LM机有高等数学运算功能块，如微分、积分功能块。图3-72所示就是运用微分、积分功能块实现PID控制的算法框图。尽管它也是数字微分、积分，但用它进行PID运算，比PID框图算法要简单得多。

这里要用到微分、积分功能块。以下先介绍这两个功能块，最后再介绍怎样调用它，去实现PID控制的程序。

1.微分功能块

图3-73所示的为微分运算功能块DERIVATIVE。表3-14所示为微分运算功能块DERIVA-TIVE的参数说明。

图3-72 运用微分、积分功能块实现PID控制的算法框图

图3-73 微分运算功能块DERIVATIVE

表3-14 微分运算功能块DERIVATIVE的参数说明

而它的实际计算值是用4个采集周期（当前周期、前一周期、再前一周期、再再前一周期）输入。用它们之间的差，做加权平均后得到的。其运算公式为

式中，IN（k）为当前周期输入；IN（k-1）为前一周期输入；IN（k-2）为再前一周期输入；IN（k-3）为再再前一周期输入。LM机称TM为迭代步长，实际是微分作用系数。可按要求，不同周期设不同的值。增大TM值，将减少微分值。

以下为它的所使用的变量声明：

以下为它的计算ST语言程序：

图3-74所示为它的计算LD语言程序要点（不包含复位部分）。

图3-74中节1，按微分公式进行微分计算。节2，依次传递数据，把不同周期的数据存储于不同的单元中。

图3-75所示为微分功能块调用的程序实例。图中假设输入信号为正弦函数（sinA）。而微分输出为“dOut”。

图3-75中节1为生成时钟脉冲。该图程序生成的脉冲时间间隔为100ms。节2为生成正弦信号sinA。节3位调用微分功能块，以产生合适幅值的微分输出。

图3-76为执行程序后的sinA及dOut的图形显示，是使用PowerPro的视图监视的。可知，输入为正弦函数，微分后的结果与数学分析的结果一样，也是余弦函数。

2.积分功能块

图3-77所示为积分运算功能块INTEGRAL。表3-15所示为积分运算功能块INTEGRAL的参数说明。

图3-74 和利时LM机微分功能块LD语言程序要点（不包含复位部分）

图3-75 微分功能块调用程序实例(www.daowen.com)

图3-76 微分功能块调用结果图形显示

sinA（正弦函数）；dOut（余弦函数）

注：本图只是示出变化趋势，横坐标为时间轴，坐标单位未标明。

表3-15 积分运算功能块INTEGRAL的参数说明

积分实际是输出值的加权累加。其运算公式为

OUT（k）=OUT（k-1）+TM·IN（k-1）

其中，IN（k-1）和IN（k）为连续两次输入。TM为迭代步长，实际是积分系数。增大TM值，将增大积分值。

以下为它的所使用的变量声明：

图3-77 积分运算功能块INTEGRAL

图3-78所示为它的计算LD语言程序要点（不包含复位部分）。

图3-78仅一节程序，较简单，就是计算、赋值，生成输出。

图3-79所示为积分功能块调用的程序实例。图中假设输入信号为正弦函数（sinA），而积分输出为“iOut”。

图3-78 积分计算LD语言程序要点（不包含复位部分）

图3-79 积分功能块调用的程序实例

图3-80 执行程序后的sinA及iOut的图形显示

sinA（正弦函数）；iOut（余弦函数）

注：本图只是示出变化趋势，横坐标为时间轴，坐标单位未标明。

图3-79中节1为生成时钟脉冲。该图程序生成的脉冲时间间隔为100ms。节2为生成正弦信号sinA。节3位调用积分功能块，以产生积分输出。图3-80所示为执行程序后的sinA及iOut的图形，是使用PowerPro的视图监视的。可知，输入为正弦函数，积分后的结果与数学分析的结果一样，也是余弦函数，只是有积分初值的影响曲线稍上抬。