机构（如阀门等）。
◎可自动跟随外给定值（或阀位反馈值）进行控制输出（模拟量输出或继电器正转、反转输出）。
◎可实现手动/自动无扰动切换。
采用逼近法积算，带切换限幅功能，以实现手动/自动的平稳切换。
◎光柱显示控制仪集数字仪表与模拟仪表于一体，可对测量值及控制目标值进行数字量显示(双LED 数码显示），并同时对测量值及控制目标值进行相对模拟量显示（双光柱显示），使测量值的显示更为清晰直观。
◎采用最新无跳线技术，只需设定仪表内部参数，即可随意改变仪表的输入信号类型。
◎可分别带有一路模拟量控制输出（或开关量控制，继电器正转、反转控制）及一路模拟量变送输出，适用于各种测量控制场合。
1. PID调试步骤没有一种控制算法比PID调节规律更有效、更方便的了。
现在一些时髦点的调节器基本源自PID。
甚至可以这样说：PID调节器是其它控制调节算法的吗。
为什么PID应用如此广泛、又长久不衰？因为PID解决了自动控制理论所要解决的最基本问题，既系统的稳定性、快速性和准确性。
调节PID的参数，可实现在系统稳定的前提下，兼顾系统的带载能力和抗扰能力，同时，在PID调节器中引入积分项，系统增加了一个零积点，使之成为一阶或一阶以上的系统，这样系统阶跃响应的稳态误差就为零。
由于自动控制系统被控对象的千差万别，PID的参数也必须随之变化，以满足系统的性能要求。
这就给使用者带来相当的麻烦，特别是对初学者。
下面简单介绍一下调试PID参数的一般步骤：1．负反馈自动控制理论也被称为负反馈控制理论。
首先检查系统接线，确定系统的反馈为负反馈。
例如电机调速系统，输入信号为正，要求电机正转时，反馈信号也为正（PID算法时，误差=输入-反馈），同时电机转速越高，反馈信号越大。
其余系统同此方法。
2．PID调试一般原则 a.在输出不振荡时，增大比例增益P。
b.在输出不振荡时，减小积分时间常数Ti。
c.在输出不振荡时，增大微分时间常数Td。
3．一般步骤 a.确定比例增益P 确定比例增益P 时，首先去掉PID的积分项和微分项，一般是令Ti=0、Td=0（具体见PID的参数设定说明），使PID为纯比例调节。
输入设定为系统允许的最大值的60%~70%，由0逐渐加大比例增益P，直至系统出现振荡；再反过来，从此时的比例增益P逐渐减小，直至系统振荡消失，记录此时的比例增益P，设定PID的比例增益P为当前值的60%~70%。
比例增益P调试完成。
b.确定积分时间常数Ti 比例增益P确定后，设定一个较大的积分时间常数Ti的初值，然后逐渐减小Ti，直至系统出现振荡，之后在反过来，逐渐加大Ti，直至系统振荡消失。
记录此时的Ti，设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%。
仪表自整定说明一、使用方法和工作原理：将仪表给定值（SV值）设定为所需的控制值，整个控制回路连接好后，按住“移位健”（此时oPAd=1）直至仪表SV窗口交替显示“At”和给定值后松开，此时仪表将根据给定值（SV值）进行PID自整定，将自动完成PID的控制参数设定（P、I、dt参数）。
当仪表SV窗口不再交替显示“At”和给定值时PID自整定完成。
如果当前的设定值与实际给定值不符或其他原因要停止PID自整定可继续按住“移位健”直至仪表SV窗口不显示“At”后松开，这时强制PID自整定结束。
如需重新进行PID自整定重复上述操作。
注意：仪表在正常工作前，PID参数均为出厂默认值，该参数不可能任何与任意所有的现场环境，所以都要进行PID自整定，否则仪表可能控制效果不佳。
例：仪表进行一般的PI D控制，通过4～20mA的电流信号控制加热对象的温度在200度。
