干货分享：两个例子告诉你什么是PID控制器？

PID控制器是工业控制中应用最广泛的一种控制器，那么什么是PID控制器呢？

PID是比例（Proportion）积分（Integral）微分（Derivative）的缩写。在制造生产过程中，如果需要使设备或空间保持恒定的温度，那么PID是最好的选择。

从本质上来说，它使用控制回路反馈来确保能得到我们想要的输出结果，只需在控制器中设置一个设定值，它就可以根据传感器输入与设定值比较进行反馈调节，再通过数据运算，使输出保持恒定。

我们用汽车的定速巡航控制来举例。首先假定一个速度设定值，然后设置巡航控制。当巡航设定车速信号和实际车速反馈信号输入汽车电子控制单元后，控制单元经过比较运算可以得到速度偏差变化，巡航控制系统将输出信号发送到油门，以调节速度，速度传感器提供控制回路反馈。

通过反馈车辆就可以得到加速或减速的指示，并控制油门的高低。我们在制造和生产中比较常用的反馈控制器是PID温度控制器，这种控制器易于使用，方便安装。另外，这种控制器在控制温度方面性能也非常好。下面让我们来看一下它是如何工作的？

我们通过一个管道温度控制的示例来体现PID温度控制器的工作过程，首先将示例中的控制器设定值设置为200度，然后控制器向电源调节器输出信号，电源调节器输出一定功率的加热电压开始加热，反馈控制回路采用热电偶传感器读取温度。

在示例中，PID控制器还可以用作加热装置的开关控制。除了200度的设定值，我们还将控制器的调节温度设置为200度以上和以下几度。例如，当热电偶读数为202度时，控制器将关闭加热，当热电偶读数为198时，重新打开加热。高温时关闭，低温时打开，这个循环过程，可以一直持续，这是PID温度控制最简单的控制形式。

除了独立单元的PID控制器之外，还可以选择通过PLC来进行PID控制，可以使用PLC上附带的输入和输出模块进行控制。其中，变量输入或反馈控制回路可以连接到输入模块并在PLC中进行PID编程。将被控制设备连接到我们的输出模块，然后通过调节被控制设备来控制执行装置。

PLC中的PID编程可以进行各种数学运算，并根据变量输入和设定值做出比较与判断，另外还可以用编程软件中的程序块来设置PID。通过PLC与编程软件相结合来调节合适的输出结果。

总而言之，无论决定采用哪种方式进行设置，PID控制都是自动化过程的绝佳选择。