S7200PID实例个人解析

S7—200的PID编程作者：韩耀旭该部分主要包括以下内容：PID控制基础知识简单介绍S7—200的PID功能PID功能块编程PID 功能块编程实例PID向导编程PID自整定PID控制基础知识简单介绍PID是比例，积分，微分的缩写。

PID控制是工业过程中应用最广泛的一种控制方法，它适用于温度、压力、流量、液位等几乎所有控制，均可以达到很好的效果。

PID控制主要由三部分组成：比例调节，积分调节，微分调节。

其控制原理相对较复杂，需要相当的控制理论和微积分知识。

作为一名工程控制人员，没有必要过分深入了解PID的控制原理，本文也只是对PID控制的原理作了一个概述，如果您还是觉得难以理解，也不必害怕，您可以跳过下面这部分内容直接去看PID控制通俗讲解部分。

比例调节作用：P 为比例增益，代表比例控制作用的强弱，单位为%。

比例调节的作用是控制输出的大小与误差的大小成正比。

P参数的定义是：当误差占量程的百分比达到P值时，比例作用的输出为100%。

例：对于量程为0-1300℃的温控系统，当P设置为10%时，说明当误差达到10%（130℃）时，比例作用的输出等于100%，误差每变化1℃，比例作用输出变化0.77%。

P值越大，控制的灵敏度越低；P值越小，控制的灵敏度越高。

例如，比例参数P设定为4%（0.04），表示测量值偏离给定值4%时，输出控制量变化100%。

P值小，比例作用大，动态响应快，消除误差的能力强，可以加快调节。

但是，实际系统是有惯性的，过大的比例，会使系统的稳定性下降，造成系统的不稳定。

现场调试时，P参数通常由大向小调，以能达到最快响应又无超调(或无大的超调)为最佳。

积分调节作用：为什么要引进积分作用呢？前面已经分析过，比例作用的输出与误差的大小成正比，误差越大，输出越大，误差越小，输出越小，误差为零，输出为零。

由于没有误差时输出为零，因此比例调节不可能完全消除误差，不可能使被控量的当前值达到给定值。

这样控制的结果就必然存在一个稳定的误差，以维持一个稳定的输出。

1. PID调节器的适用范围PID调节控制是一个传统控制方法，它适用于温度、压力、流量、液位等几乎所有现场，不同的现场，仅仅是PID参数应设置不同，只要参数设置得当均可以达到很好的效果。

均可以达到0.1%，甚至更高的控制要求。

2. PID参数的意义和作用指标分析P、I、D： y=yP+yi+ yd2.1. P参数设置名称：比例带参数，单位为(%)。

比例作用定义：比例作用控制输出的大小与误差的大小成正比，当误差占量程的百分比达到P值时，比例作用的输出=100%，这P就定义为比例带参数。

即yp= ×100% = ×100% = Kp • Err (1)（其中：yP=KP•Δ、Δ=SP-PV，取0-100%）KP=1/（FS•P）也可以理解成，当误差达到量程乘以P(%)时，比例作用的输出达100%。

例：对于量程为0-1300℃的温控系统，当P设置为10%时，FS乘以P等于130℃，说明当误差达到130℃时，比例作用的输出等于100%，误差每变化1℃，比例作用输出变化0.79%，若需加大比例作用的调节能力，则需把P参数设置小些，或把量程设置小些。

具体多少可依据上述方法进行定量计算。

P=输出全开值/FS•100%P参数越小比例作用越强，动态响应越快，消除误差的能力越强。

但实际系统是有惯性的，控制输出变化后，实际PV值变化还需等待一段时间才会缓慢变化。

由于实际系统是有惯性的，比例作用不宜太强，比例作用太强会引起系统振荡不稳定。

P参数的大小应在以上定量计算的基础上根据系统响应情况，现场调试决定，通常将P参数由大向小调，以能达到最快响应又无超调(或无大的超调)为最佳参数。

2.2. I参数设置名称：积分时间，单位为秒。

积分作用定义：对某一恒定的误差进行积分，令其积分“I”秒后，其积分输出应与比例作用等同，这I就定义为积分时间。

即：Ki∫I O Errdt = Ki • I • Err = Kp • Err (2 )Ki = Kp /I (3 )yi = Ki ∫t o Err (t)dt (4 )为什么要引进积分作用呢？前面已经分析过，比例作用的输出与误差的大小成正比，误差越大，输出越大，误差越小，输出越小，误差为零，输出为零。

