呼和浩特西门子模块代理商DP电缆供应商

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某公司于2005年夏天进行锅炉排渣改造，计划每台炉每侧冷渣器的两个事故排渣口出口和正常排渣口出口下设一台刮板输送机，经刮板输送机收集的底渣送至斗式提升机，由斗式提升机经碎渣机破碎后送至原有气力输送系统送至渣仓。

该系统控制范围包括从冷渣器正常出口以及事故出口开始到原气力输送系统的进口之间的所有设备的控制。

一、系统描述

每台冷渣器排渣口，两个事故排渣口和正常排渣口下设一台链斗式输送机和刮板输送机将底渣送至冷渣器外，由斗式提升机提到位于渣斗部的破碎机，由破碎机破碎后，进入气力输送系统，由气力输送系统送至渣仓。

为保证冷渣器运行的正压以及保证热空气不会从事故排渣口排出，在冷渣器一、二室装设压差检测装置，以压差信号来控制事故排渣口插板门开关，从而控制冷渣器内底渣的料高以达到保证冷渣器内热空气不会从事故排渣口排出。

为保证冷渣器中底渣能从正常排渣口全部排出，将原DN420的正常排渣口扩至DN550。正常排渣口下装设中间渣斗，中间渣斗上设高、低料位计，以料位计控制中间渣斗中料高，从而保证冷渣器中热空气不会排至后续机械输送系统。中间渣斗出口装设插板门和电动给料机，以达从正常排渣口均匀给后续机械输送系统给料。

考虑到从事故排渣口排出的底渣温度较高，为保证斗式提升机的性，每套系统斗式提升机设两台，一台运行，一台备用；斗式提升机出口设有就地事故排渣口，以保证后续气力输送系统故障时能就地排渣。

鉴于以上情况，通过采用PLC（可编程控制器）控制系统，解决当前存在的问题。系统的工作原理框图如下：

系统操作运行分别设有“远程自动”、“远程手动”、“就地手动”三种工作模式。“远程自动”模式为正常的主要运行方式，根据系统满足自动顺序运行的条件，在操作员站（控制室内的触摸屏）上操作完成整个除渣工艺流程。在自动顺序执行期间，出现任何故障或运行人员中断信号，都能使正在运行的程序中断并回到状态，使程序中断的故障或运行人员的指令都将在触摸屏上实时显示。当故障排除后，自动控制在确认无误后可再进行启动。系统有丰富的保护和故障界面供操作人员进行操作和分析。“远程手动”模式为运行人员在触摸屏上点触每一个被控对象。远方控制操作有许可条件，以防止运行人员误动作。在远方手动模式下，系统提供了丰富帮助操作指导和反馈信息，指引操作人员的操作，以防止误操作。“就地手动”模式是运行人员通过就地控制箱操作被控对象，就地操作与远方程控操作之间有相互连锁。

1、PLC控制系统的特点及组成

PLC在现代工业控制领域中早己得到了广泛的应用。以PLC的控制功能而言，具有严谨、方便、易编程、易安装、性高等优点。它通用性强，适应面广,特别在数字量输入/输出等逻辑控制领域有无可比拟的优点。PLC具有丰富的逻辑控制指令和应用指令，它提供高质量的硬件、高水平的系统软件平台和易学易编程的应用软件平台。另外，PLC即有自身的网络体系又有开放I／0及通讯接口，很容易组建网络并实现远程访问。

PLC采用的Siemens公司生产的S7-300系列，由于现场的PLC系统与控制室的上位机距离较远（800米左右），因此通讯系统需成对加装RS-485中继器，确保系统运行的稳定性。

（1）系统结构及硬件配置

根据控制需求，CPU模块采用CPU314、数字量输入（DI）采用SM321模块，数字量输出（DO）采用SM322模块，模拟量输入（AI）采用SM331模块，模拟量输出（AO）采用SM332模块以及IM365等模块组成，IM365实现机架扩展，上位机采用Easyview公司MT510T真彩触摸屏进行显示和控制，整个干渣系统的工艺流程及测量参数、控制方式、顺序运行状况、控制对象状态等均能够清楚地显示在触摸屏上，当参数越限报警或控制对象故障或状态发生变化时，以不同的颜色进行显示，使操作人员能够一目了然地了解到系统的运行情况，并实时地根据工艺要求进行系统参数进行调整。

