S7-200 SMART能夠進行PID控制。S7-200 SMART CPU多可以支持8個PID控制回路（8個PID指令功能塊）

PID是閉環控制系統的（比例－積分－微分）

PID控制器根據設定值（給定）與被控對象的實際值（反饋）的差值，按照PID算法計算出控制器的輸出量，控制執行機構去影響被控對象的變化。

PID控制是負反饋閉環控制，能夠抑制系統閉環內的各種因素所引起的擾動，使反饋跟隨給定變化。

根據具體項目的控制要求，在實際應用中有可能用到其中的一部分，比如常用的是PI（比例－積分）控制，這時沒有微分控制部分。

PID算法在S7-200 SMART中的實現

PID控制初在模擬量控制系統中實現，隨著離散控制理論的發展，PID也在計算機化控制系統中實現。

Micro/WIN SMART提供了PID Wizard（PID指令向導），可以幫助用戶方便地生成一個閉環控制過程的PID算法。此向導可以完成絕大多數PID運算的自動編程，用戶只需在主程序中調用PID向導生成的子程序，就可以完成PID控制任務。

PID向導既可以生成模擬量輸出PID控制算法，也支持開關量輸出；既支持連續自動調節，也支持手動參與控制。建議用戶使用此向導對PID編程，以避免不必要的錯誤。

PID向導編程組態步驟：

1.在Micro/WIN SMART中的工具菜單中選擇PID向導：

圖1. 在工具欄中選擇PID向導

圖2.在項目樹中打開'向導'文件夾，然后雙擊'PID'，或選擇'PID'并按回車鍵。

定義需要配置的PID回路號

圖3.在此對話框中選擇要組態的回路

圖4.多可組態 8 個回路。在此對話框上選擇回路時，PID 向導左側的樹視圖隨組態該回路所需的所有節點一起更新。

2.為回路組態命名

圖5.可為回路組態自定義名稱。此部分的默認名稱是'回路 x'，其中'x'等于回路編號

3.設定PID回路參數

圖6.設置PID參數中定義了PID回路參數，這些參數都應當是實數

增益：即比例常數，默認值=1.00

注意：關于具體的PID參數值，每一個項目都不一樣，需要現場調試來定，沒有所謂經驗參數。

4.設定回路過程變量

圖7. 設定PID輸入過程變量

指定回路過程變量 (PV) 如何標定。可以從以下選項中選擇：

反饋輸入取值范圍：

5.設定輸入回路輸出選項

圖8. 設定PID輸出選項

輸出類型可以選擇模擬量輸出或數字量輸出。模擬量輸出用來控制一些需要模擬量給定的設備，如比例閥、變頻器等；數字量輸出實際上是控制輸出點的通、斷狀態按照一定的占空比變化，可以控制固態繼電器（加熱棒等）

如果選擇了開關量輸出，需要設定此循環周期

圖9. 設定PID輸出為數字量

6.設定回路報警選項

圖10. 設定回路報警限幅值

向導提供了三個輸出來反映過程值(PV)的低值報警、高值報警及過程值模擬量模塊錯誤狀態。當報警條件滿足時，輸出置位為1。這些功能在選中了相應的選擇框之后起作用。

使能低值報警并設定過程值(PV)報警的低值，此值為過程值的百分數，缺省值為0.10，即報警的低值為過程值的10％。此值低可設為0.01，即滿量程的1%

使能高值報警并設定過程值(PV)報警的高值，此值為過程值的百分數，缺省值為0.90，即報警的高值為過程值的90％。此值高可設為1.00，即滿量程的

使能過程值(PV)模擬量模塊錯誤報警并設定模塊于CPU連接時所處的模塊位置。'EM0'就是個擴展模塊的位置

7.定義向導所生成的PID初始化子程序和中斷程序名及手/自動模式

圖11. 指定子程序、中斷服務程序名和選擇手動控制

向導已經為初始化子程序和中斷子程序定義了缺省名，你也可以修改成自己起的名字。

1. 指定PID初始化子程序的名字。

2. 指定PID中斷子程序的名字注意：

8.指定PID運算數據存儲區

圖12. 分配運算數據存儲區

PID指令（功能塊）使用了一個120個字節的V區參數表來進行控制回路的運算工作；除此之外，PID向導生成的輸入/輸出量的標準化程序也需要運算數據存儲區。需要為它們定義一個起始地址，要保證該地址起始的若干字節在程序的其它地方沒有被重復使用。如果點擊'建議'，則向導將自動為你設定當前程序中沒有用過的V區地址。

