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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 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。

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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。

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。