https://www.ad.siemens.com.cn/service/article/S7-200/S7-200PID/
关键字
- PID指令块：参数地址采样时间块使用
- PID向导：步骤参数地址量程设置控制面板没有输出例程
- PID指令块：无扰切换调节步骤手动至稳定经验数据
- PID向导：条件面板自整定编程自整定整定失败
- PID指令块：通过一个PID回路表交换数据， 只接受0.0 – 1.0之间的实数（实际上就是百分比）作为反馈、给定与控制输出的有效数值。
- PID向导：方便地完成输入/输出信号转换/标准化处理。PID指令同时会被自动调用。
- 根据PID算法自己编程（该文档不涉及）
- 采样时间计算机必须按照一定的时间间隔对反馈进行采样，才能进行PID控制的计算。采样时间就是对反馈进行采样的间隔。短于采样时间间隔的信号变化是不能测量到的。过短的采样时间没有必要，过长的采样间隔显然不能满足扰动变化比较快、或者速度响应要求高的场合。
编程时指定的PID控制器采样时间必须与实际的采样时间一致。S7-200中PID的采样时间精度用定时中断（PID向导用SMB34）来保证。 - 增益（Gain，放大系数，比例常数）增益与偏差（给定与反馈的差值）的乘积作为控制器输出中的比例部分。提高响应速度，减少误差，但不能消除稳态误差，当比例作用过大时，系统的稳定性下降。
- 积分时间（Integral Time）偏差值恒定时，积分时间决定了控制器输出的变化速率。积分时间的长度相当于在阶跃给定下，增益为“1”的时候，输出的变化量与偏差值相等所需要的时间，也就是输出变化到二倍于初始阶跃偏差的时间。如果将积分时间设为最大值，则相当于没有积分作用。
- 微分时间（Derivative Time）偏差值发生改变时，微分作用将增加一个尖峰到输出中，随着时间流逝减小。微分时间越长，输出的变化越大。微分使控制对扰动的敏感度增加，也就是偏差的变化率越大，微分控制作用越强。微分相当于对反馈变化趋势的预测性调整。如果将微分时间设置为0就不起作用，控制器将作为PI调节器工作。
- 比例调节提高响应速度，减少误差，但不能消除稳态误差，当比例作用过大时，系统的稳定性下降。 (由小到大单独调节）
- 积分调节消除稳态误差，使系统的动态响应变慢，积分时间越小，积分作用越大 ，偏差得到的修正越快，过短的积分时间有可能造成不稳定。（将调好的比例增益调整到50%~80%后，由大到小减小积分时间）
- 微分调节超前调节，能预测误差变化的趋势，提前抑制误差的控制作用，从而避免了被控量的严重超调。可以改善系统的响应速度和稳定性，对噪声干扰有放大作用，对具有滞后性质的被控对象，应加入微分环节。
- TBL:控制回路表的起始地址 （VB100表示 VB100~VB180地址用于该回路PID，具体地址含义以回路表为准）。
- LOOP： PID控制回路号（0~7）。
- 定义回路设定值（SP，即给定）的范围：
在低限（Low Range）和高限（High Range） 输入域中输入实数，缺省值为0.0和100.0，表示给定值的取值范围占过程反馈量程的百分比。
这个范围是给定值的取值范围。它也可以用实际的工程单位数值表示。参见：PID给定-反馈量程设置
以下定义PID回路参数，这些参数都应当是实数： - Gain（增益）： 即比例常数。
- Integral Time（积分时间）：如果不想要积分作用，可以把积分时间设为无穷大：输入“INF”。
- Derivative Time（微分时间）：如果不想要微分回路，可以把微分时间设为0 。
- Sample Time（采样时间）：是PID控制回路对反馈采样和重新计算输出值的时间间隔。在向导完成后，若想要修改此数，则必须返回向导中修改，不可在程序中或状态表中修改。
- 指定输入类型
- Unipolar： 单极性，即输入的信号为正，如0－10V或0－20mA等