实例S7-200SMART与PID的应⽤⼀、 PID回路控制概述PID控制器是应⽤最⼴泛的闭环控制器，它根据给定值与被控实测值之间的偏差；按照PID算法计算出控制器的输出量，控制执⾏机构进⾏调节，使被控量跟随给定量变化，并使系统达到稳定；⾃动消除各种⼲扰对控制过程的影响。

其中PID分别表⽰⽐例、积分和微分S7-200 SMART中PID功能实现⽅式有以下三种：PID指令块：通过⼀个PID回路表交换数据，只接受0.0 - 1.0之间的实数（实际上就是百分⽐）作为反馈、给定与控制输出的有效数值。

PID向导：⽅便地完成输⼊/输出信号转换/标准化处理。

PID指令同时会被⾃动调⽤。

根据PID算法⾃⼰编程S7-200 SMART CPU最多可以⽀持8个PID控制回路（8个PID指令功能块）,根据PID算法⾃⼰编程没有具体数⽬的限制，但是我们需要考虑PLC的存储空间以及扫描周期等影响。

PID控制是负反馈闭环控制，能够抑制系统闭环内的各种因素所引起的扰动，使反馈跟随给定变化。

PID控制算法有⼏个关键的参数Kc（Gain，增益）Ti（积分时间常数），Td（微分时间常数）Ts（采样时间）在S7-200 SMART中PID功能是通过PID指令功能块实现。

通过定时（按照采样时间）执⾏PID功能块，按照PID运算规律，根据当时的给定、反馈、⽐例－积分－微分数据，计算出控制量由于PID可以控制温度、压⼒等等许多对象，它们各⾃都是由⼯程量表⽰，因此有⼀种通⽤的数据表⽰⽅法才能被PID功能块识别。

S7-200 SMART中的PID功能使⽤占调节范围的百分⽐的⽅法抽象地表⽰被控对象的数值⼤⼩。

在实际⼯程中，这个调节范围往往被认为与被控对象（反馈）的测量范围（量程）⼀致。

PID功能块只接受0.0 - 1.0之间的实数（实际上是0%--100%）作为反馈、给定与控制输出的有效数值，如果是直接使⽤PID功能块编程，必须保证数据在这个范围之内，否则会出错。

1、PID的原理
在这先强调一下PID的输出值Mn
Mn可以是模拟量输出或数字量输出。

模拟量输出用来控制一些需要模拟量给定的设备，输出量Mn转化为0-20MA或0-10V去控制、如比例阀、变频器等；
数字输出量就是输出一个变化的数字量PWM占空比
数字量输出实际上是控制输出点的通、断状态按照一定的占空比变化，可以控制固态继电器（加热棒等）
下面是占空比的解释；
如果Mn输出设置为数字量输出，那么Mn就可以理解成一个占空比，例如图中的t，Mn的大小直接变成了t的大小，t去控制加热器，t1去控制风扇。

在本项目中，我们要把占空比的周期设置为10S（t+t1=10S）
2.设定值SP、反馈值PV与输出值Mn的转化问题
假如说给定值设为50度，PLC肯定不识别这个50，我们需要按照S7200的要求转化为0—1的实数，
设定值SP是，设定值占反馈总量程的分数比
假如，设定是50度，在本项目中，温度计的量程是0—100度，那么SP=0.5
温度计的线接到PLC的模拟输入端，我们肯定事先已经设置好模拟量模块的输入类型，
假如是0—10V，对应PLC的运算值为0—32000，对应温度计的0—100度，这样的话SP=0.5时，机器就知道设定值是温度计总量程的50%，对应PLC的运算值16000，这样PID就根据现在实际的反馈值PV是多大与设定值之间的PID运算差，调节被控元件，直到PV的对应运算值也为16000，即Mn 为0.
2、编址
根据PID的回路参数表
Q1.0 加热器工作
Q1.1 风扇工作
AIW0 温度传感器检测值下面我们编写程序
以上是我个人见解，如我错误，请大师指点，我的QQ；353942756。

