PID经典公式S7200

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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。

S7200PID温度控制

• 编写程序
23
WinCC Flexible
Hardware Software Workshop
实现过程－PID有关指令及回路表
有关指令
• 经过向导完毕对 PID回路旳配置后回生成子程序 “PIDx_INIT”。
24
WinCC Flexible
Hardware Software Workshop
2. 点击“下一步”按钮。
20
WinCC Flexible
Hardware Software Workshop
配置PID回路－环节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。
21
WinCC Flexible
Hardware Software Workshop
1. 选择要配置旳PID回路。 2. 点击“下一步”按钮。
16
WinCC Flexible
Hardware Software Workshop
配置PID回路－环节3：设置回路参数
1. 设置给定值旳最小值为0.0最大值为60.0,即给定旳温度范围是0～60度。
2. 设置PID控制参数均使用默认值。 3. 点击“下一步”按钮。
• 对PLC进行编程，能够设定目旳温度，然后经过PID调整控制PLC旳输出，使热电阻旳实际温度逐渐趋近于目旳温度。
9
PID温度控制示例
WinCC Flexible
Hardware Software Workshop
PID温度控制示例
• 工作原理
• 任务目的
• 实现过程
10
PID温度控制示例－任务目的
6
PID温度控制示例

S7200_高速计数、通信、PID讲解

2.每次A相或B相ON或OFF时都进行计数这种方式精度较高，但若编码器本身精度很高，则使用1倍模式即可
3.计数器的复位及启动信号根据第一页表中信号（无信号的根据控制位控制）
模式：9、10、11——（四倍正交模式）

三菱可编程控制器教材
page:7
高速计数器的控制位I
2.增计数时，根据A相计数减计数时，根据B相计数
3.计数器的复位及启动信号根据第一页表中信号（无信号的根据控制位控制）

三菱可编程控制器教材
page:6
高速计数器的模式
1.根据A/B相得相序进行增减计数的计数器 A相比B相超前90°，则增计数 B相比A相超前90°，则减计数

三菱可编程控制器教材
page:15
禁止HSC举例
1.向SMB47写入禁止控制位 SMB47=16#00 禁止计数
2.执行HSC指令，使S7200对HSC编程
禁止HSC1的程序举例

三菱可编程控制器教材
page:16
主程序中断程序

三菱可编程控制器教材
page:25
高速计数器的应用案例I
高速计数器在切纸机械行业的应用:
现通过编码器对纸张长度进行测量，纸张长度由触摸屏设定
牵引电机
切刀
放卷轴
编码器
控制要求：
启动后，牵引电机运转，达到设定长度，切刀动作，将纸张切断
I/O信号：
I0.0---启动

三菱可编程控制器教材
page:20
HSC向导使用方法
第四步：配置HSC，配置中断程序
中断时，执行程序：此项为：将当前值清0
注：此中断程序项，应根据实际的工程情况进行设置

第三部分 S7200-PID_教程

NEW!
若PID自整定控制面板未激活 (界面为灰色) ，则PLC处于停止模式。按下 “设定” 按扭将PLC转换到运行模式。
Diagnostic Recipe Data logging PTO/PWM Wizard PID Auto Tune TD200/TD200C PC-Access RTI Application
此处可选择您想查看或进行自整定的PID回路。
6. 图表选项此处您可选择图表的时间基数或清除图表。时间基数以分钟为单位。
6
18
升级版S7-200CN PLC的新特性 PID自整定
PID Tuning
Hardware Software Workshop
NEW!
PID自整定控制面板:
PID整定参数高级设置此处您可修改PID自整定参数。
Diagnostic Recipe Data logging PTO/PWM Wizard PID Auto Tune TD200/TD200C PC-Access RTI Application
13
升级版S7-200CN PLC的新特性 PID自整定
PID Tuning
Hardware Software Workshop
PID编程
PID整定
SIMATIC S7-200CN：令PID整定易如反掌!
1
升级版S7-200CN PLC的新特性 PID自整定
PID Tuning
Hardware Software Workshop
NEW!
Diagnostic Recipe Data logging PTO/PWM Wizard PID Auto Tune TD200/TD200C PC-Access RTI Application

S7200PID调节经验

S7200PID调节经验西门子S7-200系列PLC的PID功能块的应用经验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。