- Bipolar：双极性，输入信号在从负到正的范围内变化。如输入信号为±10V、±5V等时选用
- 20% Offset：使用20%偏移。如果输入为4－20mA则选单极性及此项，4mA是0－20mA信号的20%，所以选20% 偏移，即4mA对应6400，20mA对应32000
- 反馈输入取值范围
- 在a.设置为单极性时，缺省值为0 – 32000，对应输入量程范围0 – 10V或0 – 20mA等，输入信号为正
- 在a.设置为双极性时，缺省的取值为-32000 – +32000，对应的输入范围根据量程不同可以是±10V、±5V等
- 在a.使用20%偏移时，取值范围为6400 – 32000，不可改变
此反馈输入也可以是工程单位数值，参见：PID给定-反馈量程设置 然后定义输出类型 - Output Type（输出类型）
可以选择模拟量输出或数字量输出。模拟量输出用来控制一些需要模拟量给定的设备，如比例阀、变频器等；数字量输出实际上是控制输出点的通、断状态按照一定的占空比变化，可以控制固态继电器（加热棒等） - 选择模拟量则需设定回路输出变量值的范围，可以选择：
- Unipolar：单极性输出，可为0－10V或0－20mA等
- Bipolar：双极性输出，可为正负10V或正负5V等
- 20% Offset：如果选中20% 偏移，使输出为4 – 20mA
- 取值范围：
- d为Unipolar时，缺省值为 0 到 32000
- d为Bipolar时，取值-32000到32000
- d为20% Offset时，取值6400 – 32000，不可改变
- 使能低值报警并设定过程值(PV)报警的低值，此值为过程值的百分数，缺省值为0.10，即报警的低值为过程值的10％。此值最低可设为0.01，即满量程的1%
- 使能高值报警并设定过程值(PV)报警的高值，此值为过程值的百分数，缺省值为0.90，即报警的高值为过程值的90％。此值最高可设为1.00，即满量程的100%
- 使能过程值(PV)模拟量模块错误报警并设定模块于CPU连接时所处的模块位置。“0”就是第一个扩展模块的位置
- 指定PID初使化子程序的名字。
- 指定PID中断子程序的名字注意：
- 如果你的项目中已经存在一个PID配置，则中断程序名为只读，不可更改。因为一个项目中所有PID共用一个中断程序，它的名字不会被任何新的PID所更改。
- PID向导中断用的是SMB34定时中断，在用户使用了PID向导后，注意在其它编程时不要再用此中断，也不要向SMB34中写入新的数值，否则PID将停止工作。
- 此处可以选择添加PID 手动控制模式。在PID手动控制模式下，回路输出由手动输出设定控制，此时需要写入手动控制输出参数一个0.0－1.0的实数，代表输出的0％－100％而不是直接去改变输出值。
PID调节手/自动无扰动切换 - 必须用SM0.0来使能 PIDx_INIT 子程序，SM0.0 后不能串联任何其他条件，而且也不能有越过它的跳转；如果在子程序中调用 PIDx_INIT 子程序，则调用它的子程序也必须仅使用 SM0.0 调用，以保证它的正常运行
- 此处输入过程值（反馈）的模拟量输入地址
- 此处输入设定值变量地址（VDxx），或者直接输入设定值常数，根据向导中的设定0.0－100.0，此处应输入一个0.0－100.0的实数，例：若输入20，即为过程值的20％，假设过程值AIW0是量程为0－200度的温度值，则此处的设定值20代表40度（即200度的20％）；如果在向导中设定给定范围为0.0 – 200.0，则此处的20相当于20度
- 此处用I0.0控制PID的手/自动方式，当I0.0为1时，为自动，经过PID运算从AQW0输出；当I0.0为0时，PID将停止计算，AQW0输出为ManualOutput（VD4）中的设定值，此时不要另外编程或直接给AQW0赋值。若在向导中没有选择PID手动功能，则此项不会出现