（2）控制系统的功能实现

PLC程序的编制直接关系着底渣系统能否正常工作，而程序设计的关键在于编程者对工艺系统的理解程度和程序编制技术的灵活应用。因此，在程序设计中考虑了供气压力调节系统的特点，将程序设计细化，分成多个程序模块，实行模块化编程。这样既可以方便的增加或删除程序模块，便于现场对工艺的调整，又可针对配套设备可控性对不同程序模块进行完善。

PLC的编程软件采用SIEMENS公司的SIMATICSTEP7V6软件平台用来完成硬件组态、地址和站址的分配以及编制整个生产过程的控制程序的。上位机软件采用国产软件组态王，全部采用汉化界面，便于系统的开发与操作，该系统运行于bbbbbbs2000中文平台，可实现对生产过程的监控，对重要参数形成历史记录，以报表或曲线的形式显示给操作人员。通过VB语言脚本，可以在主控室的上位机显示重要参数的历史趋势、实时趋势，实现联锁调节的手自动切换、操作、压力的高、低限报警、流量数据的显示与累计，满足高生产率的调度需求。

（3）现场显示

现场采用MCC屏进行参数控制，触摸屏程序由组态软件来完成，人机界面采用中文菜单，界面友好，操作方便，功能较强，主要用于现场压力、流量、阀位的显示与操作。可作为操作人员现场操作的依据。

二、系统实现排渣系统的自动控制和监控

主要包括如下功能：

（1）灵活的操作方式以及强大的系统控制功能：系统可以实现上位机操作、控制柜操作和就地手动操作；
（2）报警功能：当温度过工艺要求，可在现场、就地实现越限报警；
（3）简单、方便的参数设定：压力调节的压力设定值、P、I、D等参数可以在上位机中设定。

1、系统控制功能

（1）过程控制的功能：

1）系统对床压实现了PID自动调节控制；
2）对所采集的模拟信号进行线性化、滤波、工程单位转换处理；
3）实现了流量信号的温、压补偿，提高了仪表的测量精度。

（2）逻辑控制

联锁逻辑控制实现开/关的控制，逻辑控制及用户自定义功能块等。系统可以实现电磁阀控制以及参数越限报警等功能

（3）人机接口

HMI系统中包含主工艺画面，分系统画面，画面直观、丰富，具备PID在线调节、在线显示功能，包括过程量变化趋势的实时趋势。

三、软件设计

根据该系统具体情况，PLC系统软件设计过程中着重要考虑的是以下几个方面：

（1）数据采集及工程量转换
（2）PID算法
（3）温压补偿计算以及流量的累积计算

对于系统中的逻辑控制选用梯形图（LADDER）编程，直观、方便；对于PID回路控制温压补偿计算以及流量的累积计算部分则采用语句表（STL）编程，结构紧凑而又灵活。PID调节是该系统中为重要的控制程序，因此特将PID算法作一介绍。

1、PID算法

STEP7提供了两种常用的PID算法：连续型PID（FB41）和离散型PID（FB42），根据实际要求，选用的是FB41。并在组态王中使用画图功能模拟一个PID调节器的操作面板，完成PID调节控制中的手/自动切换、给定值输入、手动输出值输入、PID参数（比例系数、积分时间）输入等功能。