三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。

S7200基本编程指令分析

FR FR KM KM 1L 1L 1M 1M Q0.0 Q0.0 Q0.1 Q0.1 Q0.2 Q0.2 Q0.3 Q0.3 I0.0 I0.0 I0.1 I0.1 I0.2 I0.2 I0.3 I0.3
PLC的端子接线方式又决定编程语言
I0.1
SB1
SB1 SB2 SB2
I0.0
Q0.1
I0.1
I0.3 I0.5 I0.1
I0.2
Q0.1 LD I0.1 A I0.5 O I0.3 A I0.4 = Q0.2 END
I0.1 I0.5
I0.3
I0.4
Q0. 2
例子: 小车自动往返控制要求：当左行或右行按钮接通时，小车在限位开关I0.1和 I0.0之间自动往返运动，当按停止按钮I0.2时立即停止。
I0.0 I0.1 I0.2 Q0.0
I0.2是与图中A点处的结果（即I0.0与I0.1的结果）相或，而不是与I0.1相或。
常开触点与常闭触点的用法
1.常开触点
读输入映象寄存器的值,在右接线图中, 按钮未动时I0.0=1, I0.1=0 I0.0
1L
FR KM Q0.0 Q0.1 Q0.2 I0.0 I0.1 I0.2
Example:抢答器设计
限流电阻
KM1
KM2 Q0.1 Q0.2
KM3
KM4
1L
Q0.0
Q0.3
1M
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
SB1
SB2
SB3
SB4 复位
SB5
Example:抢答器设计
I0.4 M0.0 IN 300 I0.0 Q0.1 Q0.2 I0.3

用S7200统计流量[技巧]

用S7-200编程的三个实例的解析之三2010-12-04 12:50用S7-200编程的三个实例的解析之三本文三例都是本人在网上回答网友的求助贴时编写的，其中第三贴把和其他网友辩论编出的梯形图是否正确的内容也写进来，供大家分析参考，有不对之处，望批评指正。

一、网友求助：“如何使用200统计流量：我使用的一个流量计它能输出脉冲信号，1000个脉冲为一个立方的，也可以输出4-20毫安的电流信号，20毫安对应每小时500立方，我现在的想用226的CPU来计算一个月该流量计的总流量，最好直接使用CPU 模块实现，不建议再使用特殊模块。

谢谢了。

”回复：《一》、使用4-20ma的电流信号求统计流量：（一）、你可选用4-20ma电流输入模块，将电流信号接在模块的电流输入端，如没有，可选用0-10V电压输入模块，不过要多用一个500欧的精密电阻并接在电压输入端与地之间，再将电流输入信号接在电压输入端，这样4-20ma 电流流过500欧电阻时，就转变为2-10V的电压信号。

”（二）、求出瞬时流量的公式：（1）、从模块的参数可知：20ma（或10V）模块对应的转换数字量设它为W20，你就可以求出4ma 对应的数字量W4：W4 =W 20 ×4 ÷20 = W 20÷5。

（2）、20毫安对应每小时500立方，那么20毫安对应每秒钟为500 ÷3600=0.139立方，而“0.139立方”即为流量计输出20ma时的瞬时流量，此时对应的模块的数字量为W 20。

而流量计输出4ma时对应的瞬时流量=0，但模块此时的数字量为W 20÷5，即瞬时流量N与对应的数字量W的关系是一条不过0点的直线，可推导出瞬时流量N的公式：N = 0.139×(W - W 20÷5)÷(W 20- W 20÷5) 简化为：N = 1.39×(W -0.2× W 20)÷(8×W 20) (1)（三）、PLC程序处理：采用时间中断的方式进行瞬时流量的采集与累加：中断为秒中断：即每隔1秒从模块读取一次数据，按上式（1）求出瞬时流量N,再把N值加在累积区（如VD100）中，即可。

PID控制S7200

S7200-PID控制一．PID控制
1.P比例增益？
2.I积分？
3.D微分？
二．PID控制参数
1.什么是设定值？触摸屏设定。

2.采样过程值？采样地
址:AIW4
3.范围值？PT100上面有0-150°
4.输出值？AQW0输出到变频器。

三．PID编程：
1.采用西门子200自带的指令向导
选择PID,
2.选择PID回路
3.选择下一步
设定范围0-150°，由传感器确定，其它参数务必默认
4.选择下一步
单极性，我们采用电阻模块，所以范围是0-1500,如果是4-20必须勾选使用20%便移量，输出4-20MA也必须是选择偏移量。