自動分配的地址只是在執行PID向導時編譯檢測到空閑地址。向導將自動為該參數表分配符號名，用戶不要再自己為這些參數分配符號名，否則將導致PID控制不執行。

9.生成PID子程序、中斷程序及符號表等

一旦點擊完成按鈕，將在你的項目中生成上述PID子程序、中斷程序及符號表等。 

圖13. 生成PID子程序、中斷程序和符號表等

10.配置完PID向導，需要在程序中調用向導生成的PID子程序程

圖14. PID子程序

調用PID子程序

在用戶程序中調用PID子程序時，可在指令樹的程序塊中用鼠標雙擊由向導生成的PID子程序，在局部變量表中，可以看到有關形式參數的解釋和取值范圍。

必須用SM0.0來使能 PIDx_CTRL 子程序，SM0.0 后不能串聯任何其他條件，而且也不能有越過它的跳轉；如果在子程序中調用 PIDx_CTRL 子程序，則調用它的子程序也必須僅使用 SM0.0 調用，以保證它的正常運行

此處輸入過程值（反饋）的模擬量輸入地址

此處輸入設定值變量地址（VDxx），或者直接輸入設定值常數，根據向導中的設定0.0－100.0，此處應輸入一個0.0－100.0的實數，例：若輸入20，即為過程值的20％，假設過程值AIW0是量程為0－200度的溫度值，則此處的設定值20代表40度（即200度的20％）；如果在向導中設定給定范圍為0.0 - 200.0，則此處的20相當于20度

此處用I0.0控制PID的手/自動方式，當I0.0為1時，為自動，經過PID運算從AQW0輸出；當I0.0為0時，PID將停止計算，AQW0輸出為ManualOutput（VD4）中的設定值，此時不要另外編程或直接給AQW0賦值。若在向導中沒有選擇PID手動功能，則此項不會出現

定義PID手動狀態下的輸出，從AQW0輸出一個滿值范圍內對應此值的輸出量。此處可輸入手動設定值的變量地址（VDxx），或直接輸入數。數值范圍為0.0-1.0之間的一個實數，代表輸出范圍的百分比。例：如輸入0.5，則設定為輸出的50％。若在向導中沒有選擇PID手動功能，則此項不會出現

此處鍵入控制量的輸出地址

當高報警條件滿足時，相應的輸出置位為1，若在向導中沒有使能高報警功能，則此項將不會出現

當低報警條件滿足時，相應的輸出置位為1，若在向導中沒有使能低報警功能，則此項將不會出現

當模塊出錯時，相應的輸出置位為1，若在向導中沒有使能模塊錯誤報警功能，則此項將不會出現

調用PID子程序時，不用考慮中斷程序。子程序會自動初始化相關的定時中斷處理事項，然后中斷程序會自動執行。

11.實際運行并調試PID參數

沒有一個PID項目的參數不需要修改而能直接運行，因此需要在實際運行時調試PID參數。

查看數據塊以及符號表相應的PID符號標簽的內容，可以找到包括PID核心指令所用的控制回路表，包括比例系數、積分時間等等。將此表的地址復制到狀態表中，可以在監控模式下在線修改PID參數，而不必停機再次做配置。

參數調試合適后，用戶可以在數據塊中寫入，也可以再做一次向導，或者編程向相應的數據區傳送參數。

做完PID向導后，如何知道向導中設定值，過程值及PID等參數所用的地址？

做完PID向導后可在符號表中，查看PID向導所生成的符號表(上例中為PID0_SYM)，可看到各參數所用的詳細地址，及數值范圍。

在數據塊中，查看PID指令回路表的相關參數。如圖所示：

1. 做完PID向導后，如何在調試中修改PID參數？

答：可以在狀態表中，輸入相應的參數地址，然后在線寫入用戶需要的PID參數數值，這樣用戶就可根據工藝需要隨時對PID參數、設定值等進行調整。

2.PID已經調整合適，如何正式確定參數？

答：可以在數據塊中直接寫入參數。

3.做完PID向導后，能否查看PID生成的子程序，中斷程序？

答：PID向導生成的子程序，中斷程序用戶是無法看到的，也不能對其進行修改。沒有密碼能夠打開這些子程序，一般的應用也沒有必要打開查看。

4.PID參數有經驗值嗎？ 

答：每一個項目的PID 參數都不一樣，沒有經驗參數，只能現場調試獲得。

5.我的PID向導生成的程序為何不執行？

答：必須保證用SM0.0無條件調用PID0_CTRL程序

在程序的其它部分不要再使用SMB34定時中斷，也不要對SMB34賦值

6.如何實現PID反作用調節？

答：在有些控制中需要PID反作用調節。例如：在夏天控制空調制冷時，若反饋溫度（過程值）低于設定溫度，需要關閥，減小輸出控制（減少冷水流量等），這就是PID反作用調節（在PID正作用中若過程值小于設定值，則需要增大輸出控制）。若想實現PID反作用調節，需要把PID回路的增益設為負數。對于增益為0的積分或微分控制來說，如果指定積分時間、微分時間為負值，則是反作用回路。

7.如何根據工藝要求有選擇地投入PID功能？

答：可使用'手動/自動'切換的功能。PID向導生成的PID功能塊只能使用SM0.0的條件調用。