PID算法的输出实际上是比例（P）、积分（I）、微分（D）三部分作用之和：

Ｍｎ＝ＭＰｎ＋ＭＩｎ＋ＭＤｎ
ＭＰｎ＝ＧＡＩＮ（ＳＰｎ－ＰＶｎ）
ＭＰｎ＝ＧＡＩＮＴＳ／ＴＩ（ＳＰｎ－ＰＶｎ）＋ＭＸ
ＭＤｎ＝ＧＡＩＮＴＤ／ＴＳ（ＰＶｎ－１－ＰＶｎ）
Ｍｎ：ｎ次采样时刻的输出值。
ＭＰｎ：ｎ次采样时刻的比例作用，与偏差成正比。
ＭＩｎ：ｎ次采样时刻的积分作用，可以静差，提高控制品质。
ＭＤｎ：ｎ次采样时刻的微分作用，根据差值的变化率调节，可抑制调。
ＳＰｎ：ｎ次采样时刻的设定值。
ＰＶｎ：ｎ次采样时刻的过程值。
ＭＸ：ｎ－１次采样时刻的积分作用，每次采样计算后自动刷新。
ＧＡＩＮ：回路增益，P参数。
ＴＩ：积分时间常数，即I参数。
ＴＩ：微分时间常数，即D参数。
ＴＳ：采样时间。

从上面的公式中可以看出，参数P（GAIN）与P、I、D作用都是成正比的，它决定了PID回路的灵敏度，即调节速度的快慢；Ｉ参数越大，积分作用越弱，而D参数越大，微分作用越强。不能单靠理论计算来确定PID参数，的衡量标准就是被控参数（压力）的精度和稳定度，所以在实际调试中，都是参照被控参数的实时曲线，反复观察分析，从而达到的控制效果。

将光源、圆型的旋转编码盘（编码盘的线数有360线到2400线数不同）和光电检测器件等组合在一起构成的通常称光电旋转编码器，码盘的线数决定了旋转角精度。同样两块长光栅（动尺和定尺）光栅的单位密度也决定了其单位精度，与光电检测器件等组合在一起构成的光栅传感器通常称为光栅尺。
    旋转编码器每旋转一格光栅角，每一个光栅电信号对应一个旋转角或光栅尺每输出一个电信号，动尺移动一个栅距，输出电信号便变化一个周期，通过对信号变化周期的测量来测出动就与定就职相对位移。目前使用的光电旋转编码器与光栅尺的输出信号一般有两种形式，一是相位角相差90o的2路方波信号，二是相位依次相差90o的4路正弦信号。这些信号的空间位置周期为W。针对输出方波信号的光栅进行计数，而对于输出正弦波信号的光栅，经过整形可变为方波信号输出进行计数。就可以。输出方波的旋转编码器、光栅尺有A相、B相和Z相三个电信号，A相信号为主信号，B相为副信号，两个信号周期相同，均为W，相位差90o。Z信号可以作为较准信号以累积误差。
    随着控制精度的要求提高，自动化控制的越来越普及。自然PLC应用得也就越来越广泛，因此对不同性能功能组件间的连接也提出了高的接口要求。MHM-02、03型高速光栅隔离器就是一款性能非常良好的为旋转编码器、光栅尺与PLC控制器之间转换接口，同时可以对于输出正弦波信号的光栅，经过整形变为方波信号输出。现已广泛的应用到许多进口的、国产的旋转编码器、光栅尺与许多进口的、国产的不同类型PLC上。为此特别为自动化过程控制系统
特点：FEATURES MHM-02型、MHM-03C型品
    A. MHM-02型高速光栅隔离器（光电耦合器）可以应用于包括微处理器系统TTL与PLC之间数据高速传输转换接口（如解决雷诺德旋转编码器输出与PLC控制器之间转换接口、应用于西门子FM350-2高速计数模块）、电动机数字光电编码器、光栅尺与PLC控制器之间转换接口、变频器脉冲信号与PLC控制器之间的信号传输、数据输入/输出转换接口、微处理器系统和计算机外设接口、还特别适用于电机控制应用等领域。尤其是能克服工控系统复杂的现场环境下的强干扰，将强电传动执行机构和远程PLC控制网络系统之间电气隔离，排除强电场、强磁场等电气干扰。MHM-02型高速光电耦合模块可以分隔系统和有效保护较为敏感的电路，有效地提高了系统之间的抗干扰性能，为工业自动化控制系统中的高低电压之间提供一个物理隔离的接口。内置二路立隔离器。详细资料www.mhm-下载、欢迎技术探讨和技术咨询
Heidenhain海德汉-光栅尺（德国）、ESSA光栅尺(捷克)
    B. MHM-02型高速光栅隔离器常规产品输入，有PLC电平接口02A、有TTL电平接口02B，特殊要求可定制。输出，有推挽型和集电开路输出型02AO、02BO，还有固定TTL电平输出02AT、02BT，三种任选一种。
    C. 结构上采用了片状模块卡口式结构，可直接卡入标准道轨安装，安装拆卸维护方便。可以多片紧凑叠合安装在标准道轨上DIN，可节省和替代控制柜输入、输出接线端子。
    一. 技术参数 SPECIFICATIONS
输入参数bbbbb DATA
工作电压范围Operating Voltage Range5 - 24 V
输入直流电压bbbbb DC VoltageA型为PLC电平0 - 24 V ，B型为TTL电平0 - 5V
典型输入电流Type bbbbb Current With Un5 mA
典型传输频率Transmission FrequencyMHM02A/B 0 - 800 KHz ，MHM-02AO/BO 0 - 400KHz
输出参数OUTPUT DATA
工作电压范围Operating Voltage Range5 – 35 V （DC）
连续负载电流输出电流Continuous Load Current25 mA \ 集电开路 100 mA
典型开关速度Switch – Off Delay0.5 us
典型运行参数TYPE GENERAL DATA
输入输出隔离电压Isolation Voltage in / out2500 V
工作温度范围Operating Temperature Range-20 - +70 ℃
外形尺寸Outside dimension80mm ( H ) × 25mm ( W ) × 59mm ( D ) DIN

