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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。

FOXBORO FBM201D P0922YK 功能块图
用于以图形块形式表示的 PLC 程序。它表示进入功能块的信号或数据流,当它在 PLC 逻辑中执行时,会产生一个或多个输出。每个功能块都已预先编程以执行特定功能,用户插入输入和输出。 plc功能框图实例功能块可以具有标准功能,例如定时器、计数器、用户定义的块以获得平均值、缩放值、找出小值和大值等。编程更容易,但在与在线解决任何问题时更难可编程控制器。人们看不到单的输入或输出被激活,因为功能块作为一个整体工作并作为一个整体元素显示。与继电器梯形逻辑相比,在功能块中设计的闭锁指令、触发器和互锁等运行过程所需的基本功能很难进行故障排除。

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 FBM206 P0916CQ 高速控制
推动选择现代控制器的另一个特点是能够控制运动和其他高速应用。执行这些功能需要高速 I/O,以及强大的处理器和确定高速任务级的能力。 虽然一些控制器提供多个运动轴之间的协调,但 Paulk 表示,即使是两个轴之间的协调运动通常也需要特殊的硬件和内置控制器功能: ,需要高速输出 (HSO) 模块和高速输入 (HSI) 模块。HSO 模块生成脉冲和方向命令来命令伺服驱动器运行两个或多个伺服电机。这些脉冲和方向命令可以控制各种应用,例如定长切割、缝合和协调的 xy 轴移动。 可编程滚筒开关 (PDS) 和可编程限位开关提供额外的高速控制功能。PDS 能够以高达 1 MHz 的速率监控多个设备,例如编码器。这些输入信号用于以每秒数万次的速率协调和控制输出。这种类型的硬件配置提供了立于控制器扫描时间的运动控制,控制器扫描时间可能因处理器负载而异。

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 FBM215 过去的自动化实践是使用可编程逻辑控制器 (PLC) 通过硬接线或网络连接的传感器和执行器实时控制构成制造现场的系统和机器。提高生产率是制造现场的一项持续任务,定期对 PLC 程序进行更改以改善设备操作和性能。此外,使用数字化进一步优化站点的速度正在加快,PLC 以信息的形式收集实时控制中使用的实际数据,然后可以将这些数据与来自信息系统的其他信息一起进行分析。 然而,在与现有的持续改进活动并行开展新的数字化计划时会出现问题,包括与现有 PLC 程序变更、与信息系统的连接以及所用数据的可见性相关的风险。安装新设备时,也会出现与现有做法相同的问题。与更改现有 PLC 程序相关的风险是,由于在现有 PLC 和信息系统中添加用于数据交换的程序会减慢控制的实时执行,因此设备将停止运行。由于控制(传统 PLC 的功能)在 HX 系列上的执行速度更快,因此避免了因添加与信息系统交换数据的程序而带来的风险。同时,通过将PLC功能实现为软件,利用信息和通信技术,灵活地进行程序更改,解决了与信息系统的连接和所用数据的可见性等其他问题,从而提供了新的物联网的特征- 可以与信息系统互操作的就绪控制器。HX 系列物联网就绪控制器还包括一个用于站点控制器的 OT 集线器适配器,该适配器连接到信息系统的 Hitachi Data Hub 软件。这提供了信息系统和现场安装的 HX 系列控制器之间的双向通信。这反过来又提供了对制造现场数据的访问,并通过信息系统的反馈实现了优化。 日立推出的另一款产品是 HF-W/IoT 系列,它提供了一种进一步优化生产设施的方法。这是一款物联网就绪控制器,集成了在 HF-W 系列工业计算机上运行的软件 PLC,Hitachi 已经提供了 20 年的产品。HF-W/IoT 系列可同时运行 Windows *1应用程序和 PLC 功能,可用于实现制造数字化,包括现场数据收集、通过与信息系统的连接使用数据以及制造现场的优化处理站点数据并将其用于反馈。

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