项目开发过程中，常常会有需要对模拟量进行PID控制的应用场景，如换热器的输出温度控制；管道流量控制；管道内压力控制等。在进行这一类控制对象设计的过程中，选择PID控制方法，是一个简单而高效的处理方式。如下即为一个PID控制对象的运行曲线。

PID运行曲线

通过以上PID运行曲线可以看到，使用此种方式，可以将被控对象稳定在一个很小的范围。这里以换热器温度控制过程，对PID控制的使用方法举例说明。（转载请注明来源函控自动化工程师头条号）

换热器原理

换热器结构示意图

此即为过程控制系统中，典型的换热器结构图。其利用两种介质的温度差，其中一种介质与另一种介质在换热器中流动，从而实现目标介质的温度的控制。其既可以增加控制介质的温度，亦可以降低控制介质的温度。使用过程中，依具体情况，具体处理。

功能说明

这里以加热水与空气换热。将加热到一定温度的水，通入到换热器。同时向换热器通入一定压力的空气。用加热的水，换热空气。

因PID控制对象针对单输入，单输出对象。故在系统设计个过程中，应确保被控对象为单输入单输出对象。否则系统可能出现震荡，无法稳定。这里假定加热水为一个稳定的变量，换热器通过调整通入空气的流速来实现其出口温度的控制，调整方式为调节管路阀门的开度，实现管路中空气的流速的调整。

控制方法

1、控制系统的结构示意图如下：

控制原理结构图

2、器件选型

在构建这样一个过程控制系统，进行硬件选型的过程中，优先选择电流型信号传感器。电流型传感器的抗干扰能能力要比电压型传感器号很多。同样的，在比例调节阀的信号类型选择上，亦建议优先选择电流信号类型。

3、变送器、调节阀与PLC接线

PLC输入接线

PLC输出接线

4、在PLC内部模拟量信号处理

模拟量输入信号与内部寄存器变量值的对应关系

PLC输入的4mA对应于内部寄存器的0，PLC输入20mA对应于内部寄存器的32000.若当前输入为a mA，那么对应的内部寄存器变量=（a-4）*（320000-0）/（20-4）。在程序中，再将此数据转换为于工程实际值相应的数字，方便观察其数值与实际工程值得关系。

5、自动控制处理

PLC将接收到外部传感信号，将传送给至PID控制模块即可。至此，即可进行参数整定调试。（转载请注明来源函控自动化工程师头条号）