新的S7-200 SMART CPU支持PID自整定功能，在STEP 7-Micro/WIN SMART中也添加了PID調(diào)節(jié)控制面板。
用戶可以使用用戶程序或PID調(diào)節(jié)控制面板來啟動自整定功能。在同一時(shí)間最多可以有8個(gè)PID回路同時(shí)進(jìn)行自整定。PID調(diào)節(jié)控制面板也可以用來手動調(diào)試?yán)习姹镜模ú恢С諴ID自整定）CPU的PID控制回路。
用戶可以根據(jù)工藝要求為調(diào)節(jié)回路選擇快速響應(yīng)、中速響應(yīng)、慢速響應(yīng)或極慢速響應(yīng)。PID自整定會根據(jù)響應(yīng)類型而計(jì)算出最優(yōu)化的比例、積分、微分值，并可應(yīng)用到控制中。
STEP 7-Micro/WIN SMART中提供了一個(gè)PID控制面板，可以用圖形方式監(jiān)視PID回路的運(yùn)行，另外從面板中還可以啟動、停止自整定功能。
圖1. PID調(diào)節(jié)控制面板
在圖1中：
圖中：
要使用PID調(diào)節(jié)控制面板，PID編程必須使用PID向?qū)瓿伞?
啟動自整定先決條件：
在開始PID自整定調(diào)整前，整個(gè)PID控制回路必須工作在相對穩(wěn)定的狀態(tài)（穩(wěn)定的PID是指過程變量接近設(shè)定值，輸出不會不規(guī)則的變化，且回路的輸出值在控制范圍中心附近變化。）
理想狀態(tài)下，自整定啟動時(shí)，回路輸出值應(yīng)該在控制范圍中心附近。 自整定過程在回路的輸出中加入一些小的階躍變化，使得控制過程產(chǎn)生振蕩。 如果回路輸出接近其控制范圍的任一限值，自整定過程引入的階躍變化可能導(dǎo)致輸出值超出最小或最大范圍限值。 如果發(fā)生這種情況，可能會生成自整定錯誤條件，當(dāng)然也會使推薦值并非最優(yōu)化。
第二步：打開PID調(diào)節(jié)控制面板，設(shè)置PID回路調(diào)節(jié)參數(shù)
在Micro/WIN SMART在線的情況下，從主菜單工具中點(diǎn)擊
進(jìn)入PID調(diào)節(jié)控制面板中。
在PID調(diào)節(jié)面板的h.區(qū)查看已選擇的PID回路號，在e.區(qū)啟動手動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)PID參數(shù)并點(diǎn)擊更新，使新參數(shù)值起作用，監(jiān)視其趨勢圖，根據(jù)調(diào)節(jié)狀況改變PID參數(shù)直至調(diào)節(jié)穩(wěn)定。
- 使PID調(diào)節(jié)器基本穩(wěn)定，輸出、反饋?zhàn)兓骄彛⑶沂狗答伇容^接近給定
- 設(shè)置合適的給定值，使PID調(diào)節(jié)器的輸出遠(yuǎn)離趨勢圖的上、下坐標(biāo)軸，以免PID自整定開始后輸出值的變化范圍受限制
第三步：在e.區(qū)點(diǎn)擊高級選項(xiàng)按鈕，設(shè)定PID自整定選項(xiàng)。如果不是很特殊的系統(tǒng)，也可以不加理會。
圖3. 設(shè)置PID自整定高級選項(xiàng)
在此允許你設(shè)定下列參數(shù)：
對于一般的PID系統(tǒng)，建議使用自動選擇。 用戶在這里指定需要達(dá)到的系統(tǒng)控制效果，而不是對系統(tǒng)本身響應(yīng)快慢的判斷。第四步：在手動將PID調(diào)節(jié)到穩(wěn)定狀態(tài)后，即過程值與設(shè)定值接近，且輸出沒有不規(guī)律的變化，并最好處于控制范圍中心附近。此時(shí)可點(diǎn)擊e.區(qū)內(nèi)的啟動按鈕啟動PID自整定功能，這時(shí)按鈕變?yōu)橥Ｖ埂＿@時(shí)只需耐心等待，系統(tǒng)完成自整定后會自動將計(jì)算出的PID參數(shù)顯示在e.區(qū)。當(dāng)按鈕再次變?yōu)閱訒r(shí)，表示系統(tǒng)已經(jīng)完成了PID自整定。
