一、PID控制回路的作用

介绍PID控制在变频器中的应用，强调其在调节速度、位置等方面的关键作用。

详细解释比例（P）、积分（I）和微分（D）在控制中的功能。

举例：PID控制如何帮助调节风机的转速、恒温恒压控制等。

二、如何设置PID参数

比例（P）调节：解释比例增益对系统响应的影响，并如何根据负载特性进行调整。

积分（I）调节：介绍积分作用，特别是在长期误差（如持续漂移）时的作用。

微分（D）调节：微分控制如何帮助减小超调，保持系统稳定。

如何通过实验和调试优化PID参数，确保变频器工作稳定。

三、PID调节中的常见问题与解决方案

系统振荡或过度反应：如何通过减小比例增益来消除振荡问题。

长期稳态误差：通过增加积分增益来减少误差。

系统响应迟缓：调整微分增益提高响应速度。

常见的调节方法：渐进法、Ziegler-Nichols法等。

四、PID调节与变频器实际应用案例

案例1：风机恒压控制

设定风机转速PID参数，通过PID控制保持系统在设定的压力范围内。

案例2：水泵调速控制

使用PID控制调节水泵的流量，通过合理调整PID参数，提高水泵系统的能效和响应速度。

案例3：电梯/起重设备的速度控制

电梯运行过程中如何利用PID调节使其平稳启动、停止。

五、PID参数优化与现场调试

如何通过现场调试确保变频器的PID参数设置达到最佳状态。

调试步骤：现场测试 → 反馈调整 → 系统验证。

调试小技巧：如何在初步设置时避免过度调整PID参数，确保系统稳定运行。

六、常见问题与故障排除

PID调节不灵活的原因分析：可能的电机参数设置错误、反馈信号不稳定、通讯问题等。

故障排查：如何通过测量信号、调整参数、查看报警信息来排除PID调节相关故障。

七、总结与优化建议

在不同工况下如何调整PID参数，确保变频器高效稳定运行。

提供常见工况的优化模板，如风机调速、泵类应用等。

各品牌 PID 实操对照表（变量映射 + 入门调法）

说明：不同系列的菜单路径/参数代号会有差异，但术语与变量角色高度一致。以下给出每个品牌常见叫法、你需要找到的“六件套变量”，以及一步步怎么调。落地时请以对应系列的用户手册为准（搜索文末给的“关键词”能最快定位到手册里）。

先记住“六件套变量”通用名字

SP（设定值）：目标值（比如 0.45 MPa、25 ℃、某个流量）。

PV（反馈值）：实际值来源（AI1/AI2 模拟量、通讯、脉冲计数等）。

ERR（偏差）：SP − PV（由驱动内部自动计算）。

Kp / Ti / Td：比例增益、积分时间、微分时间（或 I 增益）。

OUT（控制输出）：PID 输出，通常接到频率/转速参考或扭矩参考。

LIMIT / MODE / FILTER：输出限幅、使能/手自动、输入滤波/死区等。

1) 施耐德 Schneider Altivar（ATV320/ATV610/ATV630 等）

常见叫法/关键词（手册检索）：
FUn → PID、PID On/Off、rPG (P)、rIG (I)、rDG (D)、FbS/Fdb（反馈源）、SP（设定）、PID out/REF、Anti-windup、Filter

变量映射

SP：内部设定或通讯设定（有的机型也可映射到 AI 作为外部设定）。

PV：FbS/Fdb 选择 AI1/AI2 或通讯反馈。

Kp/Ti/Td：rPG / rIG / rDG（有些系列把 I、D 叫“时间常数”）。

OUT：PID out → 作为速度/频率参考叠加或替代。

LIMIT：PID out limit、Low/High。

MODE：PID On/Off、Hold（保持）/Manual（手动）。

三步上手

接线与量程：AI1=0–10 V 对应 0–1.0 MPa（举例），在模拟量菜单里设量程与滤波（10–50 ms）。

开环核对：先不用 PID，让电机以固定频率运行，确认传感器/量程/单位正确（PV 跟现场表一致）。

闭环启用与调参：

P（rPG）从偏小开始（如 0.5–1.0），看响应速度；

I（rIG）设 1–5 s（或小增益），用来消除静差；

D（rDG）先 0，若有超调再加少许；

设 PID out limit（例如 ±20 Hz），防止冲得太猛。

常见坑：PV 与 SP 量纲不一致（要么都用“工程量”，要么都归一化）；PV 噪声大→先加滤波或死区。

2) Danfoss VLT（FC51/FC202/FC302 等）

关键词：PID Controller、P-gain / I-time / D-time、Feedback source、Setpoint source、Output limit、Enable

