「百说不如一练」如何自己动手写一个PID控制算法？

前言

一般来说，各家品牌的PLC都是自带PID功能的，直接调用即可。要求不高的调节场合，直接使用默认参数即可。有些控制要求较高的场合，除了耐心也要讲究一些技巧，不过学会PID通用调试方法，什么控制器都不怕！当然也可以通过下面的（模型+动态图）更直观的学习PID控制。西门子PLC有三种PID功能，可以参考PID功能选型以及故障处理。不过今天重点来说明下，如何自己动手做一个PID控制算法：根据PID的通用算法公式分别用C语言和梯形图来编程实现。（以下图片源自网络）

一、PID控制算法公式

二、C语言程序

直接上C语言代码：

三、梯形图程序

再上PLC梯形图：

其实根据PID算法公式，实现的方法有很多，可以用各种不同的编程语言来实现，欢迎朋友们留言说说你们是如何实现的？

PLC编程过程控制PID指令的使用方式

使用PLC稳定控制一个连续的对象时，典型的控制方式就是使用PID算法实现控制过程。PID是典型的单输入单输出 控制手段，用于执行根据输入的变化量而改变输出值的控制情况。在使用的过程中，可以依照不同的工艺要求，对PID进行叠加、嵌套等处理。

PID指令使用方法

执行对目标值S1、测量值S2、参数S3~S3+6进行设定的程序后，每隔采样时间S3将运算结 果(MV)保存到输出值D中。

PID指令使用方法

S1：保存目标值(SV)的数据寄存器编号

设置为PID运行的控制目标值（控制过程需要稳定的目标值）。PID指令运行过程中，不修改其变量内部数据。

S2：保存测量值(PV)的数据寄存器编号

设置为PID运行过程中的过程值（控制过程反馈的实时状态值），如恒温控制系统，系统的测量温度值就为过程值，应映射设置到S2。

S3：保存参数的数据寄存器编号

PID运行的过程参数。PLC的PID算法可以配置为自整定方式运行，集成了2种自整定方式。分别为：

1、 极限循环法（占用从S3开始的29个连续地址）

2、阶跃响应法的（占用从S3开始的25个连续地址）

D：保存输出值(MV)的数据寄存器编号

此变量为PID运行过程中，通过反馈状态计算后的控制输出值。

参数说明

PID运行过程参数说明，如下表格所示。其中最最关键的几个参数为：

PID整定过程

经验原则（参考）：

１、先比例，后积分，再微分

２、参数从小到大设置

３、比例超调后，加积分

４、曲线振荡频繁，则加比例

５、大曲线振荡，则减比例

６、曲线偏离回复慢，则降积分

７、曲线波动周期长，则加积分

使用过程中问题点

在设置S3~S3+29这个区域的时候，若设置为掉电保持区域，一定注意不要将D的地址设置为掉电保持区域，否则可能会出现系统抖动；若需要设置到掉电保持区域，则应在初始化的时候，对D地址的值进行复位。

（转载请注明来源函控自动化工程师头条号）

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