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FBMSVH 控制器需要调整,但当它们投放市场时,并没有关于如何进行调整的明确说明。直到 1942 年,调音都是通过反复试验完成的,当时泰勒仪器公司的 JG Ziegler 和 NB Nichols 发表了两种调音方法。 这些调整规则适用于相对于死区时间具有非常长时间常数的过程,以及包含积分过程的电平控制回路。它们在包含自调节过程(例如流量、温度、压力、速度和成分)的控制回路中效果不佳。 自调节过程总是稳定在某个平衡点,这取决于过程设计和控制器输出;如果控制器输出设置为不同的值,过程将响应并稳定在新的平衡点。 大多数控制回路都包含自我调节过程,并且已经为它们开发了调整方法。例如,Cohen-Coon 调整规则适用于几乎所有具有自调节过程的控制回路。这些规则初旨在提供非常快速的响应,但这导致了具有高振荡响应的循环。通过对规则稍作修改,控制回路仍然可以快速响应,但更不容易出现振荡。今天有超过 100 种控制器调整方法,每种方法都旨在实现特定目标。 FBMSVH控制器的输出由比例、积分和微分控制动作的总和组成。PID控制算法有不同的设计,包括非交互算法和并行算法。两者都显示在图 3 中。 在 PID 控制器中,微分模式提供比 P 或 PI 控制更快的控制动作。这减少了干扰的影响并缩短了液位返回其设所需的时间。
FOXBORO P0926MX 比例+积分控制器
通常称为 PI 控制器,比例 + 积分控制器的输出由比例和积分控制动作的总和组成。 干扰后,积分模式继续增加控制器的输出,直到它消除了所有偏移并将加热器出口温度带回其设。 微分控制方式 微分控制很少用于控制过程,尽管它经常用于运动控制。它对测量噪声非常敏感,使试错调整变得更加困难,而且过程控制也不是需要的。但是,使用控制器的微分模式可以使某些类型的控制回路(例如温度控制)比单使用 PI 控制响应更快。 微分控制模式根据误差的变化率产生输出。如果错误以更快的速度变化,它会产生更多的控制动作;如果误差没有变化,则微分作用为零。此模式具有称为微分时间 (Td) 的可调设置。微分时间设置越大,产生的微分作用越多。但如果微分时间设置过长,则会出现振荡,控制环路不稳定。Td 设置为零有效地关闭微分模式。两个测量单位用于控制器的微分设置:分钟和秒。
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。
指令列表 是一种低级的、基于文本的语言,它使用助记指令或它们类似于汇编语言编程。每条指令都在一个新行开始,包含一个运算符,例如跳转 (JMP)、调用功能块 (CAL)、返回 (RET) 和数学运算符,例如 ADD、SUB、MUL 和 DIV 等。它是一种低开销语言,它与其他 PLC 编程方法相比,执行速度更快。 此方法容易出现运行时错误,并可能导致无限循环或非法算术运算。这种方法对程序员 友好,但对于维护工程师或电工在机器停机期间快速分析代码和排除故障没有任何好处,除非他们接受过使用这种语言的正式培训。
FOXBORO FBM204 P0914SY 梯形图逻辑
是用于 PLC 的主要编程方法。它模仿继电器逻辑(开关、继电器、线圈和触点的组合)。使用梯形图逻辑作为主要编程方法的决定非常具有战略意义,因为它不需要太多时间来重新培训工程师来适应这一点。代 PLC 使用基于继电器逻辑接线图的技术进行编程。这消除了教电工、维护技术人员和工程师如何编程的需要。时至今日,梯形图逻辑仍然是流行的 PLC 编程方法。 下面是一个非常简单的电机控制继电器逻辑及其对应的梯形图逻辑。继电器逻辑具有启动开关、停止开关、控制继电器和继电器线圈 (CR1) 以及电机 (Mtr)。梯形图逻辑与继电器逻辑具有相似的外观和感觉。但是继电器逻辑的物理开关和线圈被 PLC 的内存位置取代,表示为输入 (I) 和输出 (O)。 PLC 系统处理许多数字,这些数字代表与过程有关的不同类型的信息。这些过程或机器参数可以是输入或输出设备、计时器、计数器或其他数据值的状态。这些存储器类型可用于存储各种信息,并可在各种继电器梯形图逻辑指令中使用。这些通常称为“标签”。标签可以是不同的数据类型。布尔(离散)、整数、浮点数、字符串和时间。
FOXBORO FBM240 P0917GZ FBM240 使用封装来支持以可扩展的方式添加数据处理,所提供的硬件允许在现场使用多个 CPU。它还通过设备和网络空间之间的双向连接提供灵活的集成。这是通过提高用于处理信息的程序开发的灵活性以及通过使添加资源(例如编程语言或软件库)变得容易来实现的,从而增强边缘计算功能,从而能够在现场执行所需的数据处理,包括预处理数据、人工智能分析和协议转换。 FBM240 系列以互连控制和信息系统的组件形式提供共享内存和对各种不同工业网络的支持,增强了连接性和数据从设备到信息系统的传输。未来,日立打算通过增强边缘计算功能,将控制和信息系统连接在一起,为自动化系统中物联网的采用做出贡献,以对收集的数据进行现场处理和分析。
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