PID是比例(P)、積分(I)、微分(D)的縮寫(xiě)，PID控制器是丁業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最廣泛的閉環(huán)控制器，具有以下優(yōu)點(diǎn)。
    (1)不需要被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。自動(dòng)控制理論中對(duì)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)方法主要建立在被控對(duì)象的線性定常系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上。該模型忽略了實(shí)際系統(tǒng)中的非線性和時(shí)變性，與實(shí)際系統(tǒng)有一定的差距。另外，對(duì)于許多T業(yè)控制對(duì)象，根本無(wú)法建立較為準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，因此自動(dòng)控制理論中的設(shè)計(jì)方法很難適用，此時(shí)使用PID控制可以得到比較滿意的效果。
    (2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。PID控制器的結(jié)構(gòu)典型，程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，計(jì)算工作量較小，各參數(shù)有明確的物理意義，參數(shù)調(diào)整方便，容易實(shí)現(xiàn)多回路控制、串級(jí)控制等復(fù)雜的控制。
    (3)具有較強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性。根據(jù)被控對(duì)象的具體情況，可以采用PID控制器的多種變種和改進(jìn)的控制方式，如PI、PD、帶死區(qū)的PID、被控量微分PID、積分分離PID和變速積分PID等，但比例控制一般是必不可少的。隨著智能控制技術(shù)的發(fā)展，PID控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等現(xiàn)代控制方法結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)PID控制器的參數(shù)自整定，使PID控制器具有經(jīng)久不衰的生命力。
    (4)使用方便?，F(xiàn)在已有很多PLC廠家提供具有PID控制功能的產(chǎn)品，如PID閉環(huán)控制模塊，PID控制指令和PID控制系統(tǒng)功能塊等，它們使用簡(jiǎn)單方便，只需設(shè)定一些參數(shù)即可，有的產(chǎn)品還具有參數(shù)自整定功能。
    由自動(dòng)控制原理的知識(shí)可以得到PID控制器的傳遞函數(shù)為

    模擬量PID控制器的輸出表達(dá)式為


    由于PLC為數(shù)字式控制器，故需要對(duì)PID中的積分和微分環(huán)節(jié)進(jìn)行近似。積分對(duì)應(yīng)于曲線與坐標(biāo)軸包圍的面積，可以用若干下矩形的面積和來(lái)近似精確積分，容易計(jì)算每塊矩形的面積，故積分環(huán)節(jié)的近似計(jì)算如圖6-11所示，
 


由此，可以得到PID的數(shù)學(xué)表達(dá)式為