环路控制器:单个逻辑连接更紧密

由于成本和简单性，需要独立的回路控制器，即使它们在较大的控制系统之外运行，仍然需要收集和报告数据。除了PID(比例-积分-导数)控制之外，外部和点对点通信是这种控制器最重要的特性。

通过马克·霍斯克二零零五年七月一日

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产品焦点研究，2003年10月:独立回路控制器连接

由于成本和简单性，需要独立的回路控制器，即使它们在较大的控制系统之外运行，仍然需要收集和报告数据。除了PID(比例-积分-导数)控制之外，外部和点对点通信是这种控制器最重要的特性。此外，越来越多的用户每天都在检查，以确保控制器的闭环运行。

这些都是本月来自控制工程订户，并与相关供应商讨论单机回路控制器制造商。

对2005年调查的回应来自控制工程和Reed Research Group的调查基于104名购买或指定回路控制器的用户。其中，62%是工厂内需求;18%用于OEM(转售)要求;两种都是20%。2003年的答复有127份;62%为厂内需求;25%的OEM(转售要求);两种都是10%。

2005年，52%的受访者将连续处理列为主要应用;批量和连续加工28%;20%离散制造;19%公用事业服务;15%批量处理;还有2%是其他的。2003年，连续加工占40%，批量和连续加工占12%，离散制造占42%，公用事业服务占23%，批量加工占10%。

两全其美

西门子能源与自动化公司过程仪表控制器产品经理Fabian Monino表示，环路控制器中最重要的趋势是通信。传统的回路控制器用户仍然需要独立的控制器，放在地板上，便于操作人员使用。然而，他们也希望收集和记录过程数据。原因有很多。最常见的是为了满足美国环保署的排放报告要求。在锅炉控制应用中，能源使用和蒸汽产生数据用于监测锅炉和工厂的效率。在热处理应用中，加热周期的记录是产品文档的一部分。

与去年相比，24%的受访者计划在未来12个月内增加独立回路控制器的购买量，52%的受访者保持不变，24%的受访者计划减少购买量。

大约一半的受访者表示，独立回路控制器处理的控制回路不到20%;13%的人说20-39%的控制回路，12%的人说40-59%的控制回路，7%的人说60-79%的控制回路，9%的人说80-89%的控制回路，5%的人说90-100%的控制回路，7%的人不知道。

与2003年相比，2005年更多的日常关注于保持控制回路闭合运行。当被问及受访者多久检查一次独立回路控制器是开环还是闭环时，24%的人表示每天检查一次，13%的人表示每周检查一次，7%的人表示每月检查一次，16%的人表示一年检查几次，41%的人表示不知道。2003年，20%的人说每天，17%的人说每周，8%的人说每月，12%的人说一年几次，42%的人说不知道。

2005年和2003年的受访者对大多数环路控制器的编程和配置方式几乎相同:52%的人在设备上这样做;37%连接本地;11%的人远程连接。

查看2005年的I/O通道(按降序排列):

对于基于pc的控制器，选择最多的类别是:2或3个模拟输入;4或5个模拟输出;21+离散输入;和21+离散输出。
对于电子单回路控制器，最多的类别是:1个模拟输入;1个模拟输出;2或3个离散输入;和2或3个离散输出。
对于电子多回路控制器，最多的类别是:2或3个模拟输入;2或3个模拟输出;4或5个离散输入;3路连接2或3,4或5，和11-20个离散输出。
对于气动回路控制器，最多的类别是:1个模拟输入;1个模拟输出;21+离散输入;还有2个或3个，4个或5个离散输出。

回路控制器产品

了解更多的制造商，请参见www.cesuppliersearch.com，对于具有控制器专业知识的集成商，请访问www.globalelove.com/集成商。有关产品的更多信息，请访问以下网站。

单回路控制器或更多

根据罗克韦尔自动化的Allen-Bradley产品，用户可以选择传统的Bulletin 900单回路温度/过程控制器或具有集成逻辑的I/O设备来执行PID或其他与过程相关的任务，或各种PLC或可编程自动化控制器，如Logix。Bulletin 900系列具有1/32、1/16和1/8 DIN外形，提供多功能控制、简易LED显示屏、自动调谐和自调谐，可实现更高的效率和更快的启动速度。软件可用;购买后6个月内免费升级。其他选项包括带温度控制模块的1790/P CompactBlock LDX I/O器件。www.rockwellautomation.com罗克韦尔自动化

