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程，盡管它經(jīng)常用于運(yùn)動控制。它對測量噪聲非常敏感，使試錯調(diào)整變得更加困難，而且過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。如果錯誤以更快的速度變化，它會產(chǎn)生更多的控制動作；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間 (Td) 的可調(diào)設(shè)置。微分時間設(shè)置越大，產(chǎn)生的微分作用越多。但如果微分時間設(shè)置過長，則會出現(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。兩個測量單位用于控制器的微分設(shè)置：分鐘和秒。

指令列表 是一種低級的、基于文本的語言，它使用助記指令或它們類似于匯編語言編程。每條指令都在一個新行開始，包含一個運(yùn)算符，例如跳轉(zhuǎn) (JMP)、調(diào)用功能塊 (CAL)、返回 (RET) 和數(shù)學(xué)運(yùn)算符，例如 ADD、SUB、MUL 和 DIV 等。它是一種低開銷語言，它與其他 PLC 編程方法相比，執(zhí)行速度更快。

此方法容易出現(xiàn)運(yùn)行時錯誤，并可能導(dǎo)致無限循環(huán)或非法算術(shù)運(yùn)算。這種方法對程序員 友好，但對于維護(hù)工程師或電工在機(jī)器停機(jī)期間快速分析代碼和排除故障沒有任何好處，除非他們接受過使用這種語言的正式培訓(xùn)。

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。它主要用于定義時間或事件驅(qū)動的控制序列。它互連步驟、動作和轉(zhuǎn)換。它允許過程的描述成為實(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。

該程序可能會變得非常冗長。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)備也會變得非常棘手

FOXBORO FBM206 P0916CQ

高速控制

推動選擇現(xiàn)代控制器的另一個特點(diǎn)是能夠控制運(yùn)動和其他高速應(yīng)用。執(zhí)行這些功能需要高速 I/O，以及強(qiáng)大的處理器和確定高速任務(wù)級的能力。

雖然一些控制器提供多個運(yùn)動軸之間的協(xié)調(diào)，但 Paulk 表示，即使是兩個軸之間的協(xié)調(diào)運(yùn)動通常也需要特殊的硬件和內(nèi)置控制器功能：

，需要高速輸出 (HSO) 模塊和高速輸入 (HSI) 模塊。HSO 模塊生成脈沖和方向命令來命令伺服驅(qū)動器運(yùn)行兩個或多個伺服電機(jī)。這些脈沖和方向命令可以控制各種應(yīng)用，例如定長切割、縫合和協(xié)調(diào)的 xy 軸移動。

可編程滾筒開關(guān) (PDS) 和可編程限位開關(guān)提供額外的高速控制功能。PDS 能夠以高達(dá) 1 MHz 的速率監(jiān)控多個設(shè)備，例如編碼器。這些輸入信號用于以每秒數(shù)萬次的速率協(xié)調(diào)和控制輸出。這種類型的硬件配置提供了立于控制器掃描時間的運(yùn)動控制，控制器掃描時間可能因處理器負(fù)載而異。

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價。

HX Hybrid 的 PLC 功能支持國際標(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)時性能的同時實(shí)現(xiàn)多種形式的控制。由于執(zhí)行速度比以前的型號快 10 倍以上，因此可以使用其他更合適的語言對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)過去是在 PC 或其他計算機(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)的編程語言（如C/C++），可以在不干擾實(shí)時控制的情況下實(shí)現(xiàn)控制功能和信息功能之間的數(shù)據(jù)共享。這消除了對過去系統(tǒng)中所需的 PC 或其他計算機(jī)的需要。

通過使用 Windows 的實(shí)時擴(kuò)展來運(yùn)行軟件 PLC，HF-W/IoT 系列可以在 Windows 上同時執(zhí)行設(shè)施設(shè)備的實(shí)時控制和數(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)時性也通過使用多核中央處理器（CPU）來保持，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)制來維護(hù)。數(shù)據(jù)定義存儲在文件中以便于更新。

FOXBORO FBM215
過去的自動化實(shí)踐是使用可編程邏輯控制器 (PLC) 通過硬接線或網(wǎng)絡(luò)連接的傳感器和執(zhí)行器實(shí)時控制構(gòu)成制造現(xiàn)場的系統(tǒng)和機(jī)器。提高生產(chǎn)率是制造現(xiàn)場的一項持續(xù)任務(wù)，定期對 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)活動并行開展新的數(shù)字化計劃時會出現(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。安裝新設(shè)備時，也會出現(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)交換的程序會減慢控制的實(shí)時執(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)的程序而帶來的風(fēng)險。同時，通過將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)場安裝的 HX 系列控制器之間的雙向通信。這反過來又提供了對制造現(xiàn)場數(shù)據(jù)的訪問，并通過信息系統(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)場數(shù)據(jù)收集、通過與信息系統(tǒng)的連接使用數(shù)據(jù)以及制造現(xiàn)場的優(yōu)化處理站點(diǎn)數(shù)據(jù)并將其用于反饋。