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PID控制器（比例-積分-微分控制器）是一種廣泛應用于工業控制系統中的反饋回路控制器。它根據控制對象的當前狀態和設定目標之間的偏差，通過比例（P）、積分（I）和微分（D）三個基本控制作用來調整控制輸入，以達到消除偏差、穩定系統的目的。PID控制適用于溫度，壓力，流量等物理量，是工業現場中應用Zui為廣泛的一種控制方式

PID控制器的設計靈感來源于人的直覺和經驗。在日常生活中，我們通過觀察、判斷和行動來調整自身的行為，以達到預期的目標。PID控制器模擬了這一過程，通過不斷測量系統的輸出，與期望值進行比較，然后根據偏差來調整控制輸入。

PID控制器的基本原理如下：

1. 比例（Proportional, P）作用：比例作用是根據偏差的大小來調整控制輸入的。偏差越大，控制作用越強。比例作用可以迅速減少偏差，但通常會留下一個穩態誤差。
2. 積分（Integral, I）作用：積分作用是對過去的偏差進行累積，用來消除穩態誤差。積分作用可以保證系統在達到設定目標后，輸出穩定，不會出現波動。
3. 微分（Derivative, D）作用：微分作用是根據偏差的變化率來調整控制輸入的。微分作用可以預測偏差的未來變化，提前做出調整，從而提高系統的穩定性和響應速度。

S7-1200  CPU提供了PID控制器回路數量受到CPU的工作內存及支持DB塊數量限制。嚴格上說并沒有限制具體數量，但實際應用推薦客戶不要超過16路PID回路。可同時進行回路控制，用戶可手動調試參數，也可使用自整定功能，提供了兩種自整定方式由PID控制器自動調試參數。另外STEP7  Basic還提供了調試面板，用戶可以直觀的了解控制器及被控對象的狀態。

PID控制器結構

PID控制器功能主要依靠三部分實現，循環中斷塊，PID指令塊，工藝對象背景數據塊。用戶在調用PID指令塊時需要定義其背景數據塊，而此背景數據塊需要在工藝對象中添加，稱為工藝對象背景數據塊。PID指令塊與其相對應的的工藝對象背景數據塊組合使用，形成完整的PID控制器。如下圖所示：

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循環中斷塊可按一定周期產生中斷，執行其中的程序。PID指令塊定義了控制器的控制算法，隨著循環中斷塊產生中斷而周期性執行，其背景數據塊用于定義輸入輸出參數，調試參數以及監控參數。此背景數據塊并非普通數據塊，需要在目錄樹視圖的工藝對象中才能找到并定義。

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S7-1200 PID 功能有三條指令可供選擇， 分別為 PID_Compact， PID_3Step， PID_Temp。可根據實際需求選擇PID指令，選擇方法如下圖：

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隨著s7-1200固件版本的升級，TIA Portal中PID控制器指令PID_Compact,PID_3Step,PID_Temp也在不斷的升級迭代，因此PID控制指令存在多個版本，各版本與CPU固件版本兼容性不同，CPU處理時間和存儲器要求也不同；

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