- 定义PID手动状态下的输出，从AQW0输出一个满值范围内对应此值的输出量。此处可输入手动设定值的变量地址（VDxx），或直接输入数。数值范围为0.0-1.0之间的一个实数，代表输出范围的百分比。例：如输入0.5，则设定为输出的50％。若在向导中没有选择PID手动功能，则此项不会出现
- 此处键入控制量的输出地址
- 当高报警条件满足时，相应的输出置位为1，若在向导中没有使能高报警功能，则此项将不会出现
- 当低报警条件满足时，相应的输出置位为1，若在向导中没有使能低报警功能，则此项将不会出现
- 当模块出错时，相应的输出置位为1，若在向导中没有使能模块错误报警功能，则此项将不会出现
- 做完PID向导后可在Symbol Table（符号表）
中，查看PID向导所生成的符号表(上例中为PID0_SYM)，可看到各参数所用的详细地址，及数值范围。 - 在Data Block（数据块）
中，查看PID指令回路表的相关参数。 - PV_I： 过程反馈参数值的入口
- Setpoint_R： 给定参数值的入口
- Output： PID调节器的输出值
- 给定与反馈（过程变量）的物理意义一致
这取决于被控制的对象，如果是压力，则给定也必须对应于压力值；如果是温度，则给定也必须对应于温度。 - 给定与反馈（过程变量）的的数值范围对应
如果给定直接是摄氏温度值，则反馈必须是对应的摄氏温度值；如果反馈直接使用模拟量输入的对应数值，则给定也必须向反馈的数值范围换算。 如果给定与反馈的换算有特定的比例关系也可以。如给定也可以表示为以反馈的数值范围的百分比数值。 - 过程值指示
显示过程变量的值及其棒图 - 当前的输出值指示
显示当前使用的设定值、采样时间、PID 参数值及显示当前的输出值和棒图 - 可显示过程值、设定值及输出值的PID趋势图
图3.4.2. 图形显示区 - 过程变量和设定值的取值范围及刻度
- PID输出的取值范围及刻度
- 实际PC时间
- 以不同颜色表示的设定值、过程变量及输出的趋势图
- 调节参数
这里你可以：- 选择PID参数的显示：当前参数（Current）、推荐参数（Suggested）、手动输入（Manual)
- 在Manual模式下，可改变PID参数，并按Update PLC按钮来更新PLC中的参数
- 启动PID自整定功能
- 选择Advanced（高级）按钮进入高级参数设定
- 当前的PID回路号
这里你可以选择需要监视或自整定的PID回路 - 时间选项设定
这里你可以设定趋势图的时基，时基以分为单位 - 图例颜色
这里你可以看到趋势图中不同的颜色代表不同的值的趋势 - 帮助按钮
- PID信息显示窗口
- 关闭PID调节面板
- 必须保证用SM0.0无条件调用PID0_INIT程序
- 在程序的其它部分不要再使用SMB34定时中断，也不要对SMB34赋值
- 确认当前工作状态：手动还是自动
- PID 控制处于自动方式时，PID 控制器（S7-200 中的 PID 调节功能）会按照 PID 算法，自动通过输出的作用使过程反馈值跟随给定值变化，并保持稳定。这是一个自动的闭环控制系统。操作人员可以根据现场工艺的要求，改变给定（即设定值）的值。
- PID 控制处于手动方式时，PID 控制器不再起自动计算的作用。这时，控制回路的输出是由操作人员手动控制、调整，由操作人员观察现场的控制效果，从而构成人工闭环控制。
- 使设定值（ SPn） = 当前过程反馈变量（PVn）
- 设置上次采样过程变量（PVn-1） = 当前过程反馈变量（PVn）
- 设置积分偏差和（或所谓积分前项）（Mx） = 当前输出值（Mn）
- 从自动模式向手动模式切换时，PID 指令的 EN 端不再有能流，计算停止，输出值 Mn 不再变化。此时如果需要操作人员人工观察控制的结果，手动控制输出量，就可以通过用户程序直接改变回路表中的输出值存储单元内容（见数据块或系统手册的相关部分内容）。如果有必要，操作人员的操作可能要进行一些标准化换算。