5.选择下一步
默认不做任何修改
6.选择下一步
建议地址不能和系统用的重复，建议大点7.选择下一步
什么都不用改动
8.选择下一步
选择完成，PID配置完成。

9.开始编PLC程序调用子程序
10.调用子程序到主程序里
VD20是由触摸屏给定的，到此PID编程完成
11.调试PID，调出PID
12.选择手动调节
13.修改：增益：增益越大反映越快，一般在10就可以了，积分：积分越小反数度越快，一般在0.1-2S就可以了，微分一般不动
14.点击更新至PLC，非常重要
15.我的QQ是303074848有需要的朋友可以一起研究。

上海成开自动化培训中
2013年11月10日。

pid公式详解

PID是一种经典的控制算法，它被广泛应用于工业控制领域，用于调节控制系统的输出，使其达到预定目标。

PID是由比例项（P项）、积分项（I项）和微分项（D项）组成的，下面对每个项进行详细介绍。

P项（比例项）：P项是根据控制误差来计算输出的，控制误差指实际输出值与期望输出值之间的差。

P项的计算公式如下：cssCopy codeP = Kp * e其中，P是比例项的输出值，Kp是比例系数，e是控制误差。

比例系数Kp的选择会影响控制系统的响应速度和稳定性。

如果Kp过大，会导致输出值振荡或超调；如果Kp过小，系统的响应速度会变慢。

I项（积分项）：I项是根据控制误差的积分来计算输出的，它可以消除控制系统的静态误差。

I项的计算公式如下：cssCopy codeI = Ki * ∫e dt其中，I是积分项的输出值，Ki是积分系数，∫e dt是控制误差的积分。

积分系数Ki的选择会影响系统的响应速度和稳定性。

如果Ki过大，会导致系统的响应速度变慢或产生振荡；如果Ki过小，静态误差不能得到有效消除。

D项（微分项）：D项是根据控制误差的变化率来计算输出的，它可以减少系统的超调和振荡。

D项的计算公式如下：bashCopy codeD = Kd * de/dt其中，D是微分项的输出值，Kd是微分系数，de/dt是控制误差的变化率。

微分系数Kd的选择会影响系统的响应速度和稳定性。

如果Kd过大，会导致系统对噪声和干扰非常敏感，从而产生不稳定的输出；如果Kd过小，系统的响应速度会变慢，且难以消除超调和振荡。

综合来看，PID控制器的输出可以表示为：scssCopy codeu(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t) dt + Kd * de(t)/dt其中，e(t)是控制误差，u(t)是PID控制器的输出，Kp、Ki和Kd分别是比例系数、积分系数和微分系数。

需要注意的是，PID控制器的参数调节是一个非常复杂的过程，通常需要进行实验和调试来得到。

PID公式及详解

PID公式及详解PID控制器是一种广泛应用于工业过程控制领域的常见自动控制算法，它通过对被控对象的误差信号进行实时调节，以达到控制系统的稳定性和响应性。

PID是Proportional（比例）、Integral（积分）和Derivative（微分）的缩写，它们分别代表了控制器的三个主要功能。

$$u(t) = K_pe(t) + K_i\int_{0}^{t}e(\tau)d\tau +K_d\frac{de(t)}{dt}$$其中，u(t)是控制器输出的控制信号，e(t)是参照输入信号与控制对象输出信号之间的误差信号，Kp、Ki和Kd分别是比例、积分和微分系数。

通过实时调节这三个系数的值，PID控制器可以根据误差信号的大小和变化率来调整控制信号，以达到控制系统的稳定和优化。

接下来我们将详细解释PID公式中每个部分的含义和作用：1. 比例项（Proportional）比例项的作用是根据误差信号的大小来调节控制信号的输出量。

如果误差越大，比例项的输出就越大，从而快速响应系统的误差信号。

比例项增大时，系统响应速度也会加快。

2. 积分项（Integral）积分项的作用是根据误差信号的累积来调节控制信号的输出量。

它能够消除系统的稳态误差，即长时间偏离目标值的情况。

积分项可以使系统的控制信号随时间逐渐增加或减小，从而改变系统的动态特性。

3. 微分项（Derivative）微分项的作用是根据误差信号的变化率来调节控制信号的输出量。

它可以预测系统的变化趋势，并根据变化速率来调整控制信号。

微分项提供了对系统动态响应的快速调整能力，可以抑制控制系统的超调和振荡。

PID控制器通过调节比例、积分和微分系数的数值来适应不同的控制要求。

一般情况下，这些系数的选择是通过试验和经验得到的，以实现最佳的控制效果。

比例系数的过大或过小都会导致系统响应不稳定或过度调节，积分系数的过大可能导致系统的超调或振荡，而微分系数的过大可能导致系统的灵敏度不足。

S7200的模拟量值进行比例换算图解

如何对 S7-200 的 CPU224XP 和扩展模块 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模拟量值进行比例换算?说明:扩展模块 EM 231、 EM 232 和 EM 235模拟量的输入输出和 CPU224XP 一样以 word 格式的整数显示,这就需要做转换来确保正确的显示和过程中的应用。

