天津福克斯波罗模块生产厂家FCM2F2P0914YZ模块

FOXBORO FBM201 P0914SQ
比例控制方式
比例控制模式根据误差按比例改变控制器输出。如果误差增加，则控制动作按比例增加。

比例控制的可调设置称为控制器增益 (Kc)。较高的控制器增益会增加给定误差的比例控制量。如果控制器增益设置得太高，控制回路将开始振荡并变得不稳定。如果设置得太低，控制回路将无法充分响应干扰或设置点变化。

对于大多数控制器，调整控制器增益设置会影响积分和微分控制模式中的响应量。

纯比例控制器
通过关闭积分和微分模式，可以将 PID 控制器配置为仅产生比例作用。比例控制器易于理解和调整：控制器输出只是控制误差乘以控制器增益，再加上偏置。需要偏置，以便控制器可以在误差为零（设的过程变量）时保持非零输出。缺点是偏移量，这是一种持续误差，不能仅通过比例控制来消除。在纯比例控制下，偏移将一直存在，直到操作员手动更改控制器输出的偏差以消除偏移。这称为控制器的手动重置。

FBM202使用位于工厂车间边缘的控制器的术语是“远程 I/O”。这些控制器小巧、灵活且坚固，具有足够的数字 IO 通道，以将工业设备使用的多个高输入和输出电压（标称 24V）转换为控制器使用的较低电压（<5V）。图 4 中所示的 IC 非常适合此目的。它是符合 IEC 61131-2 标准、软件可配置的 4 通道工业数字输出、数字输入设备，可按通道配置为高侧 (HS) 开关、推挽 (PP) 驱动器，或类型 1 和 3，或类型 2 数字输入（根据需要）。这意味着如果受控过程需要重新配置，该单个 IC 可用于为控制器提供 4 个数字输入或 4 个数字输出（或两者之间的任何组合），并灵活地改变通道方向（仅使用软件）。该部件的另一个优点是它有一个 SPI 接口，允许将这些 IC 中的几个以菊花链形式连接在一起，为控制器提供更多的数字 IO 通道。该 IC 集成了诊断功能，包括断线检测和 CRC 数据错误检查，同时 SafeDemagTM功能允许它在用作 DO 时安全地放电任何数量的电感负载。它被在高达 40V 的电源电压下运行（但可以承受高达 65V 的瞬态电压）以实现稳健的性能。虽然它非常适合用于小型工厂车间边缘（4 通道或更多通道）控制器的设计，但它也适用于使用前面描述的控制柜布置的现有控制器。使用此 IC，无需在工业过程发生变化时手动交换数字输入 (DI) 和数字输出 (DO) 卡，可以使用软件对单个卡类型进行编程以用作 DI 或 DO - 从而节省空间，简化接线并减少系统停机时间。

FOXBORO FBM208 P0914TB
工业控制器选型
大多数工业控制器，例如可编程逻辑控制器(PLC) 和可编程自动化控制器 (PAC)，都可以处理基本功能，例如离散和模拟输入和输出的实时监控和控制。Paulk 说，在工业控制器时，通常会关注其他功能，例如数据处理、通信和高速控制。他从数据处理和日志记录开始：

具有基于标签名称的编程的现代控制器具有多种数据处理功能，包括内置数据记录。一些控制器还可以与企业级系统（例如企业资源规划 (ERP) 系统）中的标准数据库进行交互。

数据记录通常是基于事件或计划的。事件由状态变化触发。计划的数据记录被配置为定期发生，例如每分钟、每小时、每天或每月。

可以记录的标签数量通常是有限的，但至少应为每个计划或触发的事件存储 50 个标签值。系统错误还应与错误或事件的时间和日期一起存储。

除了本地数据记录之外，一些控制器还可以与 IT 企业系统进行通信。市场上的几种软件工具，包括 KepWare KEPServerEX，允许用户在 IT 企业系统和 PLC 之间建立连接，以允许从 PLC 收集数据并将数据保存在数据库中。

