PID 或比例積分微分 (PID) 控制器可用于控制壓力、流量、其他過程變量，以及溫度。比例積分微分控制器的目的是迫使反饋與基于溫度設置的某個設定點相匹配。PID 溫度控制器主要用于對過程中增加的能量變化做出快速反應的系統(tǒng)中。這在負載變化恒定且質(zhì)量略小的系統(tǒng)中非常有用。

簡而言之，PID 控制器是一種查看設定值并隨后將溫度轉(zhuǎn)換為所需設定值的設備。那么，如何設置 PID 溫度控制器？ 您需要遵循哪些 工具、步驟和預防措施？本文試圖討論與 PID 溫度控制器有關的幾乎所有事情，從設置到所需工具再到要遵循的步驟，僅舉幾例。 

PID溫度控制器工作原理

要清楚地了解PID溫度控制器背后的工作原理 ，您可能需要仔細查看下圖。 

那么，這里發(fā)生了什么？設定值 (SP) 是整個過程必須產(chǎn)生的期望值。假設您家中的溫度控制系統(tǒng)的設定值為 22°C；

因此，如果您希望整個過程產(chǎn)生接近 22°C 或非常接近的穩(wěn)定溫度。這是 PID 溫度控制器的作用點。PID 控制器會考慮設定值，然后將其與過程變量 (PV) 的實際值進行比較。

回到您的家中，PID 控制器然后查看室溫的當前值，并查看它與 22°C 的距離或接近程度。如果設定值 (SP) 和過程變量 (PV) 相同，則您的控制器無需執(zhí)行任何此類操作。但如果兩個值之間存在差異，則意味著存在需要更正的錯誤。

回到您的房子，需要糾正的錯誤可能是制冷或制熱，這取決于 PV 值是高于還是低于 SP。如果溫度較低，傳感器將拾取較低的溫度并將其饋送到控制器。然后控制器看到“溫度誤差”并嘗試糾正它或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為所需的范圍。如果系統(tǒng)再次受到干擾（溫度升高/降低），控制器將再次啟動。它是如此簡單。

設置您的 PID 工具和所需材料

您是否打算自己設置 PID 溫度控制器？如果是這樣，那么您必須擁有一些工具和材料。通過使用錯誤或不合格的工具和材料，請放心使用 PID 溫度控制器，其功能會令人不快。正確的工具和設備類型對于創(chuàng)建 PID 溫度控制器是必要的，該控制器將溫度轉(zhuǎn)換或設置為所需的設定值。 

當您想自行設置 PID 溫度控制器時，您將需要以下工具：

• 烙鐵、助焊劑鑷子和焊錫絲

• 一臺銑床

• 激光切割機

• FTDI 串行 TTL-232 USB 電纜

• 萬用表（電壓表和歐姆表）

擁有 PID 溫度控制器的第一步是確保您擁有上述所有工具。

·材料

除了工具之外，您還需要以下材料組合：

• 單面電木銅板（最好用60*35mm）

• Attiny 45 微控制器

• 固態(tài)繼電器

• 1N4004二極管

• 指甲油

• 電容器（最好是SMT 0603 Adafruit 書）

• 交直流變壓器（最好是230V-9V）

• 晶體管

• 運算放大器

• 電壓調(diào)節(jié)器

對控制器進行編程

對 PID 溫度控制器 進行編程，其唯一目的是確保其發(fā)揮作用，并不是一個復雜的過程。您所需要的只是合適的軟件，一切順利。盡管 PID 調(diào)諧器似乎是最好的，但有許多軟件包可供人們依賴。