这些转换可通过附件中的下载功能块来完成。

下载中包括转换功能块的"Scale" 库和易于理解的例程"Tip038"。

1. 比例换算:下列图表显示输入输出值的比例换算。

这里对术语 "单极性", "双极性" 和 "20% 偏移" 有解释。

这些术语在其他里非常重要。

如STEP 7 Micro/Win - PID 向导（工具 > 指令向导 > PID 控制器）单极性比例换算只有正的或负的值范围 (图 01 显示了一个模拟量输入值 0到32000的例子)。

scale.zip ( 26 KB )Ｔｉｐｓｃａｌｅ库程序点击下载初中数学几何知识，三角形相似的那些知识。

在带有20%偏移的单极性的例子中, 最低限值是最大限值的 20% 。

(图 02 显示了一个模拟量输入值6400到 32000的例子)。

图 02双极性比例换算有正的和负的值范围 (图 03 显示了一个到 32000的例子)。

图 03下表是对一些缩写地解释:初中数学几何知识，三角形相似的那些知识。

初中数学几何知识，三角形相似的那些知识。

表 012. 公式以下公式由计算换算值的图表中得出:Ov = (Osh - Osl) / (Ish - Isl) * (Iv - Isl) + Osl3. 库3.1 "Scale" 库的描述"scale.mwl" 库包括从 INTEGER 到 REAL (S_ITR)、从REAL to REAL (S_RTR)及从REAL 到 INTEGER (S_RTI)类型数据的比例换算。

PID公式及详解

PID公式及详解PID控制器是一种广泛应用于工业自动控制系统中的一种控制算法，它能够根据给定的设定值和实际测量值来调整控制系统的输出信号，以实现系统的稳定运行。

PID控制器的公式如下：u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt其中u(t)为控制器的输出信号；e(t)为偏差，也即实际测量值与设定值的差值；Kp为比例系数，用于调整比例控制的作用；Ki为积分系数，用于调整积分控制的作用；Kd为微分系数，用于调整微分控制的作用。

下面将详细解释PID公式中的各个参数及其作用。

1. 比例控制（Proportional Control）：比例控制是PID控制器中最基本的控制模式，其作用是根据偏差的大小来调整控制器的输出信号。

具体而言，比例控制的作用是通过变化输出信号与偏差之间的比例关系来调整系统的输出。

比例系数Kp越大，反馈作用越强，系统的响应越快；比例系数Kp越小，则系统的响应越慢。

2. 积分控制（Integral Control）：积分控制用于校正持续时间较长的偏差，它是通过对偏差的积分来调整控制器的输出信号。

当积分系数Ki较大时，积分作用的调节能力强，系统对持续时间较长的偏差有较好的修正能力；但当Ki过大时，可能导致系统出现超调或震荡的现象。

3. 微分控制（Derivative Control）：微分控制用于校正变化速率较快的偏差，它是通过对偏差的导数来调整控制器的输出信号。

微分控制具有抑制超调、缩短响应时间等作用。

当微分系数Kd较大时，微分作用的调节能力强，系统能快速适应变化；但当Kd过大时，可能导致系统产生过冲或发散的现象。

PID控制器通过不断地调整比例、积分和微分参数，从而能够在设定值和实际测量值之间达到较小的偏差，实现对系统的稳定控制。

然而，PID控制器并非通用解决方案，仍然需要根据具体的控制对象和需求进行参数的调整和优化。

常见的调整方法包括经验法、试探比较法、自整定法等。

S7200PID调节

S7200PID调节S7200PID调节目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。

同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。

智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。

自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。

一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。

控制器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器。

不同的控制系统，其传感器、变送器、执行机构是不一样的。

比如压力控制系统要采用压力传感器。

电加热控制系统的传感器是温度传感器。

目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器（仪表）已经很多，产品已在工程实际中得到了广泛的应用，有各种各样的PID控制器产品，各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器(intelligent regulator)，其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。