低成本温控器

UDC100是一款低成本的1/4 DIN，基于微处理器的控制器，专为基本温度应用而设计。计时器是可选的。一个大表盘允许轻松的设定值调整前面是96毫米× 96毫米(3.78英寸)。X 3.78英寸)该控制器用于加工，烘焙炉，小型工业炉和陶瓷窑等应用。www.honeywell.com/imc霍尼韦尔

数字指示控制器

型号UT551-xA到xD是一个智能的，基于微处理器的数字指示控制器，具有以太网通信功能。它有一个大数字显示，具有“主动彩色PV显示”变色功能。产品具有许多标准功能，适用于各种控制应用;控制、控制计算、信号计算等功能均可通过前面板上的按键进行配置。控制器有八种类型的控制策略，“超级”超调抑制功能，“超级2”狩猎抑制功能，以及自动调谐功能。位置-比例控制模型也可用。www.yokogawa.com/cis日本横河

温度控制

SD系列PID温度控制器系列据说通过其在温度和过程控制的广泛应用中的精度和性能为处理器提供了卓越的价值。它们包括改进的用户界面显示、更快的更新速度和扩展的I/O功能。先进的功能包括EIA 485 Modbus串行通信的实现，Watlow的Infosenset传感器技术，红外远程通信操作，Watlow的专利用户可定义菜单系统，以及允许恢复工厂或用户自定义设置的“保存和恢复”功能。通过预装即时HMI(人机界面)软件，palm品牌手持PDA设备可用于远程编程和控制Watlow系列SD控制器。无线红外数据通信选项可以支持配置和操作，以方便配方管理和数据记录，并允许更容易的控制器设置，操作和监控。器件有1/32、1/16、1/8和1/4 DIN面板安装尺寸可供选择。www.watlow.comWatlow

严苛使用控制

ABB仪表的单回路过程控制器Commander系列提供简单到高度先进的控制策略，并能承受恶劣的环境。面板配置包括1/16、1/8和1/4 DIN;3 × 6英寸。单位，和一个墙/管道安装。大多数型号都可以使用ABB Commander PC软件进行配置，提供了一种快速简单的方法来设置控制器。所有这些都可以使用Modbus协议连接到中央PLC或SCADA系统。许多标准功能和选项几乎可以匹配任何应用程序。例如，Commander 100 1/8 DIN过程控制器具有温度，压力，流量和液位等过程变量的通用输入。模拟，继电器和逻辑输出，报警，斜坡/浸泡配置文件和PID控制是标准的。添加远程设定值选项允许两个或多个单元在主/从(级联)配置中操作。 Other variants offer direct control of motorized valves and reduced case depth for installation and panel savings. www.abb.us/instrumentationABB仪表

单环、双环和系统

单回路或双环微处理器为基础的控制器可以提供PID，速度限制，领先/滞后，以及其他计算。艾默生过程管理公司表示，与此类控制器相比，像DeltaV这样的系统具有更高的可靠性和功能，例如在异常事件发生时具有更高的可靠性和功能、冗余、更好的事件和历史记录、更好的智能设备接口、更容易配置和诊断。编程是在微软视窗环境。www.easydeltav.com艾默生过程管理

控制多个区域、因素

欧姆龙E5AR 1/4 DIN和E5ER 1/8 DIN温度/过程控制器是多回路模型，允许集成控制多个区域或环境因素，如温度，压力和湿度。50毫秒的快速采样响应时间为关键应用中快速变化的温度提供精确控制。快速采样响应时间允许控制器更精确地管理信号。所有型号的可选输入包括:热电偶，Pt100 rtd，模拟电流或模拟电压。所有E5R系列控制器显示PV, SP和MV数据同时在一个3排背光液晶显示器高能见度。E5AR有1回路、2回路和4回路型号，E5ER有1回路和2回路型号。2回路模型预编程为级联控制，便于设置和编程。E5R控制器提供快速温度变化的关键控制，陶瓷加热器，环境室，高温窑和熔炉。它们还可用于半导体生产线和食品饮料灭菌过程。www.omron.com/oei欧姆龙电子