- 为保证从手动模式向自动模式的切换无扰动，需要在手动控制时，或在切换过程中，禁止对 PID 回路表中设定值的更新，以便切换时 PID 指令用当前过程反馈值替代设定值。切换完成后，操作人员可以调整设定值。
- 过程反馈量
- 设定值，实数
- 自动/手动控制，“1”=自动，“0”=手动
- 手动控制输出值，0.0 – 1.0 之间的一个实数
- PID 控制输出值
- 在从自动向手动切换时，使手动输出值（VD2004）等于当前的实际控制输出值；
- 在从手动向自动切换使，使设定值相当于当前的过程反馈值。
- 自动/手动切换控制点
- 从自动向手动切换时，使手动输出值等于实际当前值
- 从手动向自动切换时，把当前反馈量换算为相应的给定值
- 增益（Gain）值太高
- PID扫描时间（sample time）太长（对于快速响应PID的回路）
2. 过程变量超过设定值很多（超调很大）
图 4.3.2产生原因：积分时间（Integral time)可能太高
解决方法：降低积分时间 3. 得到一个非常不稳定的PID
图 4.3.3产生原因：
- 如果用了微分，可能是微分参数有问题
- 没有微分，可能是增益（Gain）值太高
解决方法：
- 调整微分参数到0－1的范围内
- 根据回路调节特性将增益值降低，最低可从0.x 开始逐渐增大往上调，直到获得稳定的PID。
如何获取一组合适的参数，实现快速并稳定的PID控制？
PID调节过程中，用户通常需要做多次的参数调节才能获得最优的控制效果。从下面反馈（过程变量）与给定之间的曲线图中，可以看到黄色曲线较理想。用户可以将调节的PID反馈与给定曲线与下图中对比，并修改相关参数（但是因为现场情况不一样，用户还需具体问题具体对待，下图中的建议仅供参考：
图 4.3.4 反馈与给定曲线
1.超调过大，减小比例，增大积分时间
2.迅速变化，存在小超调
3.实际值缓慢接近设定值，并且无超调的达到设定值
4.增益系数太小和/或微分时间太长
5.益系数太小和/或积分时间太长
常见问题
没有采用积分控制时，为何反馈达不到给定？
这是必然的。因为积分控制的作用在于消除纯比例调节系统固有的“静差”。没有积分控制的比例控制系统中，没有偏差就没有输出量，没有输出就不能维持反馈值与给定值相等。所以永远不能做到没有偏差。
对于某个具体的PID控制项目，是否可能事先得知比较合适的参数？有没有相关的经验数据？
虽然有理论上计算PID参数的方法，但由于闭环调节的影响因素很多而不能全部在数学上精确地描述，计算出的数值往往没有什么实际意义。因此，除了实际调试获得参数外，没有什么可用的经验参数值存在。甚至对于两套看似一样的系统，都可能通过实际调试得到完全不同的参数值。
PID控制不稳定怎么办？如何调试PID？
闭环系统的调试，首先应当做开环测试。所谓开环，就是在PID调节器不投入工作的时候，观察：
- 反馈通道的信号是否稳定
- 输出通道是否动作正常
可以试着给出一些比较保守的PID参数，比如放大倍数（增益）不要太大，可以小于1，积分时间不要太短，以免引起振荡。在这个基础上，可以直接投入运行观察反馈的波形变化。给出一个阶跃给定，观察系统的响应是最好的方法。
如果反馈达到给定值之后，历经多次振荡才能稳定或者根本不稳定，应该考虑是否增益过大、积分时间过短；如果反馈迟迟不能跟随给定，上升速度很慢，应该考虑是否增益过小、积分时间过长……
总之，PID参数的调试是一个综合的、互相影响的过程，实际调试过程中的多次尝试是非常重要的步骤，也是必须的。
5PID自整定
S7-200 中使用的自整定算法是基于 K.J.?str?m 和 T. H?gglund 在 1984 年提出的延时反馈算法。经过这二十年，继电反馈算法已被应用于工业控制的各个领域。可以使用操作员面板中的用户程序或者 PID 整定控制面板来启动自整定功能。在同一时间，不仅仅只有一个 PID 回路可以进行自整定，如果需要的话，所有 8 个 PID 回路可以同时进行自整定。PID自整定算法向您推荐增益值、积分时间值和微分时间值。您也可以为您的调节回路选择快速响应、中速响应、慢速响应或者极慢速响应等调节类型。
