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FOXBORO P0926MX 比例+積分控制器
通常稱為 PI 控制器,比例 + 積分控制器的輸出由比例和積分控制動(dòng)作的總和組成。 干擾后,積分模式繼續(xù)增加控制器的輸出,直到它消除了所有偏移并將加熱器出口溫度帶回其設(shè)。 微分控制方式 微分控制很少用于控制過(guò)程,盡管它經(jīng)常用于運(yùn)動(dòng)控制。它對(duì)測(cè)量噪聲非常敏感,使試錯(cuò)調(diào)整變得更加困難,而且過(guò)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類型的控制回路(例如溫度控制)比單使用 PI 控制響應(yīng)更快。 微分控制模式根據(jù)誤差的變化率產(chǎn)生輸出。如果錯(cuò)誤以更快的速度變化,它會(huì)產(chǎn)生更多的控制動(dòng)作;如果誤差沒有變化,則微分作用為零。此模式具有稱為微分時(shí)間 (Td) 的可調(diào)設(shè)置。微分時(shí)間設(shè)置越大,產(chǎn)生的微分作用越多。但如果微分時(shí)間設(shè)置過(guò)長(zhǎng),則會(huì)出現(xiàn)振蕩,控制環(huán)路不穩(wěn)定。Td 設(shè)置為零有效地關(guān)閉微分模式。兩個(gè)測(cè)量單位用于控制器的微分設(shè)置:分鐘和秒。
FOXBORO FBM201 P0914SQ 比例控制方式
比例控制模式根據(jù)誤差按比例改變控制器輸出。如果誤差增加,則控制動(dòng)作按比例增加。 比例控制的可調(diào)設(shè)置稱為控制器增益 (Kc)。較高的控制器增益會(huì)增加給定誤差的比例控制量。如果控制器增益設(shè)置得太高,控制回路將開始振蕩并變得不穩(wěn)定。如果設(shè)置得太低,控制回路將無(wú)法充分響應(yīng)干擾或設(shè)置點(diǎn)變化。 對(duì)于大多數(shù)控制器,調(diào)整控制器增益設(shè)置會(huì)影響積分和微分控制模式中的響應(yīng)量。 純比例控制器 通過(guò)關(guān)閉積分和微分模式,可以將 PID 控制器配置為僅產(chǎn)生比例作用。比例控制器易于理解和調(diào)整:控制器輸出只是控制誤差乘以控制器增益,再加上偏置。需要偏置,以便控制器可以在誤差為零(設(shè)的過(guò)程變量)時(shí)保持非零輸出。缺點(diǎn)是偏移量,這是一種持續(xù)誤差,不能僅通過(guò)比例控制來(lái)消除。在純比例控制下,偏移將一直存在,直到操作員手動(dòng)更改控制器輸出的偏差以消除偏移。這稱為控制器的手動(dòng)重置。
FOXBORO FBM201E P0924TR 順序功能圖 是描述控制系統(tǒng)順序行為的圖形表示。它主要用于定義時(shí)間或事件驅(qū)動(dòng)的控制序列。它互連步驟、動(dòng)作和轉(zhuǎn)換。它允許過(guò)程的描述成為實(shí)際的程序?;竟ぷ髟硎?;如果 SFC 上面的所有步驟都處于活動(dòng)狀態(tài)并且互連轉(zhuǎn)移的所有條件都為真,則 SFC 將從第 1 步轉(zhuǎn)移到第 2 步。 該程序可能會(huì)變得非常冗長(zhǎng)。如果需要進(jìn)行任何修改或在邏輯的不同部分復(fù)制或重用相同代碼,則需要進(jìn)行大量工作來(lái)分析和修改更改。如果維護(hù)工程師不知道如何使用 SFC,他們分析和維護(hù)設(shè)備也會(huì)變得非常棘手。
FOXBORO FBM201D P0922YK 功能塊圖
用于以圖形塊形式表示的 PLC 程序。它表示進(jìn)入功能塊的信號(hào)或數(shù)據(jù)流,當(dāng)它在 PLC 邏輯中執(zhí)行時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)輸出。每個(gè)功能塊都已預(yù)先編程以執(zhí)行特定功能,用戶插入輸入和輸出。 plc功能框圖實(shí)例功能塊可以具有標(biāo)準(zhǔn)功能,例如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、用戶定義的塊以獲得平均值、縮放值、找出小值和大值等。編程更容易,但在與在線解決任何問題時(shí)更難可編程控制器。人們看不到單的輸入或輸出被激活,因?yàn)楣δ軌K作為一個(gè)整體工作并作為一個(gè)整體元素顯示。與繼電器梯形邏輯相比,在功能塊中設(shè)計(jì)的閉鎖指令、觸發(fā)器和互鎖等運(yùn)行過(guò)程所需的基本功能很難進(jìn)行故障排除。
P0904AK系列工業(yè)控制器包括 HX Hybrid,這是一種可以處理控制和數(shù)據(jù)處理的混合模型。該模型因其在不影響實(shí)時(shí)控制性能的情況下與信息系統(tǒng)互連的能力而受到高度評(píng)價(jià)。 HX Hybrid 的 PLC 功能支持國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(包括 IEC61131-3 和 PLCopen *2 )中的編程方法,因此可以在保持實(shí)時(shí)性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種形式的控制。由于執(zhí)行速度比以前的型號(hào)快 10 倍以上,因此可以使用其他更合適的語(yǔ)言對(duì)難以使用梯形邏輯進(jìn)行編碼的高速處理進(jìn)行編程。這使得將任務(wù)委派給 HX Hybrid 成為可能,而這些任務(wù)過(guò)去是在 PC 或其他計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的(見圖 2)。 容器技術(shù)用于保持控制和數(shù)據(jù)處理分離,實(shí)時(shí)執(zhí)行控制,不受數(shù)據(jù)處理的影響??