江西福克斯波罗模块厂家FBM01卡件

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。

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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。

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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。

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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。

P0904AK系列工业控制器包括 HX Hybrid，这是一种可以处理控制和数据处理的混合模型。该模型因其在不影响实时控制性能的情况下与信息系统互连的能力而受到高度评价。

HX Hybrid 的 PLC 功能支持国际标准（包括 IEC61131-3 和 PLCopen *2 ）中的编程方法，因此可以在保持实时性能的同时实现多种形式的控制。由于执行速度比以前的型号快 10 倍以上，因此可以使用其他更合适的语言对难以使用梯形逻辑进行编码的高速处理进行编程。这使得将任务委派给 HX Hybrid 成为可能，而这些任务过去是在 PC 或其他计算机上执行的（见图 2）。

容器技术用于保持控制和数据处理分离，实时执行控制，不受数据处理的影响。可以使用适合与信息系统互联的编程语言（如C/C++），可以在不干扰实时控制的情况下实现控制功能和信息功能之间的数据共享。这消除了对过去系统中所需的 PC 或其他计算机的需要。

通过使用 Windows 的实时扩展来运行软件 PLC，HF-W/IoT 系列可以在 Windows 上同时执行设施设备的实时控制和数据处理功能，例如人机界面 (HMI) 或数据记录。控制的实时性也通过使用多核中央处理器（CPU）来保持，Windows和软件PC被分配到不同的CPU内核，以防止数据处理影响控制。共享内存用于在控制和数据处理功能之间交换数据，并用作缓冲区以防止在传输定期更新的控制数据时丢失任何数据。数据同步也由一种以块为单位处理数据的机制来维护。数据定义存储在文件中以便于更新。