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。
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 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 FBM206 P0916CQ 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。
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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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