1 引言
现今在工业生产过程中常要用闭环控制方法来实现温度、速度、压力、液位等的模拟量控制。而现在估计有90%以上的闭环控制采用pid(proportional-integral-derivative)控制器，因为pid控制不需要被控对象的数学模型。且pid控制结构简单，容易实现，有较强的灵活性和适应性。pid控制中的一个至关重要的问题是控制器的参数整定问题(即比例系数、积分时间、微分时间)的整定。
现在已有很多plc厂家提供具有pid控制功能的产品，例如pid闭环控制模块、pid控制指令和pid控制系统功能块等，它们使用简单方便，只需要设置一些参数即可。step7-micro/min的pid指令向导pid指令应用更加的简单方便。本文结合西门子公司的s7-200plc介绍pid参数自整定方法。
2 pid参数自整定原理与过程
2.1 pid控制器的数字化
在pid模拟量闭环控制系统中如图1所示，被控量c(t)为压力、温度、速度等连续变化的模拟量，而且大多数执行机构要求plc输出模拟量信号m(t)，而plc只能出来数字量。因此c(t)首先被测量元件(传感器)和变送器转换为标准量程的直流电流信号或直流电压信号pv(t)，之后plc的模拟量输入模块用a/d转换器将其转换为数字量pv(n)。plc按照一定的采样周期采集反馈量，并进行pid控制的计算，得到数字量m(n)，如果执行机构要求模拟量输入，plc的模拟量输出模块用d/a转换器将其转换为模拟量m(t)。
图1 pid模拟量闭环控制结构图
pid模拟量控制的输入输出关系为：
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