变量映射

SP：Setpoint（内部数值/通讯/外部输入映射）。

PV：Feedback source（AI/Fieldbus）。

K：P-gain、I-time(s)、D-time(s)。

OUT：PID Output → Speed Ref。

LIMIT：Min/Max Output、Ramp（配合加减速）。

MODE：Enable/Disable、Manual/Auto。

三步上手（恒压泵例）
P=0.8 起步 → 看 10–20% 设定阶跃；有静差则 I=2–6 s；再生/惯量大场景别上 D；减速报警 OV 就加大减速时间或加制动电阻。

3) ABB（ACS355/ACS580/ACS880 等）

关键词：Process PID、Kp / Ti / Td、Feedback selection、AI scaling、PID output to speed ref、Anti-windup

变量映射

SP：Process reference（本地/远程/通讯）。

PV：Feedback selection（AI1/AI2/Fieldbus）。

K：Kp、Ti(s)、Td(s)（部分系列叫 Tn、Tv）。

OUT：PID output → Speed reference（可与主给定相加/切换）。

LIMIT：输出上下限、斜坡限制。

MODE：PID enable、Hold、Manual bias。

三步上手（风机恒压）
AI1=0–10V→0–1.0MPa；滤波 30 ms；Kp=1.0 起步、Ti=3 s、Td=0；设 OUT 限幅 ±15 Hz；若加速段易 OC，增大加速时间，并打开电流限幅。

4) Siemens SINAMICS（G120/G120X 等）

关键词：Technology Controller、PID setpoint/actual、Kp / Tn / Tv、BICO interconnection、Manual/Auto、Output limit

变量映射

SP：Setpoint（本地/外部/通讯）。

PV：Actual value 来自 AI/通讯（通过 BICO 信号互联到控制器输入）。

K：Kp、Tn(=Ti)、Tv(=Td)。

OUT：控制器输出 BICO 到 n_ref（速度参考）。

LIMIT/MODE：输出限幅、启停、手自动、保持。

三步上手
完成 BICO 连接（SP→CTRL_IN，PV→MEAS_IN，OUT→n_ref）；Kp 从 0.5 开始、Tn=2–4 s；若有抖动先加测量滤波或设“死区”。

5) 三菱 Mitsubishi（FR-E800/FR-A800 等）

关键词：PID Control function、Proportional gain、Integral time、Differential time、Setpoint source、Feedback selection、Bias/Limit

变量映射

SP：内部/AI/通讯选择。

PV：AI 端子或通讯返回。

K：P 增益、I 时间（s）、D 时间（s）。

OUT：PID 输出叠加到频率参考。

LIMIT/MODE：输出限幅、手自动、保持。

三步上手（供水泵）
AI 滤波 20–50 ms；P=0.8、I=2 s、D=0；若稳态有 0.02–0.05 MPa 静差，I 降到 1–1.5 s；若超调>10%，P↓或少量 D（0.05–0.2 s）。

6) 欧姆龙 OMRON（RX/MX2/富士兼容系等）

关键词：PID、P gain、I time / I gain、D time、Feedback/Setpoint selection、PV filter、Anti-reset windup

变量映射

SP：内部/AI/通讯。

PV：AI1/AI2 或网络反馈。

K：P 增益、I 时间或 I 增益、D 时间。

OUT：输出到频率给定。

LIMIT/MODE：限幅、保持、手动。

三步上手（恒温风道）
热电偶→变送器→AI；先做单位换算（℃→0–10V）；P=1.0，I=8–15 s（温度系统惯性大），D=0；若爬坡慢再加小量前馈（若机型支持）。

7) 台达 Delta（VFD-E/EL/MS/CP 等）

关键词：PID function group、P gain、I time、D time、PID feedback source、PID reference source、Output limit

变量映射

SP：内部值/AI/通讯映射到 PID reference。

PV：PID feedback 选 AI1/AI2。

K：P、I(s)、D(s)。

OUT：PID output → 频率参考（叠加/替代）。

LIMIT/MODE：上/下限、启用、手自动。

三步上手
确认 AI 量程与单位；P=0.6–1.0；I=1.5–4 s；D=0；若 PV 抖动，用 AI filter 或给 PID 输入加 2–5 个采样的数字滤波（机型可选）。

8) 汇川 Inovance（MD/IS/AM 系列）

关键词：PID enable、Setpoint source、Feedback channel、P/I/D、Output limit、Bias、Hold

变量映射

SP：内部/通讯/AI。

PV：AI/通讯反馈。

K：P、I、D（单位依系列不同，I 可能是“时间(s)”或“增益”）。

OUT：PID 输出→主频率给定。

LIMIT/MODE：限幅、手自动、保持。

三步上手（变风量风机）
设定最小频率 15–20 Hz（避免低频憋转）；P=0.7、I=2 s、D=0；若回路慢，加前馈（若支持）或缩短 I；注意再生时的减速时间。