注： MHM-02AT输入PLC电平、MHM-02BT输入TTL电平，而模块的工作电源范围可DC 9 – 30 V，而输出固定为TTL电平。
MHM-02AO输入PLC电平、MHM-02BO输入TTL电平，而模块的工作电源范围可DC 9 – 30 V，而输出为集电开路OC。

1引言

可编程序控制器(Programmable Controller)简称PLC在智能建筑中也得到广泛应用，如空调控制、二次加压设施、消防系统、电梯系统等。它集逻辑运算、顺序控制、定时、计数、算术运算功能为一体。另外还可以与其他计算机进行通信联网，这种通信不但包括不同的PLC之间的数据交换，而且还包括PLC与计算机之间的通信。

2系统构成

本系统采用PLC采集模拟信号、数据处理，通过串行通信口上传到计算机，计算机对传上来智能建筑中监控设备的数据进行分析、分类记入数据库，实时显示在上位机上并提供数据查询。PLC为S7-224，串行通信接口的信号线采用RS-485，此信号线为半双工，即不能同时接收和发送。将PLC置于run态，就可以将PLC中存于发送缓冲区中的数据及信号送人上位机的串口，上位机通过串口通信程序接收这些数据后显示并通过数据库控件Adodc的绑定，把数据记录到数据库，从而完成数据的采样并记录。

3 S7-200的通信方式与通信参数的设置

本工程选择STEP7-Micro/WlN32支持的通信硬件PC/PPI电缆，它所支持的波特率有9.6Kbps和19.2Kbps，支持的协议为PPI协议，即点对点接口协议，基于开放系统互联模型0Sl。PPl是主/从协议，网络上的S7-200CPU均为从站，其他CPU、SIMATIC编程器或TD200为主站。S7-200CPU仍通信端口采用RS-485信号标准的连接口，PC/PPI电缆把S7-200计算机连接起来，通过使用接收中断、发送中断和字符中断等指令，自由端口通信可以控制S7-200CPU通信口的操作模式。本工程使用的是自由端口模式，允许在CPU处于RUN模式时通信口0使用自由端口模式，通过设定SMB30的值，我们可以选择波特率、奇偶校验、每个字符的数据位和协议。CPU处于STOP模式时，停止自由端口通信，通信口强制转换成PPI协议模式，此时，就可以向CPU中输入PLC程序，实现编程软件对PLC的编程和控制功能。在这里的通讯过程采用主从方式，即计算机为主机，PLC为从机，只有主机计算机发送请求报文后，从机PLC才向PC返回发送缓冲区中的数据。
计算机与PLC通讯时，一般由计算机发给PLC指令，PLC收到指令后自动发回答应。下面给出命令帧、答应帧和帧检查的结构。
FCS(Fame CheckSum)表示报文开头和报文结结束间所有执行逻辑加操作所得的结果，它由两位ASC码字符组成，每次PLC接收到计算机发送过来的一帧数据，即计算其效验和，结果记为FCS2，将FCS2与帧中所包含的FCS1比较，可检查该帧是否有数据错误，PLC立即发送错误信息计算机，利用这一机制，有效防止了错误。

