请问plc中pid是什么意思

PID指比例积分微分，Proportion比例，Integration积分，Differentiation微分

西门子PLC编程软件中有PID向导，程序中的PID程序块可利用s7-Micro/win程序中的“工具”→“指令向导”生成。根据向导的提示可以对死区、报警、手动等功能进行选择，可以对设定范围、P、I、D等参数进行设定（完成后还可以利用向导进行更改）。根据提示完成设定后会自动生成一个子程序和一个中断程序，在主程序或其他程序中调用PID子程序就可以实现PID调节功能。需要更详细的说明可以直接察看编程软件的帮助文档，那里说明的还是比较详细的。

使用简单,你应该用PID,PID是成型的自动化仪表,你在控制室里按装好后,可显示,给定也方便输出是标准信号你用PLC,你得编程,口的输出是不是标准信号,你买的时候得要求,每添装置,都要添价钱

介绍西门子PLC实现PID控制的方法。

1 引言

在工业生产中，常需要用闭环控制方式来实现温度、压力、流量等连续变化的模拟量控制。无论使用模拟控制器的模拟控制系统，还是使用计算机(包括PLC)的数字控制系统，PID控制都得到了广泛的应用。

PID控制器是比例－积分－微分控制的简称，具有

(1) 不需要精确的控制系统数学模型;

(2) 有较强的灵活性和适应性;

(3) 结构典型、程序设计简单，工程上易于实现，参数调整方便等优点。积分控制可以消除系统的静差，微分控制可以改善系统的动态相应速度，比例、积分、微分三者有效地结合可以满足不同的控制要求。

2 PLC实现PID的控制方式

21 PID过程控制模块

这种模块的PID控制程序是PLC生产厂家设计的，并存放在模块中，用户使用时序要设置一些参数，使用起来非常方便，一个模块可以控制几路甚至几十路闭环回路。

22 PID功能指令

现在很多PLC都有供PID控制用的功能指令，如S7-200的PID指令。它们实际上是用于PID控制的子程序，与模拟量输入/输出模块一起使用，可以得到类似于使用PID过程控制模块的效果。

23 用自编的程序实现PID闭环控制

有的PLC没有PID过程控制模块和PID控制用的功能指令，有时虽然可以使用PID控制指令，但是希望采用某种改进的PID控制算法。在上述情况下都需要用户自己编制PID控制程序。

3 PLC-PID控制器的实现

本文以西门子S7-200PLC为例，说明PID控制的原理及PLC的PID功能指令的使用及控制功能的实现。

31 PID控制器的数字化

PLC的PID控制器的设计是以连续系统的PID控制规律为基础，将其数字化写成离散形式的PID控制方程，再跟据离散方程进行控制程序设计。

在连续系统中，典型的PID闭环控制系统如图1所示。图1中sp(t)是给定值，pv(t)是反馈量，c(t)是系统的输出量，PID控制的输入输出关系式为:

式中:

M(t)—控制器的输出量，M0为输出的初始值;

e(t)=sp(t)-pv(t)－误差信号;

KC比例系数;

TI－积分时间常数;

TD－微分时间常数。

图1 连续闭环控制系统方框图

式(1)的右边前3项分别是比例、积分、微分部分，它们分别与误差，误差的积分和微分成正比。如果取其中的一项或两项，可以组成P、PD或PI控制器。

假设采样周期为TS，系统开始运行的时刻为t＝0，用矩形积分来近似精确积分，用差分近似精确微分，将公式1离散化，第n次采样时控制器的输出为: (2)

式中:

en-1－第n-1次采样时的误差值;

KI－积分系数;

KD－微分系数。

基于PLC的闭环控制系统如图2所示。图中的虚线部分在PLC内。其中spn、pvn、en、Mn分别为模拟量在sp(t)、pv(t)、e(t)、M(t)在第n次采样时的数字量。

图2 PLC闭环控制系统方框图

在许多控制系统内，可能只需要P、I、D中的一种或两种控制类型。如可能只要求比例控制或比例与积分控制，通过设置参数可对回路进行控制类型进行选择。

32 输入输出变量的转换

PID控制有两个输入量:给定值(sp)和过程变量(pv)。多数工艺要求给定值是固定的值，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，如加热炉温度的测量值。给定值与过程变量都是与被控对象有关的值，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。应用PLC的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(实数)。

同样，对于PID指令的输出，在将其送给D/A转化器之前，也需进行转换。

33 回路输入的转换

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，可用下面的程序实现这种转换:

