FX3UPLC FX3U-4AD模块进行恒温PID控制

在上一篇的速度PID控制的文章中，我们已经介绍了关于PID指令以及相关参数的具体应用。所以本篇文章，主要是给出程序部分。

首先在给出程序之前，我们先了解一下以下几个概念：

1.市电电压的过零性：我们平常在用的市电电压为交流220V，它的频率是50HZ，因此1秒种内，它会出现50个正弦波形，得出每个波形的周期是20ms，而过零性的现象就是：当在每个上半波形或者下半波形内，如果此时固态继电器需要关断或者导通，那么是不能马上关断或者导通的，必须等到过了下一个零点后，才能关断或者导通。因此，我们当我们用固态继电器控制市电时，必须考虑将导通时间大于10ms。

2.PWM指令：PWM S1 S2 D，其中S1是脉宽，S2是周期，它们的单位都是ms。所以根据上面说的过零性，S1的值必须大于10才行。S1➗S2✖️额定功率实时输出功率，当S1S2时，就是全功率运行。另外，S2不能过长，因为它是以ms为单位，比如，将S1设置为1000，S2设置为10000，看似很合理，输出功率10%，感觉能把水加热，但是实际情况是，1秒加热，99秒不加热，那你说，这能加热到目标温度吗？显然不行。所以，一般我们将S2设置成1000。

好了，我们言归正传，下面是FX3U-4AD模块参数设置：

#0：由于我的温度变送器是4-20ma的量程，因此我们将4号通道设置成3。

#5：我们选择平均次数，平均次数根据需求来，可以设的大点，这样温度变化就能稳定一些。

#13：通道4的实时温度数据。

硬件接线：主要是4AD和温度变送器的接线。固态继电器的太简单，就不画出来了。

模拟量算法：

4AD输入的是4ma-20ma，对应量程是0-16000。

温度变送器也是4ma-20ma，对应量程是-50°到400°。

因此我们直接略过4ma-20ma这组数据，直接让0-16000和-50°-400°进行耦合。

根据斜率方程式y=kx+b，然后得到两组列算式：

-50=0*k+b

400=16000*k+b

最后得出温度的计算公式：当前温度=（#13号数据*9）/320-50

有了上面的公式，我们就可以进行编程了，下面会贴出2种自整定的方法：

对了，提一句：加热是逆动作，制冷是正动作！

首先是极限循环法：

最后是阶跃响应法：

最后，这只是一个温控PID的框架，具体PID参数的设置，还是得依靠自己的经验，再结合自整定参数，根据现场情况进行修改。

附PID参数调整口诀：

参数整定找最佳，从小到大顺序查；
先是比例后积分，最后再把微分加；
曲线振荡很频繁，比例度盘要放大；
曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳；
曲线偏离回复慢，积分时间往下降；
曲线波动周期长，积分时间再加长；
曲线振荡频率快，先把微分降下来；
动差大来波动慢。微分时间应加长；
理想曲线两个波，前高后低四比一；
一看二调多分析，调节质量不会低；

若要反应增快，增大P减小I；

若要反应减慢，减小P增大I；

如果比例太大，会引起系统震荡；

如果积分太大，会引起系统迟钝。