4自由端口模式下PLC的通信

由于本工程使用的是PC/PPl电缆，所以要在PLC的程序中考虑电缆的切换时间。PLC接收到请求报文到它返回发送缓冲区的数据的延迟时间不小于电缆的切换时间。波特率为9600bps，电缆的切换时间是2ms。在本工程的程序中是用定时中断实现切换延时的。
定时中断子程序：
NefworkTitle定时中断程序INT2：
L*0.0
DTCCH 10
XMT VB200.0
当程序运行到“启动定时中断”(即ATCHINL的语句时，就会跳到如上所示的中断子程序中，SM0.0是特殊存储器，该位始终为1，即只要PLC处于RUN状态，这一开关即是接通的。XMTVB200.0语句是用来发送数据到串口的，此时发送的是存储在以200为地址的连续的存储空间中的数据，是通过端口0发送的。
另外，在初始化时要注意自由端口通信协议的设定，一定要使通信过程中的波特率，数据位，奇偶校验及停止位与上位机VB以及通信线上中设定的参数相同，否则将不能实现通信过程，要么接收不到数据，要么会出现“下标越界”的错误。

5上位机的通信部分采用VB语言编程

在编程过程中只要设置MSComm控件的属性，就可以实现串行通信。在此控件众多的属性当中，需要重新定义的属性只有Comm—Port仍；输数据的通信端口号)、Settings(设置的波特率、奇偶校验、数据位以及停止位，注意，此参数一定要与PLC通信程中设置的参数相一致)、Porf0Pen(设置通信端口的状态)、bbbbbMode(读取接收缓冲区的格式)等。本工程采用事件驱动方式处理接受信息，即把RfhreshoId属性设置为非零的值，此时只要接收字符或传输线发生变化就会产生串口事件OnComm。通过查询CommEvent属性可以捕获这些通信事件。
Mscomm控件的主要属性列表：
计算机串口初始化程序段如下：
With MSComm 1
PorfODen＝False
Comport＝1　设置通信端口为1
PortOpen－True''打开通讯端口
bbbbbMode＝comlnpufModeBinary以字节方式接受数据
EndWith
在VB中实现异或计算的程序及注释如下：
nByfe(1)＝UBound(sdata)＋1''送数据区字节数
fcs=nByte(1)’校验码初始化
Fori＝2 to UBound(sdate)＋2
nByte(1)＝sdata(1-2)。待发送数据报文数组的数据区
fcs＝fcs×or n，Byte(1)异或运算，求校验码
nByte(1)＝fcs''送校验码
其中sdafa发送的数据数组的变量名称，For Next语句实现所发送的数据每一位都进行异或运算。这样就可以把发送数据的异或校验码送到PLC中，在PLC比较两次计算出的校验码是否相同，从而提高通信的性。
本工程中把计算机向下发送控制命令的部分写成自定义函数send(xi)(i从1到6)，在每一个需要发送控制命令的按钮处调用此函数，只是在send中参数设置为不同的控制函数。
为模拟一个配电屏控制面，该软件可以对三相输出电压、电流、功率因数这些信号进行采集、显示并存储，并对设备的动作状态、故障情况采集到数据库中。该控制面上方有一系列的控制按钮，点击某一按钮就会向下位机发送相应的控制命令，控制下位机动作。

