IPEmotion专业版、开发版支持控制模块，该模块支持函数发生器、PID控制器、路由器、序列控制、序列控∮制块以及参考曲线生成器。本文主要针对PID控制⊙器的应用做出介绍。IPEmotion支持真正的PID控制器功能，最大更新速率1kHz。（P：Proportional control比例控制；I：Integral control积分控制；D：Derivative control微分控制）模拟PID回路功能，可使用为IPEmotion PID控制器专门开发的过程模拟器。过程模拟器是㊣ 一个小盒子，代表过程并提供来自过程的模拟输出信号，并且还具有⊙模拟输入以从PID控制器接收控制值。在实际过程中，控制值（例如，正在移动执行器以改变一个值的位置进而改变流★入油箱的流量或控制电机的节流位置。）下＠图概述了软件，带IO模块的模拟测量系统、过程以及它们之间的相互关系。通常〒需要模拟输入测量和模拟输出信ξ号来控制过程。
图像来源：IPEmotion用户手册
PID控制过程模拟演示
PID控制器的目标是将过程（烘箱温度、发〓动机转速、油箱填充水平等）保☆持在给定的设定值。PID控制器也应该对过程的干扰做出反应。例如，当负载增加时，当温度下降或增加电动机的节气门位置时，加☉热烘箱以提高温度。PID控制器需要来自过程（过程变量）的模拟输入信号和模◣拟输出通道，将PID的控制值（CO）反馈给过程。本例中，利用Dataforth DAQ20 IO模块为设置〓示例，模拟演示PID控制器的控Ψ制过程。
?VSN | 模拟量输入模块（单端） |
?VO | 模拟量输出模块 |
采集界面->添加PID控制器
控制器创建∴后，在左侧树形列表控制模块中PID控制器↘下列出。
每个PID控制器由4个通道组成，包括三个调谐变量通道以及一个状态通道。状态通道指示PID控制器▓是否工作。
PID运行设置选项卡：
?Start trigger | 设置PID控制器〇开始触发条件 |
?Stop trigger | 设置PID控制器结束触发条件 |
?Hold trigger | 设置PID控制器保持触发条件 |
若未定▲义触发条件，则PID控制器在开「始测量时直接开始运行。PID控制器运行时，状态通道从0更新为1。状态1表示PID控制器正※在正常运行。
PID输入/输出设置选项卡：
输入、输出设置是使控制器正常工作的重▃要设置。
?控制值通道(CO) | 设置数据输出通道，控制器将控制值▅(CO)写入该通道。然后通过模拟量输出模块将该值发送至过程执行部ξ件，例如用于改变流量、电机转速等的阀门。控制值(CO)必须更新对实际值通ζ道(PV)有影响的执行机构。 |
?实际值通道(PV) | 实际值通道(过程变量PV)是测量当前过程输出信号的模拟量输入通道。该测量通道可以是任ξ 何类型的输入，例如(电压、温度、应变、转速等)。PID控制回路仅在控制值(CO)影响实际值(PV)时有效。例如：若测量炉内温度(PV)，控制值(CO)应影响向燃烧器释放ω 更多或更少天然气的阀门，从而增『加或降低炉膛温度。 |
?参考值通道(Set Point) | 参考值即为设定点。设定值对于控制过程非常重要，PID控制器必』须使过程变量保持在这个设定值上。设定值可以是一个定义的炉温、油箱液位或发动机转速等。设定值可以由操作人员根据实际需求改变，例如，熔炉温度可以根据在熔炉中加工的产品︼而变化。 |
PID控制参数设◇置(调谐变量)
参数设置即定义放大系数(Kr)、前置时间(Tv)和后︾续时间(Tn)等调谐变量。调谐因子作为单独的通道，若在采集过程中需要更新〓参数，则可通过手动输入、滑块或函数生成器。
?工作频率 | 定义PID循环计算的频∏率，工作频率应与测量(PV)和输出(CO)频率一致。当输入和输出以1Hz的速率更新时，PID回路以1kHz的计算♀速率运行是没有意义的。 |
?Kr | 放大默认值▅为1。该因子对比例增益有影响。 |
?Tv | 微分增益的时间常数，默认值为0。该因子增加至大于0，噪声会增▆加。 |
?Tn | 积分增益的时间常数，默认值为1。该因子╱增加时，系统反应时间将变慢。 |
在欧标和美标间，调谐因子有不同的术语表达。
IPEmotion EU-PID调谐因子 | US-PID调谐因子 |
Kr=比例放大 | Kp比例增益 Kr=Kp |
Tv=先导时间 | Kd微分增益 Tv=Kd/Kp(微分增益) Tv=Kd/Kr=Kd/Ki |
Tn=重置事件 | Ki积分增益 Tn=Kp/Ki(积分增益) Tn=Kr/Ki=Kp/Ki |
示例：水箱内温△度控制（视频演示见下方原文链接）
http://www.windhill.com.cn/articles/20210402112618/