有幾個原因。例如，PID Tuner 軟件通過減少振蕩和增加帶寬來簡化轉(zhuǎn)動多個單獨回路的過程。 

該軟件還允許在免費的情況下實現(xiàn)他或她想要的設計和性能要求。PID 調(diào)諧器堅固、簡單，并在各種操作條件下提供卓越的性能。 

除了 PID Tuner 軟件外，還可以使用 IJ-6 軟件。這種類型的軟件可以輕松地對大范圍的溫度進行安全監(jiān)測和控制。 

如何調(diào)整到所需的 PID 值

調(diào)諧是將溫度改變到所需量的過程。可悲的是，調(diào)整 PID 溫度控制器似乎有點棘手，知道從哪里開始，遵循什么方向。PID 溫度控制器的整定方法主要有 3 種。它們包括手動調(diào)整、自動調(diào)整和調(diào)整啟發(fā)式，如下所述：

·手動調(diào)諧

通過將復位時間設置為最大值，速率保持為零，可以實現(xiàn)手動調(diào)諧。之后，增益需要增加環(huán)路開始以穩(wěn)定幅度振蕩的電平。校正任何偏移，PID 的好處必須在調(diào)整時間時設置為復位值的一半。  

·自動調(diào)諧

在這里，PID 控制器通常“學習”如何響應精確 PID 設置中的任何變化或干擾。當一個選擇“自動調(diào)諧”功能時，控制器立即觸發(fā)輸出。需要注意的重要一點是，控制器需要 10 度或以上的設定點才能成功進行自動調(diào)整。

·調(diào)整啟發(fā)式

也稱為 Ziegler-Nichols 方法，調(diào)整啟發(fā)式是另一種調(diào)整 PID 控制器的方法。為了實現(xiàn)這一點，必須將積分值I和導數(shù)D增益設置為零。比例增益P然后緩慢增加，直到達到所謂的最終增益K u。

你需要注意的一些事情

談到 PID 溫度控制器，您需要始終密切注意一些事項。除其他外，安全和預防措施最重要。您需要確保您考慮到特定的預防措施，以免將您的生命或與您親近的人置于危險之中。首先，如果您不知道如何安裝新購買的PID溫度控制器，最好尋求專業(yè)人士的服務。

此外，必須確保按照手冊的指示連接溫度控制器。此外，確保從控制器應該放置的位置排除導電污染。最后，確保控制器的重要部件有一個完整的外殼。

PID溫控器可應用的領域

PID 溫度控制器可用于多種值得注意的應用。盡管 PID 控制與噪聲作斗爭，但它們在許多領域都是必要的。全球數(shù)以百萬計的家庭、車輛和商業(yè)實體依賴于 PID 溫度控制器。然而，它們在整個工業(yè)部門中被大量使用。

以下是比例積分微分 (PID) 溫度控制器的一些日常工業(yè)應用。

? 爐溫控制——大多數(shù)爐子在高溫下保存大量原材料。無論熱量如何，材料的溫度都不會快速變化。但是，微分項使用穩(wěn)定的 PV 信號來糾正錯誤。

?  批次溫度控制——這里的操作是在封閉系統(tǒng)下進行，溫度可能會上升到不希望的水平。必須使用 PID 溫度控制來控制一切。

? 中和 pH 控制——許多行業(yè)將 pH 視為一項重大挑戰(zhàn)。例如，它們有時往往是非線性的，這是許多企業(yè)都在努力解決的一個方面。這就是 PID 溫度控制器的用武之地。 PID 溫度控制器可以有效地中和 pH 值以使其處于控制之下

概括

顧名思義，PID溫度控制器是一種用于控制溫度的設備。它由一個接收輸入的傳感器和另一端連接到元件/設備（如加熱器或風扇）的輸出組成。PID 溫度控制器用于家庭、車輛和辦公室。然而，它們在工業(yè)控制應用中被大量使用。調(diào)整是必要的，以達到所需的溫度水平。幸運的是，用戶可以使用不止一種方法來調(diào)整這些設備。更好的是，有幾個軟件平臺可以用來對 PID 溫度控制器進行編程，使其按需要運行。在設置您的 PID 溫度控制器時，確保將特定的預防措施考慮在內(nèi)是至關重要的。有了這樣的預防措施，