5.1. PID自整定先决条件
启动自整定先决条件：
- 要进行自整定的回路必须处于自动模式
在开始PID自整定调整前，整个PID控制回路必须工作在相对稳定的状态（稳定的PID是指过程变量接近设定值，输出不会不规则的变化，且回路的输出值在控制范围中心附近变化。）
理想状态下，自整定启动时，回路输出值应该在控制范围中心附近。 自整定过程在回路的输出中加入一些小的阶跃变化，使得控制过程产生振荡。 如果回路输出接近其控制范围的任一限值，自整定过程引入的阶跃变化可能导致输出值超出最小或最大范围限值。 如果发生这种情况，可能会生成自整定错误条件，当然也会使推荐值并非最优化。
为什么启动自整定之前，需要PID控制回路工作在相对稳定状态？
启动自整定后,回路计算自滞后序列时，不能执行正常的 PID 计算，此时回路输出时一个定值，不会根据偏差变化。 因此，在启动自整定序列之前，控制过程应处于稳定状态。 这样可以得到更好的滞后值结果，同时也可以保证自滞后序列期间控制过程不会失控。
5.2. PID自整定参数介绍
S7-200 中的 PID自整定参数是回路表40-80字节，见下图：
图 5.2.1. PID扩展回路表
a. AT控制（ACNTL）： 启动/中止自整定
图 5.2.2. PID自整定AT控制字节
b.AT状态（ASTAT）：自整定的输出状态字节，PID控制面板自整定时的相关状态也是根据由该字节判断。
图 5.2.3. PID自整定AT状态字节
c.AT结果（ARES）：PID自整定结果，需要注意，启动PID自整定之前需要确保该字节0位为0，尤其是自己编程启动自整定，可能需要手动设置为0。
图 5.2.4. PID自整定AT结果字节
d.AT配置（ACNFG）： 自整定之前先对响应模式、偏差、滞后等做相关设置。
图 5.2.5. PID自整定AT配置字节
e.偏移（DEV）~ h.看门狗时间（WDOG）： 参考PID自整定高级参数设置。
i.推荐增益（AT_Kc）~ k.推荐微分时间（AT_Td：PID自整定完成后，整定所得推荐参数放置在该地址。
l.实际输出阶跃幅度（ASTEP）：调节开始后，PID计算出的新的输出阶跃值。
m.实际滞后（AHYS）： 重新计算得到的实际滞后值。
5.3. 通过PID控制面板启动自整定
S7-200的PID自整定实现方式有两种，一种是通过控制面板，另一种是自己编程。
通过控制面板实现PID自整定，PID必须是向导生成
自己编程实现PID自整定，向导或者PID指令块实现PID均可，具体步骤可以查看：如何编程启动自整定
下面介绍通过PID控制面板实现自整定：
第一步：在PID Wizard (向导）中完成PID功能配置，正确调用PID子程序 。
第二步：打开PID调节控制面板，设置PID回路调节参数。
在Micro/WIN V4.0在线的情况下，从主菜单Tools（工具） > PID Tune Control Panel（PID调节控制面板）进入PID调节控制面板中，如果面板没有被激活（所有地方都是灰色），可点击Configure（配置）按钮运行CPU。
在PID调节面板图3.4.1的e.区选择要调节的PID回路号，在d.区选择Manual（手动），调节PID参数并点击Update（更新），使新参数值起作用，监视其趋势图，根据调节状况改变PID参数直至调节稳定。
- 使PID调节器基本稳定，输出、反馈变化平缓，并且使反馈比较接近给定
- 设置合适的给定值，使PID调节器的输出远离趋势图的上、下坐标轴，以免PID自整定开始后输出值的变化范围受限制
第三步：在图3.4.1的d.区点击Advanced（高级）按钮，设定PID自整定选项。如果不是很特殊的系统，也可以不加理会。
图5.3.1. 设置PID自整定高级选项
在此允许你设定下列参数：
