當通過熱電偶采集的被測溫度偏離所希望的給定值時，PID控制可根據測量信號與給定值的偏差進行比例（P）、積分（I）、微分（D）運算，從而輸出某個適當的控制信號給執行機構，促使測量值恢復到給定值，達到自動控制的效果。
比例運算是指輸出控制量與偏差的比例關系。比例參數P設定值越大，控制的靈敏度越低，設定值越小，控制的靈敏度越高，例如比例參數P設定為4%，表示測量值偏離給定值4%時，輸出控制量變化100%。積分運算的目的是消除偏差。只要偏差存在，積分作用將控制量向使偏差消除的方向移動。積分時間是表示積分作用強度的單位。設定的積分時間越短，積分作用越強。例如積分時間設定為240秒時，表示對固定的偏差，積分作用的輸出量達到和比例作用相同的輸出量需要240秒。比例作用和積分作用是對控制結果的修正動作，響應較慢。微分作用是為了消除其缺點而補充的。微分作用根據偏差產生的速度對輸出量進行修正，使控制過程盡快恢復到原來的控制狀態，微分時間是表示微分作用強度的單位，儀表設定的微分時間越長，則以微分作用進行的修正越強。
PID模塊操作非常簡捷只要設定4個參數就可以進行溫度精確控制：
1、溫度設定
2、P值
3、I值
4、D值
PID模塊的溫度控制精度主要受P、I、D這三個參數影響。其中P代表比例，I代表積分，D代表微分。
比例運算（P）
比例控制是建立與設定值（SV）相關的一種運算，并根據偏差在求得運算值（控制輸出量）。如果當前值（PV）小，運算值為100%。如果當前值在比例帶內，運算值根據偏差比例求得并逐漸減小直到SV和PV匹配（即，直到偏差為0），此時運算值回復到先前值（前饋運算）。若出現靜差（殘余偏差），可用減小P方法減小殘余偏差。如果P太小，反而會出現振蕩。
積分運算（I）
將積分與比例運算相結合，隨著調節時間延續可減小靜差。積分強度用積分時間表示，積分時間相當于積分運算值到比例運算值在階躍偏差響應下達到的作用所需要的時間。積分時間越小，積分運算的校正時間越強。但如果積分時間值太小，校正作用太強會出現振蕩。
微分運算（D）
比例和積分運算都校正控制結果，所以不可避免地會產生響應延時現象。微分運算可彌補這些缺陷。在一個突發的干擾響應中，微分運算提供了一個很大的運算值，以恢復原始狀態。微分運算采用一個正比于偏差變化率（微分系數）的運算值校正控制。微分運算的強度由微分時間表示，微分時間相當于微分運算值達到比例運算值在階躍偏差響應下達到的作用所需的時間。微分時間值越大，微分運算的校正強度越強。
