单回路控制器主导市场

循环控制器的趋势 开放的沟通 与plc接口 多回路的控制 数字控制 更小的DIN尺寸 栏: 环路控制器特性 环路控制器特点

1942年，John G. Ziegler和Nathaniel B. Nichols设计了Ziegler-Nichols闭环方法和方程(PID)。在那个时候，循环控制充其量只是“试一试”。齐格勒为使Z-N方法获得成功而开发的硬件包括第一个气动控制器，该控制器在增益(比例)控制中添加了复位(积分)，以及同一设备上的第一个具有速率(导数)功能的控制器。

从那时起，气动控制器就一直陪伴着我们。超过35个控制器制造商生产和销售气动控制器。一家著名的控制器制造商表示，去年近40%的控制器销售是气动型号。

1951年，斯沃特(Swarthout)兄弟推出了第一个电子回路控制器，使回路控制更进一步。剩下的就像他们说的，都是历史了。

64%为单回路

为了了解目前环路控制器市场的现状，CE对1500名读者进行了调查。我们收到了273份回复(18.2%)。86%的受访者声称他们的主要应用涉及连续处理(36.0%)，批处理(14.5%)，或两者兼有(35.5%)。

循环控制器有单循环或多循环版本。单回路模型占控制器的64%，多回路占36%。图1显示了受访者对循环控制器的使用情况的分类。

• 反馈控制(85%)是一种将过程变量的测量值与期望值进行比较的方法。任何偏差都会产生错误信号。如果可能的话，控制器的任务就是对这个误差信号采取相应的行动，将其振幅减小到零。

• 前馈控制(6%)是指将有关一个或多个可能干扰被控变量的条件的信息转换为纠正措施，从而使被控变量的预测偏差最小化。使用前馈控制不会改变系统的稳定性，因为它不是反馈回路的一部分。

• 级联控制(9%)是一个控制器的输出被用作第二个控制器的设定值。

所需的自动功能

今天，许多环路控制器通过提供自适应控制和模糊逻辑算法来补充PID功能，以增强控制器的响应和操作。PID和启动自整定是其中最重要的功能。

Bob Heilman，控制产品营销，霍尼韦尔IAC (Phoenix, Ariz.)报告了霍尼韦尔看到的回路控制器市场的四个趋势:PID回路迁移到基于PLC的系统(PID在PLC中)，竞争压力增加(每个人都有一个控制器)，从1/4-DIN到更小尺寸(1/8-和1/16-DIN控制器)的趋势，单回路控制器成为商品。

Moore products Co. (Spring House, Pa.)的控制产品管理经理William T. Wright说:“我们发现许多客户仍然希望控制器只处理一个或两个循环，以便在出现故障时提供更易于管理的过程。其他客户要求更高的功能，包括多循环功能，可重用功能块，高级数学，AGA(美国气体协会)计算，内置趋势，逻辑设计与布尔或阶梯等，”Wright先生继续说，“我们还被要求为用户提供不同的包装选项，除了传统的面板安装版本。”这些配置安装在现场的浅机柜中，面板直接安装在控制器上，用于不频繁的监督，或安装在具有NEMA 4等级的机柜门上，用于日常操作和定期清洗。

请沟通

调查显示，用户希望环路控制器进行通信。最重要的是向上通信，点对点网络也很重要。手动控制的能力是下一个要求的特性。用户喜欢自动化控制及其移动数据的能力，但仍然希望在自动化失败的情况下维护流程。

在横河美国公司(Yokogawa Corp. of America，佐治亚州纽南)市场经理Bill McPeters报告说，“允许使用基于PC/ windows的GUI包和配置/编程软件的通信选项”是客户的需求。

欧姆龙电子公司(Schaumburg，伊利诺伊州)的监控产品营销经理Ed Kulawiak说:“客户对更多‘开放性’的需求正在推动DeviceNet等设备级网络的发展。事实上，欧姆龙将很快发布带有DeviceNet的单回路温度/过程控制器。”

每个人都想要一切

调查要求受访者对8个控制者特征进行排名，第1表示最期望的，第5表示最不期望的。结果表明，每个人都想要所有的功能，但有些功能比其他功能更重要。即使是排名最低的功能，几乎所有的受访者都想要。这是凯迪拉克还是林肯城市车的老争论。两者都不可怕;如果能有其中任何一个就太好了。

