解决PID控制中的常见问题

1.S7-1200CPU的PID功能支持仿真吗？

答：S7-1200CPU固件版本V4.0以上，TIA博途V13SP1以上，使用S7-PLCSIMV13SP1可以仿真PLC的程序，但不支持工艺功能（高速计数器、运动控制、PID调节）的仿真。

2.S7-1200系列CPU支持几路PID控制？

答：S7-1200系列CPU可组态的PID回路最大数量没有固定限制，但与以下两点相关：

1）CPU的存储区的大小及DB块数量的限制；

2）在循环中断里调用PID指令，需要保证中断里执行指令的时间远小于该中断的循环时间。

3.如何实现手/自动无扰动切换？

答：以“PID_Compact”为例，其他PID指令与其相同，相关编程步骤如下：

1）PID_Compact手动到自动切换，支持无扰动切换。

2）PID_Compact自动到手动切换，需要编程实现，如图11-38所示。

4.为何PID设置了“CPU重启后，激活Mode”为自动模式，CPU重启后，该设置不生效？

答：以“PID_Compact”为例，当Mode参数有输入实参时，CPU重启后PID的工作模式决定于Mode参数的实际值，而与“CPU重启后激活Mode”设置无关。解决方法：不要在Mode参数处连接实参。

5.如何在第三方触摸屏上修改PID参数？

答：以“PID_Compact”为例，“PID_Compact”的工艺DB为优化访问，没有实际地址，所以需要按照如下步骤操作：

图11-38 PID_Compact自动到手动无扰切换

1）在项目树下选择PLC站点，打开工艺对象，选择该工艺对象DB块，右键菜单中选择“打开DB编辑器”，在“Static.Retain.CtrlParams”下找到“Gain”比例参数、“Ti”积分参数和“Td”微分参数。

2）编程如图11-39所示。

3）在触摸屏上访问“Tag_3”、“Tag_4”、“Tag_5”。

6.使用PID预调节前是否需要将PID控制器调整到基本稳定状态？

答：不需要，只需要满足预调节的条件即可。

7.“PID_Compact”、“PID_3Step”与“PID_Temp”指令功能对比？

答：3个PID指令功能对比见表11-12。

图11-39 PID_Compact触摸屏上修改PID参数

表11-12 PID指令功能对比

8.PID指令为什么报错16#800：采样时间错误？

答：为了保证PID采样与计算输出在同一个周期内完成，需要设置PID指令的采样时间与循环中断的时间相同，以“PID_Compact”为例，需要将静态变量“CycleTime”.Value设置为循环中断时间，其单位为秒（s）

9.如何让PID切换到自动模式？

答：PID在首次调用时，处于模式0，即非活动状态，想要将PID切换到自动模式可参考以下4种方法：

1）Mode=3，ModeActivate上升沿触发。(www.xing528.com)

2）Mode=3；Reset下降沿触发。

3）Mode=3；ManualEnable下降沿触发。

4）在组态内设置CPU断电重启后，进入自动模式，参考第11.2.2节。

10.在PID调节中，如何将非线性化的传感器信号做线性化处理？

答：可以利用“Polyline”指令。

“Polyline”指令可对传感器的非线性特性执行线性化操作。“Polyline”指令利用特性曲线将输入值Input映射到输出值Output。特性曲线是一条最大点数为50的折线，相邻两点（x_i和x_i+1）之间执行线性插值。

Polyline指令主要分为以下3个部分：输入、输出及静态变量。Polyline的输出可作为PID控制器的过程值输入，指令如图11-40所示。参数见表11-13、表11-14、表11-15。

图11-40 Polyline指令

表11-13 Polyline输入参数

表11-14 Polyline输出参数

表11-15 Polyline静态变量

（1）启动

使用插值计算，首先需要编辑UserData结构中的值，再将通过有效性检查的值传送到WorkingData。只有WorkingData结构中的值才可以用于插值计算。

有以下两种方式启动插值计算：

1）将Validate参数设置为TRUE，同时Reset参数设置为FALSE。

2）CPU的工作状态从STOP到RUN后，首次调用Polyline，同时Reset参数设置为FALSE。

（2）折线数据的适用范围

检查UserData结构中的值时，必须满足以下条件才能确保有有效的折线数据可用于插值计算。

1）2≤UserData.NumberOfUsedPoint≤50。

2）UserData.Point[i].x≤UserData.Point[i+1].x。

3）-3.402823e+38≤UserData.Point[i].x≤3.402823e+38。

4）-3.402823e+38≤UserData.Point[i].y≤3.402823e+38。

5）UserData.Point[i].x与UserData.Point[i].y为有效的REAL值。

（3）OutOfRangeMode

如果Input参数的输入值低于所输入点的第一个x值或高于所输入点的最后一个x值，此时可通过OutOfRangeMode变量组态Output的输出规则，组态如下：

•OutOfRangeMode=0输出值由首尾两点的斜率计算。

•OutOfRangeMode=1输出值等于第一个点或最后一个点的y值。