第五步：如果用戶想將PID自整定的參數(shù)應(yīng)用到當(dāng)前PLC中，則只需點(diǎn)擊更新PLC。
通過查詢系統(tǒng)手冊中 《PID回路和整定》章節(jié)，PID 回路表占用的存儲器 V 區(qū)地址中所代表功能，見表1-PID 回路表：
紅色：PID 自整定使能位、進(jìn)行位、完成位、整定結(jié)果錯誤代碼
藍(lán)色：PID 自整定結(jié)束后的建議參數(shù)（含增益、積分、微分）
黃色：PID 運(yùn)行時(shí)的增益積分微分，注意采樣時(shí)間僅在組態(tài)界面設(shè)置，不可隨意修改
綠色：PID 自整定高級選項(xiàng)設(shè)置（關(guān)于動態(tài)響應(yīng)的，默認(rèn)為快速響應(yīng)）
表1. PID 回路表
PID 回路表中的 AT 控制字、狀態(tài)字、配置字節(jié)詳細(xì)描述見表 2：
ACNTL：Vx.0=1啟動 PID 自整定；Vx.0=0停止 PID 自整定
ASTAT：Vv.0=1自整定正在進(jìn)行；Vv.0=0自整定沒有進(jìn)行
ARES ：Vm.7=1自整定完成；Vm.7=0自整定未完成。包含自整定結(jié)果代碼，方便錯誤查詢
ACNFG：Vn.2 和 3=動態(tài)響應(yīng)設(shè)置
注意：自整定完成位必須為 0，自整定才能啟動
表2. PID 回路表控制字、狀態(tài)字、配置字節(jié)說明
PID 回路表中是針對于 PID 存儲器分配的首地址偏移量，若直接運(yùn)用自整定部分控制字，具體地址可參考數(shù)據(jù)塊 PIDx_DATA，如下圖 4：
圖4. PID 回路符號表
對于 PID 自整定部分的編程思路簡略如下:
在觸摸屏上按鈕直接連接（如 M1.0），當(dāng)按鍵按下時(shí)置位 PID 自整定使能位，啟動自整定。
只有 Vm.7=0 時(shí)才能啟動自整定功能，當(dāng) Vx.0=1 啟動自整定后，Vm.7=1 表示自整定完成，期間可以使用 Vx.0=0 隨時(shí)中止自整定過程。
通過程序中判定當(dāng) Vm.7=1 時(shí)表示 PID 整定已完成，將整定建議的參數(shù)傳送（move）到 PID 運(yùn)行參數(shù)里。
取出 PID 整定結(jié)果字節(jié)后七位，作為自整定狀態(tài)和錯誤信息，如有錯誤可依此分析錯誤原因。具體代碼表示含義參見表 2。
圖5. PID 整定部分編程思路
通過程序啟動 PID 自整定（Vx.0=1）后，可以使用 PID 整定控制面板監(jiān)視 PID 回路的運(yùn)行，如下圖：
圖6. PID 整定控制面板
當(dāng)自整定完成（Vm.7=1）后，程序執(zhí)行將整定后的參數(shù)更新到 PID 參數(shù)中。為保證參數(shù)斷電后仍保持，建議在系統(tǒng)塊-〉CPU屬性-〉保持范圍中設(shè)置屬性，如下圖所示：
圖7. 系統(tǒng)塊中的保持范圍設(shè)置
為了更好地理解 PID 參數(shù)設(shè)置的編程，可參考下面的例程。
使用環(huán)境： STEP 7 Micro/WIN SMART V2.2
實(shí)現(xiàn)功能： 通過變量使能PID自整定
注意： 該例程僅設(shè)置一路 PID 向?qū)渲茫阌谡{(diào)試使用了 PID 被控對象的仿真庫。
注意：此指令庫/程序的作者和擁有者對于該軟件的功能性和兼容性不負(fù)任何責(zé)任。使用該軟件的風(fēng)險(xiǎn)完全由用戶自行承擔(dān)。由于它是免費(fèi)的，所以不提供任何擔(dān)保，錯誤糾正和熱線支持，用戶不必為此聯(lián)系西門子技術(shù)支持與服務(wù)部門。
對于其它錯誤，可參考手冊中表格11－3中的錯誤代碼的描述。電話：15721373211
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