有利用PID 控制实现的压力、温度、流量、液位控制器，能实现PID控制功能的可编程控制器(PLC)，还有可实现PID控制的PC系统等等。

可编程控制器(PLC) 是利用其闭环控制模块来实现PID控制，而可编程控制器(PLC)可以直接与ControlNet 相连，如Rockwell的PLC-5等。

还有可以实现PID控制功能的控制器，如Rockwell 的Logix产品系列，它可以直接与ControlNet相连，利用网络来实现其远程控制功能。

1、开环控制系统开环控制系统(open-loop control system)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器(controller)的输出没有影响。

在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。

2、闭环控制系统闭环控制系统(closed-loop control system)的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。

(最新整理)S7200步进电机控制

• Profile（轮廓）参数包含您为此运动轮廓指定的编号或符号名。
• 开启Abort（终止）参数命令位控模块停止当前轮廓并减速至电机停止。
• 当模块完成本子程序时，Done（完成）参数开启。 Error（错误）参数包含本子程序的结果。
• C_Profile参数包含位控模块当前执行的轮廓。 • C_Step参数包含目前正在执行的轮廓步骤。如果PTO
• 周期范围从10微秒至65,535微秒或从2毫秒至65,535毫秒。
• 脉冲计数范围从1至4,294,967,295次脉冲。
2021/7/26
18
与PLS指令相关的特殊寄存器的含义
• SMB66-SMB85 PTO / PWM 高速输出寄存器
• SMB66至SMB85被用于监控和控制PLC （脉冲）指令的脉冲链输出和脉冲宽度调制功能
• 解决方法:
• PLC与步进驱动器之间串联一只2K或1/4W 的电阻，起分压作用。
2021/7/26
9
• 步进驱动器接线： • CP+/CP-:脉冲接线端子 • DIR+/DIR-：方向控制信号接线端子
2021/7/26
10
步进驱动器与PLC的接线
2021/7/26
11
二、PLC的高速输出点控制步进电机
2021/7/26
33
• 完成输出是一布尔输出。当完成位被设置为高时，它表明上一个指令也已执行。当完成位为高时，错误字节会报告无错误或有错误代码的正常完成。
• 如果PTO向导的HSC计数器功能已启用，C_Pos参数包含用脉冲数目表示的模块；否则此数值始终为零。
2021/7/26
34
PTOx_RUN子程序（运行轮廓）

S7200的PID控制

PID控制
使被控制的物理量追随给定值，而且稳定，并自动消除各种因素对控制效果的扰动。
在PLC里面
在闭环控制系统中，PID控制器调节其输出值以保证误差为零，使系统达到稳定状态。误差由给定值（SP）与过程变量（PV）之差确定。 PID控制描述的是输出M（t）与比例项、积分项和微分项的参数运算关系。
模拟量输入
实数
Kc（增益）
实数
Ts（采样时间）
实数或者 16位字长整数或者
Ti（积分时间）
模拟量输出 16位字长整数 PWM输出脉宽值 16位字长
0.0-1.0之间实数
Mn
定时器脉宽值 16位字长
PID指令
PID，PID回路指令。使能输入有效时，该指令利用回路表中的输入信息和组态信息，进行PID运算。梯形图的指令盒中有2个数据输入端：TBL，回路表的起始地址，是由VB指定的字节型数据； LOOP，回路号，是0~7的常数。
应用实例描述
（1）控制要求有一水箱有一条进水管和一条出水管，进水管的水流量随时间不断变化，要求控制出水管阀门的开度，使水箱内的液位始终保持在水满时液位的一半。系统使用比例积分微分控制，假设采用下列控制参数值：Kc为0.4，Ts为0.2秒，Ti为30分钟，Td为15分钟。（2）分析
本系统标准化时可采用单极性方案，系统的输入来自液位计的液位测量采样；设定值是液位的50%，输出是单极性模拟量用以控制阀门的开度，可以在0%~100%之间变化。
Kc为0.4
Ts为0.2秒 Ti为30分钟 Td为15分钟
MOVR
0.2, VD216 //装入采样时间 //为 0.2 秒
//
MOVR
30.0, VD220 //装入积分时间 //为 30 分钟 //