6与数据库绑定的控件

采集数据的终目的不仅要把需要显示的数据(比如：日常量)显示在界面上，另外还要把数据记录到数据库中，以备日后查询。显示数据的过程很实现，就是把接收缓冲区的内容按照事先约定好的顺序依次取出即可。要把数据记录到数据库就需要用到数据库绑定控件，在本工程中用到的是Adodc控件，这一控件也不包括在常用的工具框中，仍然要依照加MSComm控件的方法把工具条Microsoft ADO Data Control6.0(sP4)(OLEDB)加到工具框中，然后就可以把这一控件拖入bbbb(在本次工作中把Adodcl控件放在了程序运行时不显示的查询画面中，这样就可以同时完成记录到数据库和查询工作)中，通过设定Adodcl的Conectionst ring(要求与事先建好的数据库所存储的地址相联接)、CommandType(由于要向数据库写人数据因此要把它设置为2-adCmdtable)以及RecordSource。(如果的数据库包含多个表，就要选择一个与此Adodcl相对应的表)属性(其他属性用默认值即可)就绑定完毕。

7结束语

从以上叙述，可以看到，由计算机与PLC组建实时监控系统关键在于解决计算机与PLC实时通信、PLC对设备状态实时监控问题。计算机与PLC组建的实时监控系统开发、实时性好、操作简便、通用性强，利用计算机易组网功能，既可以做到智能内部网络互联、信息共享，又可通过调制解调器连接因特网，使异地信息共享、远程监控变为现实。实际工程中，该系统在恶劣的工业环境下工作稳定、，具有一定的应用推广。

一、状况

 在双良的蒸气双效化锂吸收式冷气机组中，使用欧姆龙的PLC（C200HE-CPU42，电源PA204S）来控制两台水泵的启动。在依次启动两台水泵时，经常导致PLC的电源中断，从而程序停止运行。

二、检测

 1、使用电压波形测试器来测量两台水泵依次启动时PLC电源PA204S的交流供电端电压变化发现：在未启动水泵时，供电端电压正常，在启动两台水泵时，供电端电压瞬时降至184V—186V且持续时间在25ms以上，PLC停止工作，从而确定是水泵对PLC电源的影响。

 2、为解决这个问题，分别作以下几个测试：

 a) 先开大泵，延时10s左右再启动小泵，供电电压降至190V左右，说明先开大泵，使电压瞬时下降，稍后启动小泵，会影响较小，但这样需要修改PLC程序。

 b) 由于水泵供电是由高压线经变压器转过来，可以考虑将变压器增容，换个大容量的变压器，可能使水泵对PLC供电电压影响会小些。

 c) 在PLC供电端接一个大电容，但是效果不明显。

 d) 后在变压器转换后的另一路供电中接一个220V来PLC的电源供电，发现即便在同时启动两台水泵时，PLC的供电电压下降也只在204V—206V左右，可以。

三、结论

 由于PLC的电源供电是与水泵走同一路供电，且该厂的变压器容量较小，所以在启动两台水泵时，引起PLC供电电压下降至85%额定电压以下，且持续时间过10ms，从而导致PLC检测到电源中断，停止工作。故建议从变压器转换后另一路中接一个220V来单供PLC电源，即能解决这个问题。

PID参数的整定：

1、可以在软件中进行自动整定；

2、自动整定的PID参数可能对于系统来说不是的，就需要手动凭经验来进行整定。P参数过小，达到动态平衡的时间就会太长；P参数过大，就产生调。

PID功能块在梯形图（程序）中应当注意的问题：

1、采用PID向导生成PID功能块；

2、我要说一个简单的也是容易被人忽视的问题，那就是：PID功能块的使能控制只能采用SM0.0或任何1个存储器的常开触点并联该存储器的常闭触点这样的断开的触点！

笔者在以前的一个工程调试中就遇到这样的问题：PID功能块有时间动作正常，有时间动作不正常，而且不正常时发现PID功能块都没问题（PID参数正确、使能正确），就是没有输出。后查了好久，突然意识到可能是使能的问题——我在使能端串联了启动/停止控制的保持继电器，我把它改为SM0.0以后，一切正常！

同时也明白了PID功能块有时间动作正常，有时间动作不正常的原因：有时在灌入程序后保持继电器处于动作的状态才不会出现问题，一旦停止了设备就会出现问题——PID功能块使能一旦断开，工作就不会正常！

