S7-1200 中提供了被称为Compact PID 的回路控制功能

S7-1200 中提供了被称为Compact PID 的回路控制功能，Compact PID 定位于中低段回路控
制应用。
从易用性角度来讲，Compact PID 比以前有了很大进步，下面把Compact PID 的使用方法简
单介绍一下。
Compact PID 的控制功能通过一个FB 块实现，每条回路的参数则保存在所谓的
"Technological object"中，以下简称TO。要控制几条回路就要添加相应数量的TO。每控制
一条回路就需要调用一次FB 块。通过在FB 调用时指定使用不同的TO 来实现对不同回路
的控制。
第一步：添加TO 并作基本设置
在PLC 站下有一个"Technological objects"的文件夹，双击其中的"Add new object"
选择添加"PID controller"。
如果左下角的"Add new and open"是勾选的，添加TO 后会自动打开TO 编辑器。也可以通过
双击TO 下的"Configuration"来打开TO 编辑器。在TO 编辑器中对控制回路作基本的设置。
几点说明：
1、"Invert PID controller output"：当PID 输出增大会导致输入减小时需要勾选（比如通过控
制冷却设备来控制温度时）
2、"Input_PER(analog)"：当PID 输入直接来自模拟量输入模块时选择。
3、"Input"：当PID 输入来自于PLC 内部变量时选择，如来自于DB 块或M 区变量
4、"Output_PER"：当PID 输出直接输出直模拟量输出模块时选择
5、"Output"：当PID 输出输出至PLC 内部变量时选择
6、"Output_PWM"：当输出至PWM 时选择
7、为什么setpoit, Inputvalue 和Output Value 的实际值都是灰的？答：这些要在FB 调用并
选择了该TO 时才能填写。
第二步：在循环中断OB 中调用Compact PID 的FB 块
在添加了"PID controller"的TO 后，用于Compact PID 控制的FB 块会自动被添加到"Program
blocks"文件夹下。该FB 块也可以从"Extended instructions"中手动添加。
Compact PID 需要在循环中断OB 中调用以保证采样周期和输出时间间隔的确定性。因此，
首先添加一个循环中断OB。
双击"Add new block"，在弹出对话框中选择添加"Cyclic interrupt"。"Scan time"以毫秒为单位，
指该OB 中的程序在PLC 运行时每隔多少毫秒执行一次，这也就是你PID 控制的采样周期。
将Compact PID 的FB 块拖到新添加的循环中断OB 中。熟悉Step7 的人都知道，FB 块在调
用时要指定instance DB（一直以来翻译成背景数据块，但是我个人习惯把它称为iDB），而
对于Compact PID，它的iDB 就是TO。因此，要控制哪条回路，就选择那条回路的TO 作
为iDB。实际上TO 本质上就是一个DB 块，只不过不能用普通的DB 编辑器编辑罢了。
第三步：填写Compact PID 管角
Compact PID 的属性页里提供了一个配置界面，以帮助用户填写管角。这个配置界面与TO
的编辑器实际上是一回事，但在这里"setpoit, input, output"是可以编辑的，不过与TO 编辑器

相比少了"Advanced settings"选项页。
总体来讲，这个配置界面使用起来还是比较容易的。只有一点比较迷惑人的地方需要说明，
就是其中的"Value from instance data block"和"Value at function block"选项
我相信，绝大多数用户都习惯于将变量或数值直接填写到FB 的管角上，因此对于绝大多数
用户，只要选择"Value at function block"就可以了。实际上在程序执行时，管角上的变量或
数值会自动copy 到iDB 的相应位置上。
对于少部分高手，他们不屑于在管角上填写变量或数值，因为他们知道这些变量或数值最终
会copy 到iDB 里，所以他们索性自己动手，这样他们的程序别人不容易读懂。比如用户可
以在setpoint 管角上填写"MD100" ，也可以用move 指令将MD100 的值写到
"PID_Compact_1"."Setpoint"里，最终的效果是一样的。其实在配置界面里提供这个选项有点
多此一举，因为绝大多数普通用户都用不到，而对于真正的高手，即使没有这个选项他们也
会这么作的。
配置界面还有一个选项页叫"Input scaling"用于将输入值进行量程转换。我不知道为什么在这
里没有提供启用/禁用的选项，所以输入值的量程一直是被转换的。如果你确实不需要量
程转换，只要把原始值和"scaled value"设置成一样就行了。
所有参数添好以后就可以将程序下载到PLC 了。
第四步：整定PID 参数
下载之后，打开在线监控，你会发现FB 看起来在正常运行，但是无论怎么改变设置值
(setpoint)，输出始终是0。
这是因为你还没有对PID 进行整定。Compact PID 只有在进行整定之后才可以正常运行。
点击Compact PID 上的"commissioning"按钮或者双击TO 下的"commissioning"打开调试工
具。
在调试工具中首先点击"Start measurement"，再点击"Start tuning"，系统便开始对PID 进行自
动整定
Compact PID 有两种自整定模式，一种是"Startup tuning"，另一种是"Tuning in run"。两种模
式到底有什么区别我不太清除，只知道"Tuning in run"的算法更复杂一些，需要的时间也更
长。有时候"Startup tuning"无法找到优化的PID 参数时，系统会提示用户使用"Tuning in run"
模式进行自整定。
整定过程中：

整定结束，自动切换为自动模式：
注意：这时，整定好的PID 参数还只保存在CPU 中，可以通过点击左下角的"Upload PID
parameters to project"把参数上载到项目中以便以后下载直接使用。如果你忘记了上载PID 参
数，再次下载项目后就需要重新走一遍自整定过程。点击"Upload PID parameters to project"
按钮后系统没有任何反馈，这确实是个易用性问题，以后会改进，不过当你打开TO 编辑器
选择PID parameter 选项页时，可以看到参数已经上载回来了。
对于Compact PID，建议大家不要使用手动的PID 参数，因为它并不是标准的PID 算法，手
动PID 参数不会得到很好的效果。即使是你把上载的PID 参数抄下来原封不动的放到另一
个TO 里控制同一个对象，效果也未必会理想，因为有一些参数是没有显示出来了。所以唯
一的办法就是保存好。

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