于PID控制而言,參數(shù)的選擇始終是一件非常煩雜的工作,需要經(jīng)過(guò)不斷的調(diào)整才能得到較為滿意的控制效果。

個(gè)人認(rèn)為S7-200和200 SMART的PID參數(shù)自整定是很好用的。在階躍響應(yīng)曲線幾乎和給定值水平線重合時(shí)啟動(dòng)自整定。首先自動(dòng)計(jì)算自整定需要的“滯后”，計(jì)算完成后開(kāi)始自調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)算法完成后，進(jìn)入正常的PID控制。

S7-1200/1500的參數(shù)自整定分為預(yù)調(diào)節(jié)和精確調(diào)節(jié)兩個(gè)階段。預(yù)調(diào)節(jié)要求

1）設(shè)定值和過(guò)程值均在組態(tài)的極限值范圍內(nèi)。

2）設(shè)定值和過(guò)程值的差值的絕對(duì)值應(yīng)大于過(guò)程值上、下限之差的30%，還應(yīng)大于設(shè)定值的50%。

我用CPU 1516C做預(yù)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)預(yù)到兩個(gè)問(wèn)題。在70%的階躍給定值產(chǎn)生之后，啟動(dòng)預(yù)調(diào)節(jié)，出現(xiàn)“過(guò)程值過(guò)于接近設(shè)定值”的錯(cuò)誤信息（見(jiàn)下圖）。其原因是啟動(dòng)預(yù)調(diào)節(jié)時(shí)，過(guò)程值已上升到接近設(shè)定值了。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，在產(chǎn)生階躍設(shè)定值后，立即啟動(dòng)預(yù)調(diào)節(jié)，解決了這個(gè)問(wèn)題。

解決了這個(gè)問(wèn)題之后，預(yù)調(diào)節(jié)時(shí)出現(xiàn)了第二條錯(cuò)誤信息：“Input值超出已定義的過(guò)程值范圍”。從下圖可以看出，預(yù)調(diào)節(jié)時(shí)PID控制器紅色的輸出值是恒定值。經(jīng)過(guò)反復(fù)摸索，發(fā)現(xiàn)這個(gè)輸出值與PID控制器的參數(shù)“增益”有關(guān)。而過(guò)程變量（Input）的大小與PID輸出值和被控對(duì)象的增益有關(guān)。

通過(guò)調(diào)節(jié)PID的增益，從1.5降到0.4時(shí)，預(yù)調(diào)節(jié)成功，出現(xiàn)“系統(tǒng)已調(diào)節(jié)的信息”（見(jiàn)下圖）。