FOXBORO P0973LN SSA-G8018-0652
信息系统和制造现场之间顺畅、灵活的双向数据交换对于数字化解决方案的实施至关重要，过去这项任务由 PC 或网关处理。
要在不使用此类硬件的情况下实现信息系统与制造现场使用的工业控制器的无缝互联，控制器能够满足信息系统的连接要求。然而，问题是在这些站点使用的 PLC 和其他控制器上运行的程序传统上是使用梯形逻辑（一种适合自动控制的编程语言）编写的，这不符合信息化的要求系统。实践中的困难在于，尝试使用梯形逻辑以信息系统所需的格式（例如文本或 JavaScript 对象表示法 (JSON)）复制数据会干扰控制所需的实时性能。
P0973LN的主要特点是控制执行速度更快，可以使用C/C++编程语言处理信息，这意味着它可以满足信息系统的要求，同时仍保持控制功能的实时性。它还可以与各种不同的控制网络一起工作。
除了基于以太网的控制网络（包括 EtherCAT *3、EtherNet/IP *4、PROFINET *5和 FL-net）之外，它还支持制造现场长期使用的传统标准，例如 Modbus *6， DeviceNet *7和 PROFIBUS *8。与其他供应商的 PLC 通信的编程支持也正在逐步添加。可以添加数据处理所需的协议，其中一个示例应用程序是正在进行的使用制造现场数据的工作，涉及到 Hitachi Data Hub 的连接。
P0973LN 系列支持各种形式的工业以太网（PROFINET、EtherNet/IP、Modbus/TCP 和 FL-net），当与上述共享内存组合时，可以连接到现有的控制设备和设施设备，是能够在控制执行的同时从该设备收集数据，通过共享内存将其传输到信息系统，并将其转发到云端或其他地方的服务器。这提供了设施设备和信息服务器之间的无缝连接。

控制器连接
P0916DC在控制技术与外部市场的技术相互融合和融合的同时，它们之间的联系也变得更加紧密。控制系统已经从单个组件的集合演变为集成的智能网络。这些趋势暗示了该行业的发展方向，但并非总是如此。

在被称为现场总线战争的时期，供应商采用了串行总线 I/O 的概念，并通过各种通信媒体和协议来运行它，每一个都试图 将它们的组合确立为主导标准。在此期间，以太网作为替代方案被提出，导致更多 I/O 控制标准的诞生。以太网还引入了自动化通信模型的另一种演变，因为它允许与业务系统集成的方式。自动化不再是单一的控制网络，而是成为网络网络的一部分。随着 TCP/IP 成为万维网的标准，用于控制的以太网的引入为实现工业物联网 (IIoT) 和其他依赖高度连接的分布式系统的工业 4.0 目标铺平了道路。

从组件到串行总线再到互连网络的演变不仅仅是为了更快的通信。趋势是在不同的系统之间建立更大的连接。在标准和协议促进广泛交流的地方，它们已在工业控制平台中得到广泛采用。

当前的示例包括边缘控制器的出现，P0916DC将实时控制与面向 Web 的技术相结合，以便与业务应用程序和基于云的系统进行本机交互。这种趋势还体现在对机器对机器 (M2M) 通信标准的日益支持，例如 消息队列遥测传输 (MQTT) 和 OPC-UA。

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与集成周期交织在一起的是异花授粉的平行趋势：来自工业控制市场之外的技术创新正在进入控制器。继续总线 I/O 的历史，我们可以看到这种趋势如何导致新控制器选项的开发。

串行总线 I/O 导致并行 I/O 总线和其他解决方案，使小型和微型计算机与 I/O 交互。然而，这也激发了立 I/O 通信处理器的想法，它将 I/O 与计算机分离，允许任何具有通信端口的东西与其交互。

随着 I/O 模块和 I/O 处理器的改进，这些早期的混合控制器能够提供模拟信号处理选项，这在当时仅存在于分布式控制系统 (DCS) 中。由于梯形图逻辑——被 PLC 用作编程语言——并不是为处理模拟数据格式而设计的，这导致了混合控制器的新编程语言。

然后低成本的 IBM-PC 替代品开始涌入市场。由于当时 PC 仍然是混合动力系统的主要控制选项，这引起了人们对可靠性的担忧。供应商开发工业强化替代方案是有意义的，它将早期混合解决方案的 I/O、网络和编程组件具体化为一个系统，后来被称为 PAC。由于 PAC 使用与 PC 相同的处理器，因此它们能够提供一个功能集，填补了低成本、基于 PLC 的离散控制和高成本、基于 DCS 的过程自动化之间的空白。

值得注意的是，高科技业务和消费 PC 市场的创新如何为工业控制的发展带来机遇。随着运营技术 (OT) 领域越来越多地与信息技术领域融合，这种趋势正在加速。例如，它出现在近年来进入市场的移动解决方案浪潮中。它还体现在对大数据、云分析和机器学习 (ML) 支持的推动中，这些技术起源于工业自动化之外。