S7200 通信、高速计数、伺服控制、PID详解

注意： CPU221/222不支持HSC1和HSC2 CPU22X/224XP/226所有计数器都支持
高速计数器的模式
1.高速计数器共有12种模式可选择：
模式：0、1、2
1.计数信号：通过对应的输入点进行计数 2.计数方向：通过内部控制位进行增减计数（控制位见） 3.计数器的复位及启动信号根据上页表中信号（无信号的根据控制位控制）
工位1 I1.1
工位2 I1.2
工位3 I1.3
S7-200高速脉冲输出
S7-200有两个PTO脉冲串\PWM脉宽调制发生器，分别为Q0.0和Q0.1 CPU224XP的脉冲频率最高可达100KHz，其他CPU的脉冲频率最高可达20K PTO脉冲串：按照给定的脉冲个数个脉冲周期输出一串方波 PTO可以是单段脉冲，也可是多段脉冲(通过包络表)
改变模式0、1、2的计数方向举例
对内部方向（模式0、1、2）的单相HSC1,改变其计数方向的步骤如下： 1.向SMB47写入希望的计数方向 SMB47=16#90 允许计数、置HSC的计数方向为增 SMB47=16#98 允许计数、置HSC的计数方向为减
2.执行HSC指令，使S7200对HSC1编程
高速计数器在定位控制中的应用:如下图所示 900mm 上位I0.4 Q0.4 600mm 600mm 螺距5mm 编码器 250线
电机Q0.0
夹紧I0.6 松开I0 Q0.5
I0.0 I0.1 I0.2 I0.3
抓聊位置
控制要求：初始状态时，机械手位于抓料位置，汽缸处于上升位置，手臂处于松开位置当有料时，机械手下降→夹紧→上升当工位有呼料信号时，机械手将工件放置于相应的工位
2.在SMW68中载入一个周期的字尺寸值。 3.在SMD72中载入脉冲计数的双字尺寸值。 4.（选项）如果您希望在脉冲串输出完成后立即执行相关功能，您可以将脉冲串完成事件（中断类别19）附加于中断子程序，为中断编程，使用ATCH指令并执行全局中断启用指令ENI。 5.执行PLS指令，使S7-200为PTO/PWM发生器编程。 6.退出子程序。

PID经典公式S7200

CPU实际使用以上简化算式的改进形式计算PID输出。

这个改进型算式是：Mn = MPn + MIn + MDn输出= 比例项+ 积分项+ 微分项其中：Mn 是在采样时间n时的回路输出的计算值MPn 是在采样时间n时回路输出比例项的数值MIn 是在采样时间n时回路输出积分项的数值MDn 是在采样时间n时回路输出微分项的数值理解PID方程的比例项比例项MP是增益(KC)和偏差(e)的乘积。

其中KC决定输出对偏差的灵敏度，偏差(e)是设定值(SP)与过程变量值(PV)之差。

S7-200解决的求比例项的算式是：MPn = KC * (SPn -- P Vn)其中：MPn 是在采样时间n时的回路输出的比例项值KC 是回路增益SPn 是在采样时间n时的设定值的数值PVn 是在采样时间n时过程变量的数值理解PID方程的积分项积分项值MI与偏差和成正比。

S7-200解决的求积分项的算式是：MIn = KC * TS / TI * (SPn -- P Vn) + MX其中：MIn 是在采样时间n时的回路输出积分项的数值KC 是回路增益TS 是回路采样时间TI 是回路的积分周期(也称为积分时间或复位)SPn 是在采样时间n时的设定点的数值PVn 是在采样时间n时的过程变量的数值MX 是在采样时刻n--1时的积分项的数值(也称为积分和或偏差)积分和(MX)是所有积分项前值之和。

在每次计算出MIn之后，都要用MIn去更新MX。

其中MIn可以被调整或限定(详见“变量和范围一节)。

MX的初值通常在第一次计算输出以前被设置为Minitial( 初值)。

积分项还包括其他几个常数：增益(KC)，采样时间间隔(TS)和积分时间(TI)。

其中采样时间是重新计算输出的时间间隔，而积分时间控制积分项在整个输出结果中影响的大小。

S7-200可编程序控制器系统手册148理解PID方程的微分项微分项值MD与偏差的变化成正比。

S7-200使用下列算式来求解微分项：MDn = KC * TD / TS * ((SPn -- P Vn)--(SPn--1 -- P Vn--1))为避免由于设定值变化的微分作用而引起的输出中阶跃变化或跳变，对此方程式进行改进，假定设定值恒定不变(SPn =SPn--1)。