先将给定值（SV值）设定为200，再将“oPAd”参数设定为1(或将“oPAd”参数设定为2在参数设定完成后自动进行自整定)，“t”设置为0,“ot”参数设定为4，“oL”参数设定为0，“oH”参数设定为100。
然后在测量状态下按住“移位健”直至仪表SV窗口交替显示“At”和给定值后松开，当仪表SV窗口不在交替显示“At”和给定值时PID自整定完成。
如果控制效果不佳应检查上述参数是否设置正确或重新进行自整定（参数含义参见说明书）。
二、人工调整PID参数XM系列仪表的自整定功能具备较高的准确度，可满足超过90%用户的使用要求，但由于自动控制对象的复杂性，对于一些特殊应用场合，自整定出的参数可能并不是最佳,以下是人工调节P、I、dt参数时的方法:1、人工调节PID参数：如果正确的操作自整定而无法获得满意的控制，可人为修改P、I、dt参数。
人工调整时要注意观察系统的响应曲线，如果是短周期振荡（与自整定或位式调节时振荡周期相当或略长），可减小P（优先），加大I及dt；如果是长周期振荡（数倍于位式调节时振荡周期）可加大I（优先）,加大P, dt；如果无振荡而是静差太大，可减小I（优先）,加大P；如果最后能稳定控制但时间太长，可减小dt（优先），加大P，减小I。
PID调节参数及方法PID（比例-积分-微分）调节是一种常用的自动控制器设计方法，广泛应用于各种控制系统中。
其基本原理是根据控制对象的反馈信号来计算出输出信号，从而使控制对象的输出尽可能接近设定值。
PID控制器的参数包括比例系数Kp、积分时间Ti和微分时间Td。
下面将分别介绍这些参数的调节方法以及应用案例。
1.比例系数Kp的调节方法：比例系数Kp用于调节控制器对误差的响应速度。
Kp越大，控制器对误差的响应越快，但也容易导致系统的超调和震荡。
调节Kp时可以采用试控制法，逐渐增大Kp并观察系统的响应情况，直到系统出现超调或不稳定为止，然后适当减小Kp的值。
2.积分时间Ti的调节方法：积分时间Ti用于调节控制器对系统稳态误差的补偿能力。
增大Ti可以减小系统的稳态误差，但也容易导致系统的超调和震荡。
调节Ti时可以采用试控制法，逐渐增大Ti并观察系统的响应情况，直到系统出现超调或不稳定为止，然后适当减小Ti的值。
3.微分时间Td的调节方法：微分时间Td用于调节控制器对系统的动态响应速度。
增大Td可以提高系统的快速响应能力，但也容易导致系统的超调和震荡。
调节Td时可以采用试控制法，逐渐增大Td并观察系统的响应情况，直到系统出现超调或不稳定为止，然后适当减小Td的值。
同时，还有一些常用的PID调节方法：- Ziegler-Nichols 法：通过实验步骤进行参数调节，包括确定比例放大倍数Ku、临界周期Tu和临界增益Kc，然后根据不同的控制对象类型选择合适的参数调整方法。
- Chien-Hrones-Reswick（CHR）法：通过建立传递函数模型，根据系统的特性分析参数调节方法，适用于非线性和时变系统。
-直接数值调整法：根据经验公式直接对参数进行调整，例如根据系统的响应时间、超调量等指标进行调整。
下面是一个PID调节的应用案例：假设有一个温度控制系统，通过调节加热器的功率来控制目标温度。
系统的传递函数为：G(s)=K/(Ts+1)根据实验数据，目标温度为100°C，实际温度为87°C，采样时间为0.1秒。
数字pid参调节方法数字PID参数调节方法主要包括以下步骤：1. 确定采样周期：根据被控对象的特性，选择合适的采样周期。
对于快速变化的对象，应选择较短的采样周期；对于慢速变化的对象，可适当增加采样周期。
2. 确定比例系数（Kp）：初次设定时，可设比例系数为较小的值（如），观察系统的响应。
随着比例系数的增加，系统的响应速度将加快，但过大的比例系数可能导致系统不稳定。
3. 确定积分时间常数（Ti）：积分时间常数是积分作用的强弱程度。
