目前,智能控制的发展非常迅速,但是在许多工业控制过程中,PID控制仍占很大比重。在PID控制参数整定方面,往往需要依靠专家的经验,同时也需要反复做实验,这就使整个过程耗时耗力。如今的工业控制过程越来越复杂,随之出现了建立模型困难,甚至无法建立被控对象模型等一系列问题。随着信息技术的发展,越来越多的数据被人们以各种方式记录并保存下来,数据驱动理论应运而生。数据驱动理论是指利用被控系统在线、离线的I/O数据对控制器进行设计的理论。目前,PLC厂家为了实现PID控制,相继在自己的PLC上开发了PID过程功能块或者功能指令,用户使用时可以直接调用,方便快捷。所以本文主要研究和开发的是基于PLC的数据驱动PID控制器。首先,本文提出了一种改进型数据驱动PID控制器优化算法。该算法采用一种优先确定聚类中心的聚类方法对采集数据进行聚类;再根据当前系统输入信息,在欧氏距离的基础上,添加角度关系,找到与其相同的一类和相似的几组信息;然后再根据局部线性化模型得到PID参数值。此算法的有效性在MATLAB上得到了验证。其次,本文介绍了西门子S7-300可编程逻辑控制器,并且分别使用LAD语言和SCL语言,对增量式PID控制器算法进行编写和对比,最终选择使用SCL语言对本文算法进行编写。最后,本文详细介绍了改进后的数据驱动PID控制器优化算法在PLC中是如何实现的。其内容包括:PLC程序设计、WinCC组态画面设计和dSPACE实时仿真平台设计。本文使用STEP 7软件中的SCL语言,将算法编写成一个通用模块封装到PLC中,并且在其基础上加入了滤波和限速。随后通过仿真实验验证了算法的正确性和实际操作性。该实验使用的是S7-300 PLC、dSPACE及WinCC组态软件组成的闭环系统。