工業自動化係統中利用PID控製閥門

在工業自動化係統中利用PID去控製閥門，通常這個閥門是一個可以接收4-20mA模擬量信號去控製閥門開度的閥門，當然也可以0-10V這樣去控製，所以這個閥門首先是一個可以被模擬量信號控製開合度的閥門，通常也叫做調節閥！

比如給它4mA的信號，它就能關到最小（0%）；給它20mA的信號它就可以開到最大（100%）。--這就是PID控製閥門開度對硬件的一個要求，其實這種閥門很多時候是不需要關到0%的，PID參數調節好以後，它會在一個比較小的幅度內變化，比如45%--55%這樣！

閥門這邊說完了，來說說PID這邊，一般無非就的用PID儀表，或者PLC中的PID指令，最終去控製輸出信號！PID其實是閉環控製回路的一個經典算法！在PID控製中，一般是SP , PV, CV這樣的三個值，PV就是過程值！SP就目標值，CV就是輸出值！還是以一個例子來簡單說一下：

這個圖片就可以看做是一個液位維持係統的PID調節回路，進水和出水是一直有的，但是出水的多少就有一個可以調節開度的調節閥來控製，調節閥開的越大水位就越低，調節閥開的關的越小水位就越高！

在這個係統中，還需要一個重要的傳感器就是液位傳感器，這個傳感器也必須是模擬量信號，這樣才能不斷和你想要的目標值做對比，去決定PID的輸出！也可以說必須有PV值才能滿足PID算法的使用要求！這個液位傳感器的值就可以認為是PV值，經過一係列格式化之後就可以，就可以參與到PID 的運算中，和SP目標液位值不斷的對比，進而去預判下一步是改開大還是關小！

PID計算出來的CV值通常就是一個0-100%之間的值，在PLC中的話通常就需要通過模擬量模塊輸出一個4-20mA的電流信號，進而去控製調節閥的開度！

就說這麼多了，大意就是PID算法是要求閉環回路，所以必須要有PV過程值，和你想維持的液位目標值SP,不斷的比較，輸出一個CV值，這個CV值就可以去控製閥門的開度，這裏閥門的開度是調節液位的一個手段而已，你也可以變頻器去控製出水水泵的轉速，也是一樣的，都隻是PID主要目標後邊的實現手段而已！---千萬不要以為調節閥目前的開度也是一個PV值，這樣理解就錯了！