西门子PLCS7-200PID调节
PID公式S7200
PID公式S7200PID控制器是一种常用的控制器，用于控制系统的稳定性和精度。
在西门子S7-200PLC中，也可以实现PID控制。
下面是关于S7-200PLC中PID控制的公式说明。
1.PID控制器的基本公式如下：输出变量=Kp*(偏差+1/Ti*积分值+Td*导数值)其中输出变量：PID控制器的输出信号，用于调节被控制系统的参数或设备。
Kp：比例系数，控制比例项的放大倍数。
偏差：被控制变量与设定值之间的差异。
Ti：积分时间，控制积分项的响应速度。
积分值：偏差乘以时间的累积值，用于消除系统的静态偏差。
Td：导数时间，用于控制导数项的响应速度。
导数值：偏差变化率的导数，用于快速响应系统的变化。
2.在S7-200PLC中，PID控制器的工作原理如下：-输入变量：读取被控制变量的数值。
-设定值：读取控制系统设定的目标数值。
-偏差计算：通过将输入变量与设定值相减得到偏差值。
-积分项：使用Ti参数和上次的积分值计算当前的积分值。
-导数项：使用Td参数和上次的偏差值计算当前的导数值。
-输出计算：根据PID公式计算输出变量。
-输出限制：根据设定的输出范围对输出变量进行限制，以免超出系统容许的范围。
-输出反馈：将输出变量通过合适的接口输出到被控制设备或系统。
通过调整PID控制器的参数，如比例系数Kp、积分时间Ti和导数时间Td，可以实现对被控制系统的不同响应特性。
较大的Kp值可以提高系统的响应速度，但可能会导致过量振荡；较小的Kp值则可能导致系统的响应速度较慢。
较大的Ti值可以提供较高的稳定性，但可能导致较大的静态误差；较小的Ti值则可能导致系统不够稳定。
较大的Td值可以提供快速的响应特性，但可能导致系统的高频振荡，较小的Td值则可能导致输出变化不够灵敏。
总结起来，PID控制器是一种常用的控制器，可以通过适当调整参数来实现对被控制系统的稳定性和精度的提升。
在S7-200PLC中，可以通过设置PID公式和相应的参数来实现PID控制。
关于s7-200PID的使用方法
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。
西门子S7-200SMARTPID回路控制，配置PID向导，查看项目组件
西门子S7-200SMARTPID回路控制，配置PID向导，查看项目组件本篇我们继续来学习西门子S7-200 SMART的PID回路控制，首先介绍一下如何配置PID向导。
在工具菜单功能区单击PID按钮打开PID回路向导对话框，选择要组态的回路，最多可组态8个回路，这里我们选择回路0。
选择回路0在左侧的树视图中单击回路0节点，在此定义回路名称。
单击参数节点，在此设置回路参数，如果不需要比例作用，增益设置为0.0，如果不需要积分作用，积分时间设置为无穷大值INF，如果不需要微分作用，微分时间设置为0.0，采样时间是PID控制回路对反馈采样以及重新计算输出值的时间间隔，这里我们均采用默认值，后面在实验中进行自整定。
设置回路参数单击输入节点，在此指定回路过程变量的标定方式，根据外接模拟量输入情况，类型选择単极型，标定选项中设置过程变量范围0到27648，对应回路设定值范围0.0到100.0，该值是给定值占过程变量量程的百分比，在本例中也可以认为是工程量温度值。
设置输入参数点击输出节点，在此指定回路输出的标定方式，根据外接输出信号类型选择数字量，循环时间即PWM输出的周期，采用默认值0.1秒。
设置输出参数单击报警节点，在此设定回路报警选项，启用下限报警、上限报警、模拟量输入错误报警，指定报警上下限值以百分比表示，以及模拟量输入模块连接到PLC的位置。
报警参数设置单击代码节点，在此自定义向导生成的子程序和中断程序的名称，选择添加PID的手动控制，当处于手动模式时不执行PID计算，回路输出由程序控制。
单击存储器分配节点，PID向导为完成PID运算需要120个字节的位存储器，为其指定起始地址，要保证程序中没有使用这些存储器，单击建议按钮向导将自动设定当前程序中未用的位存储器，这里我们采用VB0为起始地址。
添加PID手动控制单击组件节点，在此列出了PID向导生成的组件，包括一个初始化PID的子程序、一个用于循环执行PID功能的中断程序、一个120个字节的数据页以及一个符号表，单击生成按钮完成PID向导配置，向导生成的项目组件添加到了项目中。
S7-200中的PID控制(温度控制举例)
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PID温度控制示例－实现过程
通过PID向导配置PID回路 PID相关指令及回路表 通过文本显示向导配置TD200C显示屏 编写程序
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实现过程－通过PID向导配置PID回路
步骤
1 进入PID配置向导
2选择要配置的PID回路
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PID温度控制示例
提纲
PID控制理论简介 PID温度控制示例
工作原理 任务目标 实现过程
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S7-200 PID 温度控制
PID温度控制示例
工作原理 任务目标 实现过程
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PID温度控制示例－工作原理
PID温度控制系统是一个闭环系统，由 PLC的输出控制加热器对热电阻的加热 程度.