XORD AC0, ACO

//清除累加器

MOVW AIWO, AC0

//将待转化的模拟量存入累加器

LDW＞＝ AC0, 0

//如果模拟量数值为正

JMP 0

//直接转换成实数

ORD 16#FFFF0000, ACO

//将AC0内的数值进行符号扩展，扩展为32位负数

LBL 0

DTR AC0, AC0

//将32位整数转换成实数

转换的下一步是将实数进一步转换成00~10之间的标准化实数，可用下面的式(3)对给定值及过程变量进行标准化:

RNorm=(RRaw/Span)+Offset (3)

式中:

RNorm－标准化实数值;

RRaw－标准化前的值;

Offset－偏移量，对单极性变量为00，对双极性变量为05;

Span－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。

下面的程序将上述转换后得到的AC0中的双极性实数(其Span=64000)转换成00~10之间的实数:

/R 640000， AC0

//累加器中的实数标准化

＋R 05， AC0

//加上偏移值，使其在00~10之间

MOVR ACO， VD100

//加标准化后的值存入回路表内

34 回路输出的转换

回路输出即PID控制器输出，它是标准化的00~10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。用下面的公式将回路输出转换成实数:

RScal=(Mn－Offset)×Span (4)

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。

下面的程序用来将回路输出转换为对应的实数:

MOVR VD108, AC0

//将回路输出送入累加器

-R 05, AC0

//仅双极性数才有此语句

R 640000, AC0

//单极性变量乘以320000

用下面的指令将代表回路输出的实数转换成16位整数:

ROUND AC0, AC0

//将实数转换为32位整数

MOVW AC0, AQW0

//将16位整数写入模拟输出(D/A)寄存器

35 PID指令及回路表

S7-200的PID指令如图3所示:

图3 PID指令

指令中TBL是回路表的起始地址，LOOP是回路的编号。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(>

你好，这个问题要从2个角度回答：

1、首先探讨这么做是否可行：

这么做是完全能实现的，但不能只用梯形图编程。

OMRON的PID（190）、PIDAT（191）调节指令，涉及到大量的算术迭代运算，如果你想自己做PID的话，不能用梯形图编程（后面告诉你原因）。但可以用结构化文本（ST）和梯形图（LD）混合编程实现，在CS1以上的机型上都可以实现。运算部分用ST，I/O用梯形图。

因为梯形图更合适逻辑控制，而ST适合数学运算，用梯形图编程完成算术运算，不仅语句繁多，可读性差，也容易出错。

2、OMRON的PID指令，在工程实际应用中性能较差，逊于同类产品如西门子的S7300等等，但这跟硬件有关，不单是指令的问题，自己做PID并不能从根本上解决。

对此，OMRON自己也并非不知情，也许是心虚，为了强化PLC的过程控制能力，OMRON专门推出2款产品：

LC001回路控制板，安装在CPU的左侧（通讯板的位置），不占用槽位；

也有回路控制单元，占用I/O槽位一个，它们的性能一样。

LC001提供超强的算术运算能力（相当于PLC的协处理器，不占用CPU周期，只和CPU交换运算过程或结果数据），内部有大量的PID控制单元，例如串级PID，模糊PID等等，满足不同的控制需要，你可以任意组态，编程软件也在CX-ONE中。

我想如果你把这个单元用好，完成你的直流电机调速控制，2个闭环，小菜一碟，性能也绝对不是软件PID所能相比的，更远超西门子、三菱、AB等同类产品，当然，对用户来说，还是增加了成本投入，当然换来的是更强的性能。

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如有满意答案，请及时采纳，谢谢！

三菱PLC实现PID控制的方法

1）使用PID过程控制模块。这种模块的PID控制程序是PLC生产厂家设计的，并存放在模块中，用户在使用时只需要设置一些参数，使用起来非常方便，一块模块可以控制几路甚至几十路闭环回路。但是这种模块的价格昂贵，一般在大型控制系统中使用。如三菱的A系列、Q系列PLC的PID控制模块。

2）使用PID功能指令。现在很多中小型 PLC都提供PID控制用的功能指令，如FX2N系列PLC的PID指令。它们实际上是用于PID控制的子程序，与A/D、D/A模块一起使用，可以得到类似于使用PID过程控制模块的效果，价格却便宜得多。

3）使用自编程序实现PID闭环控制。有的PLC没有有PID过程控制模块和 PID控制指令，有时虽然有PID控制指令，但用户希望采用变型PID控制算法。在这些情况下，都需要由用户自己编制PID控制程序。

3 三菱FX2N的PID指令

PID指令的编号为FNC88，源 *** 作数［S1］、［S2］、[S3]和目标 *** 作数[D]均为数据寄存器D，16位指令，占9个程序步。［S1］和［S2］分别用来存放给定值SV和当前测量到的反馈值PV，［S3］~[S3]＋6用来存放控制参数的值，运算结果MV存放在［D］中。源 *** 作数［S3］占用从［S3］开始的25个数据寄存器。