- 你可以选中复选框，让自整定来自动计算死区值和偏移值 对于一般的PID系统，建议使用自动选择。
- Hysteresis（滞回死区）： 死区值规定了允许过程值偏离设定值的最大（正负）范围，过程反馈在这个范围内的变化不会引起PID自整定调节器改变输出，或者使PID自整定调节器“认为”这个范围内的变化是由于自己改变输出进行自整定调节而引起的。PID自整定开始后，只有过程反馈值超出了该区域，PID自整定调节器才会认为它对输出的改变发生了效果。这个值用来减少过程变量的噪声对自整定的干扰，从而更精确地计算出过程系统的自然振动频率。如果选用自动计算，则缺省值为2％。
如果过程变量反馈干扰信号较强（噪声大）自然变化范围就大，可能需要人为设置一个较大的值。但这个值的改变要与下面的偏差值保持1:4的关系。 - Deviation（偏差）： 偏差值决定了允许过程变量偏离设定值的峰峰值。如果选择自动计算该值，它将是死区的4倍，即8％。 有些非常敏感的系统不允许过程量偏离给定值很多，也可以人工设置为比较小的值，但是要和上述“死区”设置保持比例关系。这就是说，一个精度要求高的系统，其反馈信号必须足够稳定。
- Initial Output Step（初始步长值）：PID调节的初始输出值。 PID自整定开始后，PID自整定调节器将主动改变PID的输出值，以观察整个系统的反应。初始步长值就是输出的变动第一步变化值，以占实际输出量程的百分比表示。
- Watchdog Time（看门狗时间）：过程变量必须在此时间（时基为秒）内达到或穿越给定值，否则会产生看门狗超时错误。 PID自整定调节器在改变输出后，如果超过此时间还未观察到过程反馈（从下至上或从上至下）穿越给定曲线，则超时。如果能够事先确定实际系统响应非常慢，可以加长这个时间。
- 动态响应选项：根据回路过程（工艺）的要求可选择不同的响应类型：快速、中速、慢速、极慢速。
- 快速：可能产生超调，属于欠阻尼响应
- 中速：在产生超调的边缘，属于临界阻尼响应
- 慢速：不会产生任何超调，属于过阻尼响应
- 极慢速：不会产生任何超调，属于严重过阻尼响应 用户在这里指定需要达到的系统控制效果，而不是对系统本身响应快慢的判断。
- 设定完参数点击OK键回到PID调节控制面板的主画面。
第四步：在手动将PID调节到稳定状态后，即过程值与设定值接近，且输出没有不规律的变化，并最好处于控制范围中心附近。此时可点击图3.4.1的d.区内的Start Auto Tune按钮启动PID自整定功能，这时按钮变为Stop Auto Tune。这时只需耐心等待，系统完成自整定后会自动将计算出的PID参数显示在图3.4.1的d.区。当按钮再次变为Start Auto Tune时，表示系统已经完成了PID自整定。
第五步：如果用户想将PID自整定的参数应用到当前PLC中，则只需点击Update PLC，将整定后推荐参数更新到PID的增益、积分时间、微分时间内。
控制面板上会显示当前自整定的状态吗？
可以，在控制面板右下方空白处会显示当前的自整定所处阶段，见下图：
图5.3.2. PID自整定状态
图中错误是因为在手动状态下启动自整定。
PID自整定具体是怎样实现的？
图5.3.3. PID自整定
1. 回路满足条件，启动PID自整定。
2. 计算自滞后和自偏移：如果选择自动确定滞后值/偏移值，PID 自整定器将进入滞后确定序列。该序列包含一段时间内的过程变量采样值（为了得到具有统计意义的采样数据，至少要有100个采样值。如果回路的采样时间为200毫秒，则采集100个样本需要20秒。采样时间较长的回路需要更多时间。即使回路的采样时间小于 200毫秒，从而采样100次的时间不需要20秒，滞后确定序列仍然需要至少20秒的采样时间。计算自滞后序列时，不能执行正常的PID计算，输出保持上一周期PID计算值。），然后根据采样结果计算出标准偏移。滞后参数指定了相对于设定值的偏移（正或负），PV（过程变量）在此偏移范围内时，不会导致控制器改变输出值。 偏移用于减小 PV 信号中噪声的影响，从而更精确地计算出过程的固有振动频率。