1. 选择一个未使用的V存储区来存放模块的配置信息，可 以点击“建议地址”按钮，让系统来选定一个合适的存 储区。这里PID回路存储区的首地址为VB400。
2. 点击“下一步”按钮。
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配置PID回路－步骤7：指定子程序和中断程序
1. 为向导子程序和中断程序命名。 2. 点击“下一步”按钮。
相关指令
通过向导完成对PID回路的 配置后回生成子程序 “PIDx_INIT”。
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PID相关指令及回路表－ PIDx_INIT指令
PIDx_INIT 指令根据在PID向导中设 置的输入和输出执行 PID 功能。 每次扫描均调用该指令。
PIDx_INIT 指令的输入和输出取决 于在PID 向导中所作的选择。例 如，如果选择“增加PID手动控制 ”功能则在指令中将显示 Auto_Manual（自动/手动切换）和 ManualOutput（手动模式下的输出 值）输入，如果在 PID 向导的“ 回路报警选项”屏幕中选择“使 能低限报警（PV）”，则在指令 中将显示LowAlarm（低限报警） 输出。
西门子S7-200如何通过向导设定PID
西门子S7-200如何通过向导设定PID1、工具—指令向导--PID2、S7-200自带8路PID运算，最多只支持8路。
3、如果已经编写的程序中存在错误，或者存在没有编完的指令，则编译不能通过，选择从新修改之前配置的PID或者新建。
4、给定值：如果调节的值范围为0-50Hz，那么对应的给定值高低限分别为0.0---50.0，如果调节的值的范围为80-120，那么对应的给定值高低限分别为80.0---120.0。
积分即I值：跟输出值成反比；如果不想要积分作用，可以把积分时间设为无穷大。
微分即D值：跟输出值成正比；如果不想要微分回路，可以把微分时间设为0。
5、输入输出设置•标定：单极性指有正，对应的传感器信号为0-10V 0-20mA等，双极性指有正有负，对应的传感器信号为-5V--+5V等。
•过程变量：回路实际给定值通过AI模块转换成数字量的关系，使用20%偏移量，则对应的是信号类型为4-20mA的传感器。
•输出类型：可以选择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，如比例阀、变频器等；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）。
6、•使能低值报警并设定过程值(PV)报警的低值，此值为过程值的百分数，缺省值为0.10，即报警的低值为过程值的10％。
此值最低可设为0.01，即满量程的1%•使能高值报警并设定过程值(PV)报警的高值，此值为过程值的百分数，缺省值为0.90，即报警的高值为过程值的90％。
此值最高可设为1.00，即满量程的100%•使能过程值(PV)模拟量模块错误报警并设定模块于CPU连接时所处的模块位置。
“0”就是第一个扩展模块的位置7、由向导生成的PID子程序需要占用CPU内部的一段存储区，应尽量分配给没有用过的V区 .8、最后设置PID子程序的名字和是否增加手动控制 .。
4.5 西门子S7-200PLC中的PID指令介绍[13页]
![4.5 西门子S7-200PLC中的PID指令介绍[13页]](https://img.taocdn.com/s3/m/a50cf6550b4c2e3f57276373.png)
4.5 西门子S7-200PLC中的PID指令介绍
二、PID回路表的格式及初始化 2 PID回路表初始化
为执行PID指令，要对PID回路表进行初始化处理， 即将PID回路表中有关的参数（给定值SPn、增益KC、采 样时间TS、积分时间TI、微分时间TD），按照地址偏移 量写入到变量寄存器V中。一般是调用一个子程序，在 子程序中，对PID回路表进行初始化处理。在采用人机 界面的系统中，初始化参数通过人机界面直接输入。 相关的程序在“5.2.2 基于PLC、变频器的闭环调速系 统的设计”一节中详细叙述，此处不做赘述。”
西安航空职业技术学院自动化工程学院 《自动控制技术及应用》电子课件
4.5 西门子S7-200PLC中的PID指令介绍
一、PID调节指令格式及功能
梯形图
语句表
功能
PID TBL，LOOP
PID 指令：当使能端 EN 为 1 时， PID 调节指令对 TBL 为起始地址 的 PID 参数表中的数据进行 PID 运算
西安航空职业技术学院自动化工程学院 《自动控制技术及应用》电子课件
4.5 西门子S7-200PLC中的PID指令介绍
表4-15 PID回路表
偏移地址（VB）变量名
数据格式输入输出类 取值范围
型
T+0
反馈量（PVn） 双字实数输入
应在0.0～1.0之间
T+4
给定值（SPn） 双字实数输入
应在0.0～1.0之间
西安航空职业技术学院自动化工程学院 《自动控制技术及应用》电子课件
4.5 西门子S7-200PLC中的PID指令介绍
二、PID回路表的格式及初始化 1 PID回路表
s7-200 多路pid编程实例
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。
S7-200SMART中PID使用、调试方法和步骤
S7-200SMART中PID使用、调试方法和步骤01 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。