PID控制器基本概述

    现在的PID温控器多为数字型控制器，具有位控方式、数字PID控制方式及模糊控制方式，有的还具有自整定功能，如富士PWX系列温控器、欧陆800系列温控器就属此类型。此类温控器的输入输出类型都可通过设置参数来改变，考虑到抗干扰性，一般将输入输出类型都设定为4～20mA电流类型。图3.20所示为以PID温控器调节器构成的闭环压力调节系统，压力的给定值由PID温控器的面板设定，压力传感器将实际的压力变换为4～20mA的压力反馈信号，并送入PID温控器的输入端；PID温控器将输入的模拟电流信号经数字滤波、A/D转换后变为数字信号，一方面作为实际压力值显示在面板上，另一方面与给定值作差值运算；偏差值经数字PID运算器运算后输出一个数字结果，其结果又经D/A转换后，在PID温控器的输出端输出4～20mA的电流信号去调节变频器的频率，变频器再驱动水泵电机，使压力上升。当给定值大于实际压力值时，PID温控器输出最大值20mA，压力迅速上升，当给定值刚小于实际压力值时，PID温控器输出开始退出饱和状态，输出值减小，压力超调后也逐渐下降，最后压力稳定在设定值处，变频器频率也稳定在某个频率附近。

    图3.20    PID温控器控制系统框图

    这种PID控制形式的主要优点有操作简单、功能强大、动态调节性能好，适用于选用的变频器性能不是很高的应用场合，同时控制器还具有传感器断线和故障自动检测功能。缺点是PID调节过于频繁、稳态性能稍差、布线工作量多。调试注意要点：P参数值不宜太大，一般为0.5～1；I参数和D参数的比值大约为4，I参数的值一般为6～16s；由于PID温控器的响应快，为了防止调整过程中压力波动过大，变频器的上升和下降时间应调大些，推荐I参数值为30～80s；设定PID温控器的显示标尺斜率，校正压力显示值；设定适当的数字滤波时间，抑制干扰信号的输入。