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。
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 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 P0973LN SSA-G8018-0652 信息系统和制造现场之间顺畅、灵活的双向数据交换对于数字化解决方案的实施至关重要，过去这项任务由 PC 或网关处理。 要在不使用此类硬件的情况下实现信息系统与制造现场使用的工业控制器的无缝互联，控制器能够满足信息系统的连接要求。然而，问题是在这些站点使用的 PLC 和其他控制器上运行的程序传统上是使用梯形逻辑（一种适合自动控制的编程语言）编写的，这不符合信息化的要求系统。实践中的困难在于，尝试使用梯形逻辑以信息系统所需的格式（例如文本或 JavaScript 对象表示法 (JSON)）复制数据会干扰控制所需的实时性能。 P0973LN的主要特点是控制执行速度更快，可以使用C/C++编程语言处理信息，这意味着它可以满足信息系统的要求，同时仍保持控制功能的实时性。它还可以与各种不同的控制网络一起工作。 除了基于以太网的控制网络（包括 EtherCAT *3、EtherNet/IP *4、PROFINET *5和 FL-net）之外，它还支持制造现场长期使用的传统标准，例如 Modbus *6， DeviceNet *7和 PROFIBUS *8。与其他供应商的 PLC 通信的编程支持也正在逐步添加。可以添加数据处理所需的协议，其中一个示例应用程序是正在进行的使用制造现场数据的工作，涉及到 Hitachi Data Hub 的连接。 P0973LN 系列支持各种形式的工业以太网（PROFINET、EtherNet/IP、Modbus/TCP 和 FL-net），当与上述共享内存组合时，可以连接到现有的控制设备和设施设备，是能够在控制执行的同时从该设备收集数据，通过共享内存将其传输到信息系统，并将其转发到云端或其他地方的服务器。这提供了设施设备和信息服务器之间的无缝连接。
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。
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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。
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