梢允褂眠m合與信息系統(tǒng)互聯(lián)的編程語(yǔ)言(如C/C++),可以在不干擾實(shí)時(shí)控制的情況下實(shí)現(xiàn)控制功能和信息功能之間的數(shù)據(jù)共享。這消除了對(duì)過(guò)去系統(tǒng)中所需的 PC 或其他計(jì)算機(jī)的需要。 通過(guò)使用 Windows 的實(shí)時(shí)擴(kuò)展來(lái)運(yùn)行軟件 PLC,HF-W/IoT 系列可以在 Windows 上同時(shí)執(zhí)行設(shè)施設(shè)備的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理功能,例如人機(jī)界面 (HMI) 或數(shù)據(jù)記錄??刂频膶?shí)時(shí)性也通過(guò)使用多核中央處理器(CPU)來(lái)保持,Windows和軟件PC被分配到不同的CPU內(nèi)核,以防止數(shù)據(jù)處理影響控制。共享內(nèi)存用于在控制和數(shù)據(jù)處理功能之間交換數(shù)據(jù),并用作緩沖區(qū)以防止在傳輸定期更新的控制數(shù)據(jù)時(shí)丟失任何數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)同步也由一種以塊為單位處理數(shù)據(jù)的機(jī)制來(lái)維護(hù)。數(shù)據(jù)定義存儲(chǔ)在文件中以便于更新。
FOXBORO FBM215 過(guò)去的自動(dòng)化實(shí)踐是使用可編程邏輯控制器 (PLC) 通過(guò)硬接線或網(wǎng)絡(luò)連接的傳感器和執(zhí)行器實(shí)時(shí)控制構(gòu)成制造現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)和機(jī)器。提高生產(chǎn)率是制造現(xiàn)場(chǎng)的一項(xiàng)持續(xù)任務(wù),定期對(duì) PLC 程序進(jìn)行更改以改善設(shè)備操作和性能。此外,使用數(shù)字化進(jìn)一步優(yōu)化站點(diǎn)的速度正在加快,PLC 以信息的形式收集實(shí)時(shí)控制中使用的實(shí)際數(shù)據(jù),然后可以將這些數(shù)據(jù)與來(lái)自信息系統(tǒng)的其他信息一起進(jìn)行分析。 然而,在與現(xiàn)有的持續(xù)改進(jìn)活動(dòng)并行開展新的數(shù)字化計(jì)劃時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題,包括與現(xiàn)有 PLC 程序變更、與信息系統(tǒng)的連接以及所用數(shù)據(jù)的可見性相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。安裝新設(shè)備時(shí),也會(huì)出現(xiàn)與現(xiàn)有做法相同的問題。與更改現(xiàn)有 PLC 程序相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)是,由于在現(xiàn)有 PLC 和信息系統(tǒng)中添加用于數(shù)據(jù)交換的程序會(huì)減慢控制的實(shí)時(shí)執(zhí)行,因此設(shè)備將停止運(yùn)行。由于控制(傳統(tǒng) PLC 的功能)在 HX 系列上的執(zhí)行速度更快,因此避免了因添加與信息系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)的程序而帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),通過(guò)將PLC功能實(shí)現(xiàn)為軟件,利用信息和通信技術(shù),靈活地進(jìn)行程序更改,解決了與信息系統(tǒng)的連接和所用數(shù)據(jù)的可見性等其他問題,從而提供了新的物聯(lián)網(wǎng)的特征- 可以與信息系統(tǒng)互操作的就緒控制器。HX 系列物聯(lián)網(wǎng)就緒控制器還包括一個(gè)用于站點(diǎn)控制器的 OT 集線器適配器,該適配器連接到信息系統(tǒng)的 Hitachi Data Hub 軟件。這提供了信息系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)安裝的 HX 系列控制器之間的雙向通信。這反過(guò)來(lái)又提供了對(duì)制造現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的訪問,并通過(guò)信息系統(tǒng)的反饋實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化。 日立推出的另一款產(chǎn)品是 HF-W/IoT 系列,它提供了一種進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)施的方法。這是一款物聯(lián)網(wǎng)就緒控制器,集成了在 HF-W 系列工業(yè)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的軟件 PLC,Hitachi 已經(jīng)提供了 20 年的產(chǎn)品。HF-W/IoT 系列可同時(shí)運(yùn)行 Windows *1應(yīng)用程序和 PLC 功能,可用于實(shí)現(xiàn)制造數(shù)字化,包括現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集、通過(guò)與信息系統(tǒng)的連接使用數(shù)據(jù)以及制造現(xiàn)場(chǎng)的優(yōu)化處理站點(diǎn)數(shù)據(jù)并將其用于反饋。
所屬分類:綜合布線產(chǎn)品/模塊
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