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1、PID 参数自整定的方法及实现近年来出现的各种智能型数字显示调节仪，一般都具有PID参数自整定功 能。仪表在初次使用时，可通过自整定确定系统的最佳P、I、D调节参数，实 现理想的调节控制。在自整定启动前，因为系统在不同设定值下整定的参数值不 完全相同，应先将仪表的设定值设置在要控制的数值（如果水电站或是中间值） 上。在启动自整定后，仪表强制系统产生扰动，经过23个振荡周期后结束自整 定状态。仪表通过检测系统从超调恢复到稳态（测量值与设定值一致）的过度特 性，分析振荡的周期、幅度及波形来计算仪表的最佳调节参数。理想的调节效果 是，设定值应与测量值保持一致，可从动态（设定值变化或扰动）合稳态（设定
2、 值固定）两个方面来评价系统调节品质，通过PID参数自整定，能够满足大多 数的系统。不同的系统由于惯性不同，自整定时间有所不同，从几分钟到几小时 不等。我单位有一台 DYJ-36-2 型油加热器。该油加热器是由加热炉体、载体传输 通道、膨胀系统及电控装置构成，与用热设备组成了一个循环加热系统。热载体 （导热油）在炉体内被电热管加热后，用热油泵通过管路传送到用热设备，放热 后再次回到炉体内升温，实现连续循环过程。控制油温的调节仪表时日本 SHIMADEN （岛电）公司的SR73型PID自整定温控仪。温度控制系统为闭环 负反馈系统。由热电偶检测的油温信号对应的 mV 信号，传送至调节仪的信号输 入
3、端，调节仪输出DC15V、20mV的高电平信号，传送至SSR固态继电器，驱 动晶闸管过零触发开关电路，改变固定期内的输出占空比，从而控制电热器的输 出功率。在系统投入运行前，我们对调节仪进行PID参数的自整定工作。首先把它的 设定值（SV）调至工艺常用温度90C。仪表提供了一组PID参数：比例带 P=0.1%999.9% 积分时间 I=16000s 微分时间 D=03600s 再进入功能彩旦，把P、I、D参数分别按经验值设定为：P=3.0；I=120；D=30；超调抑制系数 SF=0.4。 完成上述基本参数设置，且系统构成闭环，即仪表输入与传感器、输出元件 与负载连接完毕通电后，进入功能菜单启
4、动自整定（AT）。此时AT指示灯在 闪烁，在接近设定值90C时，仪表的OUT指示灯时亮时灭，表示晶闸管时断时 通，已进入精确温控阶段。自整定结束后，AT灯灭。此时，可以调处功能菜单 查看系统自整定后的PID参数值，分别为P=0.6，I=278，D=69，SF=0.4，自整 定时间为18min。经过自整定后，系统工作相当稳定。精度为0.5级的数显仪的 显示温度始终为90C，调节效果相当令人满意。为比较参数及自整定时间的不 同，我们把仪表的设定值设定为45C，这次自整定的时间为11min。自整定后参 数分别为：P=0.8；I=558；D=139；SF=0.4。经过自整定后，数显仪显示温度始终为45
5、C，调节效果同样令人满意。九、常规PID参数设置指南启动PID参数自整定程序，可自动计算PID参数，自整定成功率95%，少 数自整定不成功的系统可按以下方法调PID参数。P 参数设置如不能肯定比例调节系数P应为多少，请把P参数先设置大些（如30%）， 以避免开机出现超调和振荡，运行后视响应情况再逐步调小，以加强比例作用的 效果，提高系统响应的快速性，以既能快速响应，又不出现超调或振荡为最佳。I 参数设置如不能肯定积分时间参数I应为多少，请先把I参数设置大些（如1800秒）， （13600时，积分作用去除）系统投运后先把P参数调好，尔后再把I参数逐步 往小调，观察系统响应，以系统能快速消除静差进
6、入稳态，而不出现超调振荡为 最佳。D 参数设置如不能肯定微分时间参数D应为多少，请先把D参数设置为O,即去除微分作用，系统投 运后先调好P参数和I参数，P、I确定后，再逐步增加D参数，加微分作用，以改善系统响应 的快速性，以系统不出现振荡为最佳，（多数系统可不加微分作用）。搞自控的没有人不知道 PID 的,被列为经典控制之首,被人称为万能控制,其实这一点也不为过,它的优点在 实际应用中体现的更为突出！其中西门子在这方面比其他厂家做的要优秀的多！S7-系列的PLC的功能块为 搞工控的人打开方便之门 .FB41 称为连续控制的 PID 用于控制连续变化的模拟量,PID的初始化可以通过在OB100中
