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- 設置上次采樣過程變量（PVn-1） = 當前過程反饋變量（PVn）
- 設置積分偏差和（或所謂積分前項）（Mx） = 當前輸出值（Mn）
使設定值等于當前反饋值可以避免出現偏差，使之不存在調整的要求；當然如果有工藝要求，也可以后續調整設定值。其他的動作都是為了使 PID 在后續的操作中不改變輸出的值。 在編程時要注意： - 從自動模式向手動模式切換時，PID 指令的 EN 端不再有能流，計算停止，輸出值 Mn 不再變化。此時如果需要操作人員人工觀察控制的結果，手動控制輸出量，就可以通過用戶程序直接改變回路表中的輸出值存儲單元內容（見數據塊或系統手冊的相關部分內容）。如果有必要，操作人員的操作可能要進行一些標準化換算。
- 為保證從手動模式向自動模式的切換無擾動，需要在手動控制時，或在切換過程中，禁止對 PID 回路表中設定值的更新，以便切換時 PID 指令用當前過程反饋值替代設定值。切換完成后，操作人員可以調整設定值。
2.使用 PID 向導編程時的 PID 自動/手動無擾切換 使用 PID 指令向導編程時，指令向導會自動調用 PID 指令，并且編寫外圍的控制變量標準化換算、定時采樣等功能。用戶在使用 PID 指令向導時，需要在用戶程序中用 SM0.0 調用指令向導生成的子程序（如 PIDx_INIT 子程序）。PID 向導可以生成帶自動/手動切換功能的子程序，這個子程序使用一個數字量點為“1”、“0”的狀態來控制是否投入 PID 自動控制。 到目前為止（STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP5），使用 PID 向導生成的子程序時，由于用戶程序不能直接使用 PID 指令，它的無擾切換能力因為隔了外殼子程序，所以受到了局限。如果對無擾切換要求比較嚴格，需要另外編一些程序加以處理。 考察如下 PID 控制子程序。 
圖 4.1.1. PID 向導生成的指令 圖中： - 過程反饋量
- 設定值，實數
- 自動/手動控制，“1”=自動，“0”=手動
- 手動控制輸出值，0.0 - 1.0 之間的一個實數
- PID 控制輸出值
要實現無擾動切換，必須： - 在從自動向手動切換時，使手動輸出值（VD2004）等于當前的實際控制輸出值；
- 在從手動向自動切換使，使設定值相當于當前的過程反饋值。
為此，可編寫類似下圖所示的程序，放在 PID 控制子程序之前： 
4.1.2. 無擾切換處理程序 圖中： - 自動/手動切換控制點
- 從自動向手動切換時，使手動輸出值等于實際當前值
- 從手動向自動切換時，把當前反饋量換算為相應的給定值
上述程序中的 Scale_I_to_R 就是量程變換指令庫中的子程序。這是為了解決過程反饋與設定值之間的換算問題。用戶也可以自己編程換算，或者根據反饋與給定的取值范圍決定是否需要換算。 此段程序適用于 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP5 及以前版本，僅供參考，如果在實際項目中使用，上述程序未必一定適用。用戶需要根據實際工藝決定自己的編程思路。 4.2. PID調節步驟簡介建議PID參數調節步驟： （1）前提條件：反饋信號是否穩定，執行機構是否正常以及控制器的正反作用。（確保PID在自動模式下） （2）積分時間設置為無窮大INF（或9999.9），此時積分作用近似為0；將微分時間設置為0.0，此時微分作用為0 。然后開始調節比例作用，逐步增大比例增益 （3）當過程變量達到給定值且在給定值上下波動，將調好的比例系數調整到50%~80%后，由大到小減小積分時間，直到過程值與設定值相等或無限接近 PID調節有很多種方法，以上僅是建議步驟，也并未考慮微分作用，客戶依據實際情況靈活調節，同時可以參考反饋與給定的曲線圖 用戶經常會遇到這樣的問題：嘗試了很多組PID參數，都無法滿足控制器的要求， 此時需要考慮PID的采樣時間是否適合當前系統。采樣時間就是對反饋進行采樣的間隔。短于采樣時間間隔的信號變化是不能測量到的。采樣時間過短，兩次實測值的變化量太小，也不合適，而且增加PLC的運算負擔；采樣間隔過長，將會引起有用信號的丟失，使系統品質變差，不能滿足擾動變化比較快、或者速度響應要求高的場合。除此以外，也有可能是系統自身的問題，無法調節到穩定，例如， 不規律的干擾，或者反饋信號不穩定。 4.3. 手動調節PID至穩定問題與解決方法：1. PID輸出總是輸出很大的值，并在這一區間內調節變化。 