把这个给大家说说，以免出现同样失误。

下面是PID控制器参数整定的一般方法：

PID控制器的参数整定是控制系统设计的内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行 PID控制器参数的整定步骤如下：(1)预选择一个足够短的采样周期让系统工作；(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。

PID参数的设定：是靠经验及工艺的熟悉，参考测量值跟踪与设定值曲线，从而调整P\I\D的大小。

比例I/微分D=2，具体值可根据仪表定，再调整比例带P，P过头，到达稳定的时间长，P太短，会震荡，永远也打不到设定要求。

PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照：

温度T：P=20~60%，T=180~600s，D=3-180s；

压力P： P=30~70%，T=24~180s；

液位L： P=20~80%，T=60~300s；

流量L： P=40~**，T=6~60s。

书上的常用口诀：

参数整定找，从小到大顺序查；

先是比例后积分，后再把微分加；

曲线振荡很频繁，比例度盘要放大；

曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳；

曲线偏离回复慢，积分时间往下降；

曲线波动周期长，积分时间再加长；

曲线振荡频率快，先把微分降下来；

动差大来波动慢。微分时间应加长；

理想曲线两个波，前高后低4比1；

一看二调多分析，调节质量不会低。

经过多年的工作经验，我个人认为PID参数的设置的大小，一方面是要根据控制对象的具体情况而定；另一方面是经验。P是解决幅值震荡，P大了会出现幅值震荡的幅度大，但震荡频率小，系统达到稳定时间长；I是解决动作响应的速度快慢的，I大了响应速度慢，反之则快；D是静态误差的，一般D设置都比较小，而且对系统影响比较小。对于温度控制系统P在5-10%之间；I在180-240s之间；D在30以下。对于压力控制系统P在30-60%之间；I在30-90s之间；D在30以下。

这里介绍一种经验法。这种方法实质上是一种试凑法，它是在生产实践中总结出来的行之有效的方法，并在现场中得到了广泛的应用。

这种方法的基本程序是先根据运行经验，确定一组调节器参数，并将系统投入闭环运行，然后人为地加入阶跃扰动（如改变调节器的给定值），观察被调量或调节器输出的阶跃响应曲线。若认为控制质量不满意，则根据各整定参数对控制过程的影响改变调节器参数。这样反复试验，直到满意为止。

经验法简单，但需要有一定现场运行经验，整定时易带有主观片面性。当采用PID调节器时，有多个整定参数，反复试凑的次数增多，不易得到整定参数。

下面以PID调节器为例，具体说明经验法的整定步骤：

A. 让调节器参数积分系数S0=0，实际微分系数k=0，控制系统投入闭环运行，由小到大改变比例系数S1，让扰动信号作阶跃变化，观察控制过程，直到获得满意的控制过程为止。

B. 取比例系数S1为当前的值乘以0.83，由小到大增加积分系数S0，同样让扰动信号作阶跃变化，直至求得满意的控制过程。

C. 积分系数S0保持不变，改变比例系数S1，观察控制过程有无改善，如有改善则继续调整，直到满意为止。否则，将原比例系数S1增大一些，再调整积分系数S0，力求改善控制过程。如此反复试凑，直到找到满意的比例系数S1和积分系数S0为止。

D. 引入适当的实际微分系数k和实际微分时间TD，此时可适当增大比例系数S1和积分系数S0。和前述步骤相同，微分时间的整定也需反复调整，直到控制过程满意为止。

PID参数是根据控制对象的惯量来确定的。大惯量如：大烘房的温度控制，一般P可在10以上，I=3-10，D=1左右。小惯量如：一个小电机带一台水泵进行压力闭环控制，一般只用PI控制。P=1-10，I=0.1-1，D=0，这些要在现场调试时进行修正的。

PID控制说明：

在工程实际中，应用为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能掌握，或得不到的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术为方便。即当我们不了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。

比例（P）控制 ：比例控制是一种简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。

积分（I）控制 ：在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统。为了稳态误差，在控制器中引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。

微分（D）控制 ：在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。