7、调用一次，将参数COM-RST置位，当然也可在别的地方初始化它，关键 的是要控制 COM-RST；PID的调用可以在0B35中完成，一般设置时间为200MS，一定要结合帮助文档中的PID框图研究其参数，可以起到事半功倍的效果FB58为专业温度PID控制功能块，相信不是所有人都人熟练应用，欢迎大家交流，讨论，上传实例！没用过PID的朋友最好通过一个项目来实践一下,其次是要有老师指导着学习比较快（在别人指导前一定要 自己首先温习一下PID的相关知识,最好熟悉高等数学微积分学PID知识，真不懂也不大关系，西门子的PID 调节是套公式）.PID在OB35默认是100MS，块之间系统时间为1S,但要根据
8、实际输出设备来调整，增益GAIN可以是恒定 值，也可根据实际做为变量或配方类。其它设置可以看看书及帮助。从来没有哪次用PID控制温度这么累过！哪位同行用S7-200的PID指令控制过温度，效果怎样？控制对象是加热炉，12米,660KW,温度范围100-260摄氏度控制器是CPU226+EM231热电偶+EM232模块电热管加热,固态继电器通过周波触发器控制希望达到的精度是正负1.0 度,最大超调 4.0 度，响应速度 倒没有很高的要求。我用的是 S7-WIN4.0 软件,程序动了三四次大手术,用过向导生成程序，也手动写过PID程序，自整定也整了 N次了总感觉有些不如人意起先只是用比例， 后来加
9、上了积分， 微分也加上了现在最好的效果是精度和稳定性都算达到了,但是当PV和SV相距很近时，比如5度到10度这样子，会出现温度迟迟升不上来的问题。现在我的 P 是 5.0，I 是 35.0，D 是 0.2，T 是 2.0 我明显感觉是积 分作用不够，但是加大了就会超调的厉害，微分也不敢加 （0.5时作用已经很明显了），真的是速度和精度矛盾很突 出这台设备滞后性非常大，全输出停止后会冲出20多度； 控制周期也很长，升上来降下去一次温度要 2 个小时 我有些怀疑炉子本身和固态继电器的原因导致失控的问题， 但是现场有仪表的，自整定后效果可以达到要求；我知道应 该有最优的一组PID参数可以达到最好的控
10、制效果，但是实在 太难找了，西门子技术支持说没有理论和经验数据，就靠自 己找，可是一个来回要两个多小时，找得累啊 我的问题是：1、西门子PID指令到底好用吗?特别像我这种场合，有没有哪 位调出的效果比较满意的？2、4.0版本的自整定整出来的参数效果怎样？ 我用过四五次自整定，最快的几分钟（可能程序有问题和整定 时机不对），慢的一次要三四个小时但效果还不是很好。另外手册上说自整定要在PV、SV靠的很近，并且MV相对平稳的 时候开始，感觉不是很好理解（这样需要手调的，自整定岂不 没多大意义了）。3、有没有哪位做过类似的控制系统，希望能够给些建议和帮助尽管温度不高，范围不大，但这台炉子在不同的温度段
11、热环境区别还是很大的，特别是热均衡性，这主要体现在比 如本来在一个温度段调的很理想的一组PID参数，在另一个温度段就不是那么好用了,会出现超调过大或者迟迟升不到目 标温度等问题.我试图找到一组适合所有温度段和不同大小偏差的PID参数，结果却发现徒劳无功,首先要保证正负一度的保温精度, 还有最大超调量要控制在5度，同时又有可能出现小偏差升温的情况，比如从140度升到150度或者更少.这几天真是累坏了，烦透了最后保留了三组参数，一种是室温到150度的：P=5.25,I=35.0,D=0.1; 组是150度到250度 的:P=11.0,I=200.0,D=0.1 （这组同样可以满足偏差很小情况的要求），还有一组是250度及以的:P=20.0,I=200,D=0.1,这 个时候热量散发很快， 保温性大不如前面.目前只有这么用了,可以满足用户的要求,但感觉不是非常理想,稳定性有待考验.PLC的PID自整定功能一般不是很好用的我发现，为什么仪表做的这么强呢，难道不可以把仪表的算法应用到PLC吗？ 我几年前用过日系PLC的PID,效果也还不错，只是自整定出来的数据比西门子的更不能用，有的干脆没有自整定功能
