PID控制器以其结构简单、鲁棒性强、稳定性好及易于操作等优点,被广泛应用于工业控制中。目前工业上的PID控制器多以专用型控制器为主,对于不同的工作环境和条件往往需要专门开发,成本高,通用性差。本文根据PID控制原理和控制系统结构,开发了一种通用数字PID控制模块,满足工业标准模拟信号的采集和控制信号的输出。模块采用Mod Bus协议与上位机通信,操作人员能够集中对工业控制进行管理,并根据不同的工控环境选择PID改进算法和设置参数,使控制达到最佳效果。本文首先介绍了国内外PID控制器的发展现状和发展趋势,指出在工业集成化的发展推动下,PID控制器数字化以及具备通信功能的必然趋势。然后对Mod Bus通讯协议做了详细的介绍,包括通信原理、传输模式及数据校验。接着阐述了PID控制的原理和PID控制系统的结构,并设计了模块的总体方案和结构,将系统划分为7个电路单元,包括单片机处理单元、信号采集单元、信号输出单元、串口通信单元、供电单元、指示单元和下载单元。随后详细设计了以单片机ADu C848为核心控制系统的硬件设计和软件设计,并简单介绍了采用Visual Basic 6.0设计的上位机控制界面,通过RS485与模块进行数据交换。最后,对系统进行调试和测试,在对控制模块输入电压达到设定值的实验中,控制精度达到0.2%,控制效果良好。本模块体积小、重量轻、功耗低、通用性强,具有一定的使用价值。