积分时间常数越小，积分作用越强，反之则越弱。
在设定积分时间常数时，可以先设定一个较大的初值，然后逐渐减小，直到系统出现振荡。
4. 确定微分时间常数（Td）：微分时间常数是微分作用的强弱程度。
微分时间常数越小，微分作用越强，反之则越弱。
通常，微分时间常数可以设为比例系数的1/10至1/5。
5. 观察系统响应：观察系统的响应曲线，分析系统的超调量、调节时间和稳定性。
如果系统超调量大或调节时间过长，可以通过调整比例系数、积分时间常数或微分时间常数来改善性能。
6. 调整参数：根据系统的响应曲线和性能指标，逐步调整比例系数、积分时间常数和微分时间常数，直到获得满意的性能。
7. 考虑积分饱和：当系统出现大幅度偏差时，积分项可能会产生过大的累积，导致控制量超出执行机构的极限范围。
为了避免积分饱和，可以引入积分分离策略，即当偏差较大时，取消积分作用；当偏差较小时，再引入积分作用。
8. 考虑抗干扰性：在调整PID参数时，应考虑到系统的抗干扰能力。
适当调整比例系数和积分时间常数，可以提高系统的抗干扰能力。
9. 试验和验证：在实际应用中，需要对PID参数进行试验和验证，以确定最佳的参数组合。
可以通过对比不同参数下的系统响应曲线和控制效果，选择最合适的参数组合。
总之，数字PID参数调节需要综合考虑系统的特性和性能指标，逐步调整参数，直到获得满意的性能。
同时，还需要注意抗干扰能力和执行机构的限制，确保系统的稳定性和可靠性。
XM系列智能仪表使用手册XMA数字显示PID控制仪一、概述XMA系列数字显示PID控制仪，是以微电脑为核心的新一代智能化仪表。
可配合多种标准传感器或变送器，对温度、压力、液位、流量、重量等各种工业过程参数进行测量、显示与PID控制。
是一种高性能、多功能的智能化仪表，广泛适用于冶金、能源、建材、轻工等工业部门。
特点如下：1．软件运算进行线性化处理，线性化精度高2．通用性好，同一块仪表可混合使用不同分度号的测温元件3．按键修改仪表参数，掉电不丢失信息4．采用先进的数字自动调校系统．测量值零点迁移功能．测量值增益放大功能．变送输出零点迁移功能．变送输出增益放大功能5．采用国际通用卡入式结构，安装、维修、更换十分方便6．安装尺寸与传统仪表兼容，互换性好7．具有4~20mA或0~10mA输出8．自动稳零功能随时消除零点漂移9．具有热电偶冷端温度自动补偿功能10．传感器分度号可任意设定，即设即用，无需重新校表二、主要技术指标1．输入信号：◆毫伏信号：热电偶和霍尔变送器，输入阻抗＞1MΩ◆电阻信号：热电阻和远传压力表，三线制接法◆电流信号：0～10mA，4～20mA，输入阻抗≤250Ω◆电压信号：0～5V，1～5V，输入阻抗≥100KΩ2．显示范围：-1999～19993．测量精度：%FS或%FS4．分辨率：1、、或5．热电偶冷端补偿范围：0～50℃- 1 -6．输出信号：◆开关量输出：继电器ON/OFF带回差，触点容量为3A/220VAC（阻性负载，感性负载需加灭弧元件）◆馈电输出：DC24V，负载能力≤30mA◆模拟量输出：DC0～10mA（负载电阻≤750Ω）DC4～20mA（负载电阻≤500Ω）DC0～5V（输出电阻≤250Ω）DC1～5V（输出电阻≤250Ω）8．使用环境：环境温度：0～40℃相对湿度：≤85RH避免腐蚀性气体9．供电电源：线性电源：AC220C±10% 开关电源：AC90 10．功耗：线性电源：≤5W 开关电源：≤4W 11．重量；≤500克12．安装方式：盘装卡入式13．仪表外形及开孔尺寸：表一- 2 -三、操作方式(一) 仪表按键说明：“S”键：在正常工作方式下，按该键可进入设置方式；在设置方式下，该键用于确认输入数据；在设置过程中，按该键3秒后，将退出设置方式。
