以下内容节选自机械工业出版社出版的西门子自动化技术丛书----《SIMATIC S7- 1500 与 TIA博途软件使用指南》， 作者崔坚。更多更详细的内容请您参考《SIMATIC S7- 1500 与 TIA博途软件使用指南》一书。 

PID_Compact指令的调用与PID调试示例---调试PID

• 10.13.3调试PID

将项目下载到PLC后，便可以开始对PID控制器进行优化调节。优化调节分预调节和精确调节两种模式。

1)      预调节

首先对PID控制器进行预调节。预调节功能可确定输出值对阶跃的过程响应，并搜索拐点。根据受控系统的最大上升速率与死区时间计算 PID 参数。过程值越稳定，PID参数就越容易计算。预调节步骤如下：

• 在项目树中双击 “PID_Compact ->调试”，打开调试界面，如图11- 12所示。 

• 在“调节模式”(Tuning mode)下拉列表中选择条目“预调节”(Pretuning)。 

• 单击“Start”图标，系统自动地开始预调节。

• 当“调节状态”中的“状态”显示为“系统已调节”时，表明预调节已完成。

要使用预调节功能，必须满足以下条件：

• 在循环中断OB中调用“PID_Compact”指令；

• “PID_Compact”指令的ManualEnable和Reset均为FALSE；

• PID_Compact处于以下模式之一：“未激活”、“手动模式”、“自动模式”；

• 设定值和过程值均处于组态的限值范围内，且设定值与过程值的差值大于过程值上限与过程值下限之差的30%。此外，还要求设定值与过程值的差值大于设定值的50% 。

图11- 12 PID_Compact的预调节

2)      精确调节

如果经过预调节后，过程值振荡且不稳定，这时需要进行精确调节，使过程值出现恒定受限的振荡。PID控制器将根据此振荡的幅度和频率为操作点调节 PID 参数。所有 PID 参数都根据结果重新计算。精确调节得出的 PID 参数通常比预调节得出的PID参数具有更好的主控和抗扰动特性，但是时间长。精确调节结合预调节可获得最佳PID 参数。

精确调节步骤如下： 

• 在“调节模式”(Tuning mode)下拉列表中选择条目“精确调节”，如图11- 13所示。 

• 单击“Start”图标，系统自动地开始精确调节。

• 当“调节状态”中的“状态”显示为“系统已调节”时，表明精确调节已完成。

要使用精确调节功能，必须满足以下条件：

• 在循环中断OB中调用“PID_Compact”指令；

• “PID_Compact”指令的ManualEnable和Reset均为FALSE；

• 设定值和过程值均处于组态的限值范围内；

• 在操作点处，控制回路已稳定；

• 无干扰因素影响；

• PID_Compact处于以下模式之一：“未激活”、“手动模式”、“自动模式”。

图11- 13 PID_Compact的精确调节

调节结束后，可以将优化调节得出的PID参数上传到离线项目中。为此，可以点击图11- 13中的“上传PID参数”按钮进行参数的上传。为以后方便地使用这些参数，可以在项目树中双击 “PID_Compact” ->“组态”，打开组态界面，并转到在线，如图11- 14所示，然后点击“创建监视值的快照并将该快照的设定值接受为起始值”按钮 ，这样将经过调节得出的PID参数保存在离线项目中。

图11- 14创建监视值的快照并将该快照的设定值接受为起始值

注意：

如果在开始阶段直接进行精确调节，则会先进行预调节然后再进行精确调节。