3. 自整定序列：在得到滞后值和偏移值之后开始执行自整定序列（输出值的上述变化会导致过程变量值产生相应的变化。 当输出的变化使 PV 远离设定值以至于超出滞后区范围时，自整定器就会检测到过零事件。 每次发生过零事件时，自整定器将反方向改变输出。整定器会继续对 PV 进行采样，并等待下一个过零事件。要完成序列，整定器总共需要12次过零事件。过程变量的PV振动幅度和频率代表着控制过程增益和自然频率。），根据自整定过程期间采集到的过程的频率和增益的相关信息，能够计算出最终增益和频率值。通过这些值可以计算出增益（回路增益）、复位（积分时间）和速率（微分时间）的建议值。
4. 自整定序列完成后，回路输出会恢复到初始值。 下一次执行回路时，将执行正常的 PID 计算。
想要了解PID自整定的详细过程，请查看S7-200系统手册第15章 PID自整定和PID控制面板 。
5.4. 通过编程启动自整定
第一步：在数据块定设置自整定相关参数：偏差、滞后、初始输出阶跃响应、看门狗时间、动态响应。
图5.4.1. PID自整定参数设置
第二步：确认PID自整定的2个先决条件是否满足：PID指令块正常调用，同时被控系统处于相对稳定状态。
第三步：确认自整定AT结果字节0位为0，设置AT控制字节为1，(M3.1)启动自整定。
图5.4.2. 启动自整定
第四步：整定过程中如果想要暂停自整定，可以设AT控制为0，并手动(M3.2) 将AT结果清零，复位启动按钮。
图5.4.3. 停止自整定
第四步：自整定成功（VB142=128）后，选择(M3.3)是否将整定后的推荐参数送至PID参数并复位相关自整定参数。
图5.4.4. 整定后参数设置
以上步骤仅供参考，需要根据实际情况，做不同的变换。
5.5. PID自整定失败的原因
1. PID输出在最大值与最小值之间振荡（曲线接触到坐标轴）
图5.5.1. 整定趋势图
解决方法：降低PID初始输出步长值（initial output step）
2. 经过一段时间后，PID自整定面板显示如下信息：“The Auto Tune algorithm was aborted due to a zero-crossing watchdog timeout.” 即自整定计算因为等待反馈穿越给定值的看门狗超时而失败。
解决方法： 确定在启动PID自整定前，过程变量和输出值已经稳定。并检查Watchdog Time的值，将其适当增大。
对于其它错误，可参考下表或者S7-200系统手册。
| 结果代码（在AT结果 ARES中查看） | 情况 |
|---|---|
| 01 由用户中止 | EN位在调谐进行中被清除 |
| 02 由于过零看门狗超时而中止 | 半循环持续时间超过过零看门狗间隔 |
| 03 由于进程超出范围而中止 | PV超出范围： -在自动滞后序列过程中 -在第四次过零前两次 -在第四次过零后 |
| 04 由于滞后值超出最大值而中止 | 用户指定的滞后值或自动确定的滞后值 > 最大值 |
| 05 由于非法配置值而中止 | 下列范围检查错误： -初始回路输出值 < 0.0 或 > 1.0 -用户指定的偏差值=滞后值或 > 最大值 -初始输出步长=0.0 或 > 最大偏差 -过零看门狗间隔时间 < 最小值 -回路表中的抽样时间值为负数 |
| 06 由于数字错误而中止 | 遇到非法的浮点数或除数为零 |
| 07 执行PID指令时无使能位（手动模式 | 当自动调谐在进行中或被请求时PID指令以无使能位的方式执行 |
| 08 自动调谐只可用于P、PI、PD或PID等回 | 回路类型不是P、PI、PD或PID |
表5.5.1. PID自整定错误代码
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