实例详解S7-200SMART与PID的应用一、 PID回路控制概述PID控制器是应用最广泛的闭环控制器，它根据给定值与被控实测值之间的偏差；按照PID算法计算出控制器的输出量，控制执行机构进行调节，使被控量跟随给定量变化，并使系统达到稳定；自动消除各种干扰对控制过程的影响。

其中PID分别表示比例、积分和微分S7-200 SMART中PID功能实现方式有以下三种：PID指令块：通过一个PID回路表交换数据，只接受0.0 - 1.0之间的实数（实际上就是百分比）作为反馈、给定与控制输出的有效数值。

PID向导：方便地完成输入/输出信号转换/标准化处理。

PID指令同时会被自动调用。

根据PID算法自己编程S7-200 SMART CPU最多可以支持8个PID控制回路（8个PID 指令功能块）,根据PID算法自己编程没有具体数目的限制，但是我们需要考虑PLC的存储空间以及扫描周期等影响。

PID控制是负反馈闭环控制，能够抑制系统闭环内的各种因素所引起的扰动，使反馈跟随给定变化。

PID控制算法有几个关键的参数Kc（Gain，增益）Ti（积分时间常数），Td（微分时间常数）Ts（采样时间）在S7-200 SMART中PID功能是通过PID指令功能块实现。

通过定时（按照采样时间）执行PID功能块，按照PID运算规律，根据当时的给定、反馈、比例－积分－微分数据，计算出控制量由于PID可以控制温度、压力等等许多对象，它们各自都是由工程量表示，因此有一种通用的数据表示方法才能被PID功能块识别。

S7-200 SMART中的PID功能使用占调节范围的百分比的方法抽象地表示被控对象的数值大小。

在实际工程中，这个调节范围往往被认为与被控对象（反馈）的测量范围（量程）一致。

PID 功能块只接受0.0 - 1.0之间的实数（实际上是0%--100%）作为反馈、给定与控制输出的有效数值，如果是直接使用PID功能块编程，必须保证数据在这个范围之内，否则会出错。

西门子S7-200系列PLC的PID功能块的应用经验请大家都来谈谈西门子S7-200系列PLC的PID功能块的应用问题，把实际经验都写出来，让大家都受益!PID参数的整定：1、可以在软件中进行自动整定；2、自动整定的PID参数可能对于系统来说不是最好的，就需要手动凭经验来进行整定。

P参数过小，达到动态平衡的时间就会太长；P 参数过大，就容易产生超调。

PID功能块在梯形图（程序）中应当注意的问题：1、最好采用PID向导生成PID功能块；2、我要说一个最简单的也是最容易被人忽视的问题，那就是：PID功能块的使能控制只能采用SM0.0或任何1个存储器的常开触点并联该存储器的常闭触点这样的永不断开的触点！笔者在以前的一个工程调试中就遇到这样的问题：PID功能块有时间动作正常，有时间动作不正常，而且不正常时发现PID功能块都没问题（PID参数正确、使能正确），就是没有输出。

最后查了好久，突然意识到可能是使能的问题——我在使能端串联了启动/停止控制的保持继电器，我把它改为SM0.0以后，一切正常！同时也明白了PID功能块有时间动作正常，有时间动作不正常的原因：有时在灌入程序后保持继电器处于动作的状态才不会出现问题，一旦停止了设备就会出现问题——PID功能块使能一旦断开，工作就不会正常！把这个给大家说说，以免出现同样失误。

