简单烤箱：位式（Bang-Bang），继电器 / 固态继电器直接通断
精度要求高（±1~3℃）：PID + PWM 占空比输出控制 SSR 固态继电器
传感器常用：PT100 热电阻、K 型热电偶；信号接入：PT 模块 / 4-20mA 变送模块。 执行件：SSR 固态继电器（适合 PWM 调功率，不建议接触器频繁通断）
一、硬件架构
PT100/K热电偶 → 热电阻/热电偶模拟量模块 → MCi200
MCi200 数字输出 → SSR固态继电器 → 加热管
触摸屏（可选）：设定温度、实时温度、参数、报警
采集：AI 通道读到原始 AD 值 → 工程换算成 ActualTemp（REAL，℃）
给定：SetTemp（REAL，触摸屏或配方给定）
输出：PID 输出 0~100% → PWM 周期发生器，驱动 SSR
二、两种控制方案程序思路（Machine Control Studio ST）
方案 A：位式控制
逻辑：带回差，防止继电器频繁抖动（烤箱最容易踩的坑：无回差→触点狂跳）
VAR
SetTemp:REAL := 180.0; //设定温度
ActualTemp:REAL; //采集回来的实际温度
Hysteresis:REAL := 2.0; //回差2℃
HeatOut:BOOL; //加热输出
END_VAR
IF ActualTemp < (SetTemp - Hysteresis) THEN
HeatOut := TRUE;
ELSIF ActualTemp > SetTemp THEN
HeatOut := FALSE;
END_IF
优点：简单； 缺点：温度波动大，不适合精密烘烤
方案 B：PID+PWM
MCi200 用标准 FB_PID（Codesys 标准 PID 功能块），烤箱是反作用（REVERSE）：温度越高，PID 输出越小。
重要：烤箱滞后很大，PID 采样周期不要太短，建议 500ms~1000ms，不要几十毫秒。
1. PID 变量定义
VAR
FB_OvenPID : FB_PID;
SetTemp : REAL := 200.0;
ActualTemp : REAL;
PID_Out : REAL; //0.0 ~ 100.0
KP : REAL := 8.0;
TI : REAL := 120.0; //积分时间 s，烤箱I要偏大
TD : REAL := 15.0; //微分，抑制超调；很多烤箱甚至TD=0
PID_SampleT : TIME := T#1S;
END_VAR
2. PID 调用（ST）
FB_OvenPID(
SP := SetTemp,
PV := ActualTemp,
Kp := KP,
Ti := TI,
Td := TD,
Cycle := PID_SampleT,
Reverse := TRUE, //加热：反作用（重点！）
OutputMin := 0.0,
OutputMax := 100.0,
Out => PID_Out
);
3. PWM 生成
烤箱 PWM 周期建议 10s~20s（加热惯性大，周期太短对加热无意义，还加速 SSR 老化） 示例周期 10 秒：
VAR
T_PWM_Cycle : TIME := T#10S;
T_PWM_Timer : TON;
PWM_Out : BOOL;
END_VAR
T_PWM_Timer(IN:=TRUE, PT:=T_PWM_Cycle);
IF T_PWM_Timer.Q THEN
T_PWM_Timer(IN:=FALSE);
T_PWM_Timer(IN:=TRUE);
END_IF
//占空比判断
IF TIME_TO_REAL(T_PWM_Timer.ET) < (REAL_TO_TIME(T_PWM_Cycle) * PID_Out / 100.0) THEN
PWM_Out := TRUE;
ELSE
PWM_Out := FALSE;
END_IF
PWM_Out 直接驱动 DO 点接 SSR。
三、配套必须写的保护、联锁、SFC 流程
烤箱是高温设备，联锁、报警、安全逻辑优先级高于 PID，推荐用 SFC 步进做工艺流程（升温→恒温→保温计时→降温），和你前面台达 / 士林 / AB 的步进体系保持一致：
传感器断线检测：AI 模块故障、温度超限（比如 > 450℃），立刻切断加热，锁死报警
超温保护（独立硬限位 + 软件双重）：软件超温阈值（比如设定 + 20℃）直接切断加热，报警锁存，需要复位
门联锁：烤箱门打开，禁止加热
手动 / 自动切换：手动模式下 PID 关闭，单独点动加热；自动模式才启用 PID
保温计时：恒温到达后，启动保温定时器，时间到结束工序
SFC 思路：
Step0：待机
Step1：升温（PID 自动控温），到达设定温度 + 稳定后，进入 Step2 保温
Step2：保温计时，计时到进入 Step3 停止
注意：SFC 里面的边沿规则，和前面讲的一致，不要在步内直接 LDP 检测 S，避免休眠导致沿异常。
四、PID 调参
口诀：先 P、再加 I、D 谨慎加，宁小勿大
TD 微分优先先设 0，很多烤箱不加微分反而更稳，微分容易抖动
只调 Kp：慢慢加大 Kp，直到温度出现小幅震荡，再把 Kp 降到 70%
再加 Ti 积分：Ti 越大积分越弱；烤箱滞后大，Ti 一般 60~200s，用来消除静差
最后微调 Td：只有升温冲温超调严重时少量加 Td（5~30s）
禁忌：Kp 很大、Ti 很小 → 持续震荡、来回冲温
五、规避
Reverse 正反搞反：Forward = 制冷；Reverse = 加热，这个写错直接温度飞涨失控
采样周期太短：比如 100ms 采样，PID 疯狂抖动，输出乱跳
PWM 周期太短：1~2s，SSR 频繁开关，容易烧毁；烤箱热惯性大，10~20s 周期完全够用
温度采集没滤波：热电偶干扰大，PV 跳变 → PID 输出乱跳；增加一阶滤波
ActualTemp := ActualTemp * 0.95 + RawTemp * 0.05; //简单一阶滤波
步进 SFC 切换工序时，PID 没有Hold 冻结输出：从升温切保温瞬间，PID 积分饱和、严重超调 → 工艺步切换时，给 PID 加 Hold 引脚，冻结积分，防止积分饱和（非常关键）
MCi200 任务周期：实时任务 16ms，后台任务最高 256ms，PID 建议放在慢速后台任务，不要放高速实时任务
六、横向对比
三菱 Q：需要模拟量模块 + PID 功能块，或者温控模块
台达 / 士林 FX：自带 PID 指令，逻辑思路一致
尼得科 MCi200：标准 Codesys FB_PID，自由度高，ST/FBD 编程，适合复杂 SFC 烘烤曲线（多段升温斜率烘烤）。
