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。
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 FBM201E P0924TR 顺序功能图 是描述控制系统顺序行为的图形表示。它主要用于定义时间或事件驱动的控制序列。它互连步骤、动作和转换。它允许过程的描述成为实际的程序。基本工作原理是;如果 SFC 上面的所有步骤都处于活动状态并且互连转移的所有条件都为真,则 SFC 将从第 1 步转移到第 2 步。 该程序可能会变得非常冗长。如果需要进行任何修改或在逻辑的不同部分复制或重用相同代码,则需要进行大量工作来分析和修改更改。如果维护工程师不知道如何使用 SFC,他们分析和维护设备也会变得非常棘手。
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。
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。
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。