下面是PID控制器参数整定的一般方法：PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。

它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。

PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。

它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。

这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。

二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。

PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。

s7-200 多路pid编程实例1. 背景介绍s7-200PLC是西门子公司推出的一款小型PLC控制器，广泛应用于工业自动化领域。

在工业生产过程中，温度、压力、流量等参数的控制是非常重要的，而PID控制是一种常用的控制方法。

本文将结合s7-200 PLC，介绍多路PID控制的实例编程方法。

2. PID控制原理2.1 比例控制（P）：输出与误差成正比，用于调节系统的稳定性2.2 积分控制（I）：校正系统长期偏差，提高系统的稳定性和鲁棒性2.3 微分控制（D）：校正系统的瞬时变化，提高系统的响应速度3. 多路PID控制的应用场景在工业生产过程中，经常需要对多个参数进行同时控制，比如温度、压力、流量等。

使用多路PID控制可以有效提高生产质量，并且降低能耗成本。

4. s7-200 PLC多路PID编程实例4.1 硬件搭建：首先搭建s7-200 PLC的硬件环境，包括输入模块、输出模块以及传感器等。

4.2 软件编程：通过西门子PLC编程软件进行多路PID控制的程序编写，包括参数设定、控制逻辑实现等。

4.3 参数调试：在实际运行过程中，对PID控制参数进行调试优化，确保系统的稳定性和控制效果。

5. 实验结果分析通过对多路PID控制实例的实验，可以得到不同参数下的控制效果，并对比分析不同参数对系统的影响。

6. 总结与展望本文针对s7-200 PLC的多路PID控制实例进行了详细介绍，通过实验结果分析可以看出，在工业自动化领域中，多路PID控制具有重要的应用价值。

未来随着工业自动化技术的不断发展，多路PID控制技术也将得到进一步的改进和应用。

通过以上的内容，本文对s7-200多路PID编程实例进行了详细的介绍，对读者进行了系统的指导，使得读者对于PLC的多路PID编程实例有了更深入的了解。

扩展内容7. 多路PID控制的优势传统的单路PID控制在某些多参量系统中存在一定的局限性，难以同时满足多个控制要求。

而多路PID控制技术可以针对不同的参数进行独立的控制，使得系统在多个参数下能够保持良好的稳定性和动态性能。

S7-200PID功能实例武汉港迪--cc1.PID简单介绍2.S7-PID特点3.S7-200PID实例4.现场PID调试PID的介绍有人把PID看得很高深，提到就怕。

其实PID是有科学依据的，每个PLC 厂家，传动厂家对自家的PID功能相关的产品也有想相关的手册可查，一般按手册来总不会错到哪里去。

我个人简单的理解PID就是如下3者的关系1>反馈值，2>输出值3>目标值。

为了达到目标值的平衡稳定，输出值会根据反馈值来调整。

为了有好的调整效果可能就会有一些其他参数要被设置。

4>比例（也叫增益）5>积分比例调节的是反应的幅度，比如比例设置为1时，输出值每秒增加1HZ;比例为2时，输出值每秒钟增加3HZ。

值越大变化幅度越大。

积分调节的是反应的速度，比如积分设置为1时，输出值每秒变化一次;积分为2时，输出值每秒变化3次。

值越大变化越慢（谨比喻效果）。

6>手动a>手动b>手动值手动值是为了适应在距离目标值较远时，直接用手动设定到目标值附近，然后再切换到PID状态用的。

如图1示（以S7-200的PID为例）图示1A.若直接写PID输出值（M1.2)，在写值不在写时，PID将从0开始进行PID控制。

B.不同于直接写输出值，切PID到手动状态（M1.1)，设置手动值可以在PID切换到自动状态后以手动值开始进行PID控制；如若变频器MAX output为50HZ，则手动结束后变频器将从30HZ开始变化。

即Pid的输出值从217600=（6400+0.6*（32000-6400））开始变化。

手自动切换也叫无扰动切换功能，是为了PID切换时不造成打的波动而设置的。

熟悉了上面6各参数，简单PID的参数也就掌握的差不多了。

S7-200PID的特点1>S7-200的PID需要通过向导来生成2>最多允许8个PID被调用，且每一个被调用的都要重新通过想到生成一次调用的编号也要不同3>S7-200的PID前端有且必须只允许有SM0.0,不能加其他条件，如需其他条件可以通过手动控制点Auto和手动控制值Manual来实现。