通用PID控制

通用535 1/4 DIN单回路PID过程控制器可以监视和控制温度，压力，液位，流量和其他批量和连续过程的模拟变量。可用的模型提供隔离的模拟(4-20 mA或0-20 mA)控制信号输出，通常用于调节控制阀或类似的最终控制元件。具有报警跳闸输出的型号可用于开/关控制或警告不需要的高/低条件。可选的RS-485通信允许与数字通信DCS, PLC和基于pc的SCADA系统接口。使用处理器的大背光键和用户友好的菜单提示实现快速简便的设置。超亮前面板显示符合NEMA 4X要求。获得专利的PowerTune功能提供预调谐，自适应调谐和防超调。www.miinet.com摩尔工业国际公司

以太网，卡环控制

353环路控制器可与以太网通信卡一起使用。增强功能支持与多个353环路控制器、hmi和其他通过以太网与Modbus通信的设备的网络连接。通过以太网通信功能，远程监视和控制允许用户从控制室或网络上的任何工作站查看过程。这种设计降低了工厂成本和学习时间，并提供了更容易获得工厂数据的及时决策。以太网通信提供:与其他控制器的点对点通信;主机设备(HMI)与多个控制器通信;与Modbus RTU I/O设备集成;简单连接多个操作员工作站;还有将面板控制器升级到集成网络的选项。作为以太网通信版本的一部分，新的V2.40控制器固件具有新的功能块，使控制器能够定期从其他控制器请求数据; data can be requested from Modbus RTU devices using a Ethernet/Modbus RTU gateway. www.sea.siemens.com/ia西门子能源与自动化过程工业事业部。

在线额外

环路控制器的通信扩展

西门子能源与自动化公司(Siemens Energy & Automation Inc.)控制器产品经理Fabian Monino表示，环路控制器对通信的需求并不新鲜，“环路控制器支持通信已有多年，最著名的是Modbus，因为它已经是一个开放标准。通信的趋势是走向一个通用网络，允许用户集成来自各种供应商的多种产品。以太网吸引了很多人的兴趣。如果您的设备支持TCP/IP协议，那么您就可以通过网络获取数据。用户不必安装多个总线。以太网还允许多个主机共存。”

Monino继续说道:“OPC服务器也有类似的趋势。OPC是一种允许来自不同制造商的软件工具交换数据的标准。OPC服务器是将环路控制器连接到HMI和趋势历史记录的链接。使用OPC兼容的HMI，用户可以将他的独立回路控制器带入控制室。

“这并不是说，”Monino说，“具有以太网通信的环路控制器可以与DCS或PLC竞争。循环控制器的存在是有充分理由的。它们在辅助操作中非常受欢迎，尤其是锅炉。辅助作业是独立于主要生产作业的。如果这个过程失败了，你仍然需要蒸汽进入设备。然而，在现代操作中，您仍然希望在控制室中获得这些数据。把回路控制器放在地板上，把人机界面放在控制室里似乎是多余的。然而，这给了用户两全其美的效果。当一切运行正常时，操作员可以从控制室监控他们的锅炉。当情况不太好时，操作员可以将控制器置于手动状态，并在地面上稳定系统。”

Monino指出:“独立控制器与DCS或PLC控制器的另一个用途是用于监督/监管控制。DCS或PLC控制过程，但它将压力/流量/温度的控制委托给独立的控制器。设定值的发送和实际过程数据的读取是通过通信线路处理的。此外，在紧急情况下将控制器设置为手动模式的能力是一个反复出现的好处。”

独立回路控制器特点

重要的:被视为非常重要或重要的事物的排名

2005年

PID功能

对外通信能力

点对点通信

用户发起的自调优

多级报警优先级

连续自调谐能力

多回路控制能力

提供简单的联锁

用户自定义算法

自适应控制

硬手动控制站

串级控制

多配置内存存储和召回

前馈能力

可拆卸配置模块

现场总线通信能力

模糊逻辑能力

2003年