PID指令是用来调用PID运算程序，在PID运算开始之前，应使用MOV指令将参数设定值预先写入对应的数据寄存器中。如果使用有断电保持功能的数据寄存器，不需要重复写入。如果目标 *** 作数[D]有断电保持功能，应使用初始化脉冲M8002的常开触点将其复位。

PID指令可以同时多次使用，但是用于运算的[S3]、[D]的数据寄存器元件号不能重复。

PID指令可以在定时中断、子程序、步进指令和转移指令内使用，但是应将［S3］＋7清零（采用脉冲执行的MOV指令）之后才能使用。

控制参数的设定和 PID运算中的数据出现错误时，“运算错误”标志M8067为 ON，错误代码存放在D8067中。

PID指令采用增量式PID算法，控制算法中还综合使用了反馈量一阶惯性数字滤波、不完全微分和反馈量微分等措施，使该指令比普通的PID算法具有更好的控制效果。

PID控制是根据“动作方向”（[S3]+1）的设定内容，进行正作用或反作用的PID运算。PID运算公式如下：

以上公式中：△MV是本次和上一次采样时PID输出量的差值，MVn是本次的PID输出量；EVn和 EVn-1分别是本次和上一次采样时的误差，SV为设定值；PVn是本次采样的反馈值，PVnf、PVnf-1和PVnf-2分别是本次、前一次和前两次滤波后的反馈值，L是惯性数字滤波的系数；Dn和Dn-l分别是本次和上一次采样时的微分部分；K p是比例增益，T S是采样周期，T I和T D分别是积分时间和微分时间，αD是不完全微分的滤波时间常数与微分时间TD的比值。

4PID参数的整定

PID控制器有4个主要的参数K p、T I、T D和T S需整定，无论哪一个参数选择得不合适都会影响控制效果。在整定参数时应把握住PID参数与系统动态、静态性能之间的关系。

在P（比例）、I（积分）、D（微分）这三种控制作用中，比例部分与误差信号在时间上是一致的，只要误差一出现，比例部分就能及时地产生与误差成正比的调节作用，具有调节及时的特点。比例系数K p越大，比例调节作用越强，系统的稳态精度越高；但是对于大多数系统，K p过大会使系统的输出量振荡加剧，稳定性降低。

积分作用与当前误差的大小和误差的历史情况都有关系，只要误差不为零，控制器的输出就会因积分作用而不断变化，一直要到误差消失，系统处于稳定状态时，积分部分才不再变化。因此，积分部分可以消除稳态误差，提高控制精度，但是积分作用的动作缓慢，可能给系统的动态稳定性带来不良影响。积分时间常数T I增大时，积分作用减弱，系统的动态性能（稳定性）可能有所改善，但是消除稳态误差的速度减慢。

微分部分是根据误差变化的速度，提前给出较大的调节作用。微分部分反映了系统变化的趋势，它较比例调节更为及时，所以微分部分具有超前和预测的特点。微分时间常数T D增大时，超调量减小，动态性能得到改善，但是抑制高频干扰的能力下降。

选取采样周期T S时，应使它远远小于系统阶跃响应的纯滞后时间或上升时间。为使采样值能及时反映模拟量的变化，T S越小越好。但是T S太小会增加CPU的运算工作量，相邻两次采样的差值几乎没有什么变化，所以也不宜将T S取得过小。

根据你说的情况，有2种PID模式进行控制

一是PID控制做在PLC中，输出的4--20毫安信号直接给定变频器的频率输入，从而直接控制了变频器的输出而控制了电机的转速。

二是PLC的输出的4--20毫安信号作为变频器的AI输入，在变频器中做PID闭环控制，来控制电机转速。其实就简单一个恒压供水，根本用不着PLC，变频器本身就足够了，现在的变频器都带有单回路PID控制功能的

首先，pid与plc是两个完全不同的概念，plc是控制器，像电脑一样，具有逻辑和运算功能，pid做为一种算法，是做闭环控制用的，plc里可以编写pid控制程序(其实pid就是一个比例+积分+微分的一个公式，plc里编写pid控制程序就是编写一个pid公式，让plc去运算和过程)pid控制程序不仅可以在plc里编写，在任何一种控制器里都可以实现

s7-200

22xp一个，电脑安装step7

micro/win

40

sp9

将224xp的模拟输出通道接到变频器的模拟输入，变频器设置好参数。

运行step7

micro/win的指令向导，选择pid，然后按照向导生成pid程序，然后在主程序调用pid程序即可。

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