產生原因：增益（Gain）值太高
PID掃描時間（sample time）太長（對于快速響應PID的回路） 解決方法：降低增益（Gain）值并且/或選擇短一些的掃描時間 2. 過程變量超過設定值很多（超調很大） 
產生原因：積分時間（Integral time)可能太高。 解決方法：降低積分時間 3. 得到一個非常不穩定的PID。 
- 如果用了微分，可能是微分參數有問題
- 沒有微分，可能是增益（Gain）值太高
解決方法： - 調整微分參數到0－1的范圍內
- 根據回路調節特性將增益值降低，低可從0.x 開始逐漸增大往上調，直到獲得穩定的PID。
如何獲取一組合適的參數，實現快速并穩定的PID控制？ PID調節過程中，用戶通常需要做多次的參數調節才能獲得的控制效果。從下面反饋（過程變量）與給定之間的曲線圖中，可以看到黃色曲線較理想。用戶可以將調節的PID反饋與給定曲線與下圖中對比，并修改相關參數（但是因為現場情況不一樣，用戶還需具體問題具體對待，下圖中的建議僅供參考： 
圖 4.3.4 反饋與給定曲線 1.超調過大，減小比例，增大積分時間 2.迅速變化，存在小超調 3.實際值緩慢接近設定值，并且無超調的達到設定值 4.增益系數太小和/或微分時間太長 5.益系數太小和/或積分時間太長 常見問題沒有采用積分控制時，為何反饋達不到給定？ 這是必然的。因為積分控制的作用在于消除純比例調節系統固有的“靜差”。沒有積分控制的比例控制系統中，沒有偏差就沒有輸出量，沒有輸出就不能維持反饋值與給定值相等。所以永遠不能做到沒有偏差。 對于某個具體的PID控制項目，是否可能事先得知比較合適的參數？有沒有相關的經驗數據？ 雖然有理論上計算PID參數的方法，但由于閉環調節的影響因素很多而不能全部在數學上 地描述，計算出的數值往往沒有什么實際意義。因此，除了實際調試獲得參數外，沒有什么可用的經驗參數值存在。甚至對于兩套看似一樣的系統，都可能通過實際調試得到*不同的參數值。 PID控制不穩定怎么辦？如何調試PID？ 閉環系統的調試，首先應當做開環測試。所謂開環，就是在PID調節器不投入工作的時候，觀察： 可以試著給出一些比較保守的PID參數，比如放大倍數（增益）不要太大，可以小于1，積分時間不要太短，以免引起振蕩。在這個基礎上，可以直接投入運行觀察反饋的波形變化。給出一個階躍給定，觀察系統的響應是的方法。 如果反饋達到給定值之后，歷經多次振蕩才能穩定或者根本不穩定，應該考慮是否增益過大、積分時間過短；如果反饋遲遲不能跟隨給定，上升速度很慢，應該考慮是否增益過小、積分時間過長…… 總之，PID參數的調試是一個綜合的、互相影響的過程，實際調試過程中的多次嘗試是非常重要的步驟，也是必須的。 5.PID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 年提出的延時反饋算法。經過這二十年，繼電反饋算法已被應用于工業控制的各個領域?？梢允褂貌僮鲉T面板中的用戶程序或者 PID 整定控制面板來啟動自整定功能。在同一時間，不僅僅只有一個 PID 回路可以進行自整定，如果需要的話，所有 8 個 PID 回路可以同時進行自整定。PID自整定算法向您推薦增益值、積分時間值和微分時間值。您也可以為您的調節回路選擇快速響應、中速響應、慢速響應或者極慢速響應等調節類型。 5.1. PID自整定先決條件啟動自整定先決條件： 要進行自整定的回路必須處于自動模式 在開始PID自整定調整前，整個PID控制回路必須工作在相對穩定的狀態（穩定的PID是指過程變量接近設定值，輸出不會不規則的變化，且回路的輸出值在控制范圍中心附近變化。） 理想狀態下，自整定啟動時，回路輸出值應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致輸出值超出小或范圍限值。 如果發生這種情況，可能會生成自整定錯誤條件，當然也會使推薦值并非化。 為什么啟動自整定之前，需要PID控制回路工作在相對穩定狀態？ 啟動自整定后,回路計算自滯后序列時，不能執行正常的 PID 計算，此時回路輸出時一個定值，不會根據偏差變化。 因此，在啟動自整定序列之前，控制過程應處于穩定狀態。 這樣可以得到更好的滯后值結果，同時也可以保證自滯后序列期間控制過程不會失控。 | 