9) 富士 Fuji（FRENIC 系列）

关键词：PID control、Proportional gain (PG)、Integral time (IT)、Differential time (DT)、Feedback selection、Output limit

映射与调法
和上面一致：PG/IT/DT；SP 内部/AI/通讯；PV 选 AI；OUT 限幅；P=0.8、IT=2–4 s 起步；温度类 IT 取 10 s 以上。

10) 安川 Yaskawa（V1000/A1000/GA700 等）

关键词：PID、P gain、I time、D time、Feedback selection、Setpoint selection、Output limit、HOLD

映射与调法
SP 内/外/网络；PV 选 AI/网络；K：P/I/D；OUT→速度参考；常规：P=0.8，I=2–5 s，D=0；若出现“喘振”，先加 PV 滤波，再微降 P。

“一眼就能用”的两套模板（含数据）
模板 A：恒压供水（0–1.0 MPa，AI1=0–10 V）

接线与量程：AI1 量程设 0–10 V=0–1.0 MPa，滤波 30 ms；最小频率 18 Hz（避免低频憋泵）。

初值：Kp=0.8、Ti=3 s、Td=0；OUT limit = ±15 Hz；开启 Anti-windup。

阶跃试验：SP=0.45→0.50 MPa（+0.05）；目标是 2–4 s 进入 ±0.01 MPa 带内，无明显超调。

若跟随慢：Kp +0.2 或 Ti ↓0.5 s；

若超调大：Kp −0.2 或加 D=0.05–0.1 s；

若小幅抖动：PV 滤波 ↑ 到 50–80 ms 或加 0.5–1% 死区。

日志示例：

1 次迭代：Kp=1.0、Ti=3 s → 超调 8%，2.5 s 收敛；

2 次迭代：Kp=0.9、Ti=2.5 s → 超调 4%，2.2 s 收敛；

3 次迭代：Kp=0.9、Ti=2.2 s → 超调 2%，1.9 s 收敛（通过）。

模板 B：烘箱温控（25–180 ℃，AI1=4–20 mA）

接线与量程：AI1 4–20 mA=0–200 ℃，单位校准；最小频率 10 Hz（风机）。

初值：Kp=1.2、Ti=12 s、Td=0；OUT limit 设 ±10 Hz；PV 滤波 100–200 ms。

升温曲线：SP=120 ℃，观察超调与稳定时间；

若爬坡慢：Kp +0.2 或 Ti ↓2 s；

若超调>5 ℃：Kp −0.2 或 D=0.2–0.4 s；

若温度纹波>±1 ℃：加大 PV 滤波，或使用“斜坡 + 保温”模式（部分品牌支持 Ramp&Soak）。

“十条核对清单”——闭环不稳先查它

AI 量程与单位一致（SP/PV 同一量纲）。

PV 噪声是否太大（加滤波/死区）。

OUT 有没有限幅（别让 PID 一口气把频率顶满）。

加/减速时间是否太短（导致 OC/OV）。

是否启用了“叠加/替代”正确的参考通道。

方向/极性（反馈正负搞反会“跑飞”）。

传感器零点/量程校准（与表计核对）。

再生工况是否考虑了制动单元/回馈。

小流量长时运行是否有“睡眠/唤醒”策略。

记录每次修改（Kp/Ti/Td、滤波、限幅）的日志，便于复原。

手册“快速搜词”列表（遇到陌生机型就搜这些）

英文：PID controller / Proportional gain / Integral time / Derivative time / Setpoint / Feedback / PID output / Anti-windup / Filter / Manual Auto / Output limit

中文：PID 控制 / 比例增益 / 积分时间 / 微分时间 / 设定值 / 反馈源 / 输出限幅 / 反积分饱和 / 滤波 / 手自动

小结（落地口径）

不追求一次调成，**“小步快跑”**最安全：Kp 小加、Ti 小减、D 慎用。

先稳后快：先把稳定性搞定，再追响应速度和能效。

套用模板 + 品牌对照，你可以快速把 SP/PV/OUT 与菜单对上号，然后按上面的阶跃法把三参一步步拧到位。

推荐阅读：

变频器基础课 第 20 讲｜变频器的智能化管理与人工智能应用：如何实现智能化控制与自适应优化

变频器基础课 第 19 讲｜变频器的未来趋势与技术发展：如何应对工业4.0与智能化要求

变频器基础课 第 18 讲｜变频器的维护与故障排除：如何确保系统稳定性和延长使用寿命

变频器基础课 第 17 讲｜变频器的系统集成与电气设计：如何优化电气接线与多设备配合

变频器基础课 第 16 讲｜变频器的远程监控与云平台管理：如何实现智能化管理与设备远程控制

变频器基础课 第 15 讲｜变频器的通讯协议与控制网络：多设备联动与智能集成