霍尼韦尔IAC的海尔曼说，他的公司发现，通过前面板或个人电脑、更高的精度、标准化的通信选项以及更复杂的自动调谐软件，对用户友好配置的需求越来越大。

软件是回路控制器的一个重要因素。欧姆龙的Kulawiak先生说:“由于控制器包含了比过去更复杂的编程菜单，现在循环控制器的设置和监控软件的可用性是我们许多客户的共同要求。”

根据Anafaze (Watsonville, california)的Alex Cheng的说法，“当在线进程依赖于可能“崩溃”的计算机时，‘稳健性’的概念已经成为一个关键问题。Anafaze提出的一种解决方案是使用pc进行编程和非关键监控，但不用于工艺的实际操作。核心操作应该由工业级嵌入式处理器控制。”

正确看待事物

“理解这一点很重要，”The Foxboro Co. (Foxboro, Mass.)现场测量与控制副总裁Larry Rice说，“并不是所有的客户都想要最新最好的技术。虽然当今基于分数din微处理器的环路控制器在许多独立控制应用中非常有吸引力，但一些客户，特别是欠发达国家的客户，更愿意使用成熟的控制技术，如气动。例如，Foxboro的43A型气动控制器自1955年推出以来，一直在销售，能够可靠安全地控制过程。这样的气动控制器易于使用，易于维护，而且几乎坚不可摧。”

虽然PID、自适应控制、模糊逻辑和其他试图将回路置于控制之下的尝试已经开发出来，但当人们参观工厂时，经常会发现许多回路控制器设置为“M”(手动)。在控制室人员学会信任控制员之前，再多的自动化循环控制也不会有真正的帮助。

多功能过程控制器

赛普维达,加州-I/O方程站是一种多功能仪器，用户可以配置为传感器级I/O模块、信号调节器、转换器和隔离器、温度变送器、报警跳闸、数学/计算模块或过程控制器。它可处理多达4个模拟或直接传感器输入，多达4个数字I/O和一个隔离的0-20 mA输出。

摩尔工业国际公司

自整定PID控制器

汤普森岭，纽约州-Shimaden SR60系列自整定PID控制器有三种切割尺寸，72毫米，1/4 DIN和1/8 DIN。精确度是有等级的

Vespo营销协会。公司。

远程设定值功能可用

摩托罗拉Ill. -NEMA 4X和IP66认证的“k系列”数字过程控制器可在1/ 16,1 /8和1/4 DIN尺寸，并提供22种标准现场可选输入，包括两个线性电流，三个线性电压，15个热电偶，和两个RTD选项。通常只在更昂贵和复杂的控制器上发现，远程设定值能力可用于1/4和1/8 DIN模型。

欧姆龙电子公司

用于OEM市场的环路控制器

福克斯波罗市- - - - - -716 (1/16 DIN)和718 (1/8 DIN)系列控制器专为OEM市场设计，并提供智能自动调谐和自适应调谐功能。Anti-Windup特性为批量更改提供了安全操作，标准的ramp-and-soak功能允许用户控制流程更改的速率。两个控制器都带有用于远程操作的逻辑输入和用于冲洗保护的IP65面板。

福克斯博罗公司

9个输入1/16-DIN阀体

斯坦福,口CN77000系列温度和过程控制器可在单个1/16-DIN单元中接受多达9个输入。输入的选择包括九种类型的热电偶，rtd，电压到10 V dc，或电流到20 mA。型号有NEMA 4或NEMA 12外壳可供选择。

欧米伽工程公司

小型DCS / PLC)

Spring House, Pa. -APACS 353结合了小型分布式控制系统和可编程逻辑控制器的功能。它能够在相同的控制器配置中使用功能块和阶梯逻辑。最多可容纳25个控制和/或阶梯逻辑循环。交流是通过LonWorks进行的。

摩尔产品公司

控制器内置PLC功能

除去,加州-PPC-2000是一个多回路，混合温度控制器内置PLC逻辑功能。该单元将坚固的PLC逻辑元件与鲁棒的多环PID控制相结合。基本模块处理64个模拟输入和48个PID控制环。

Anafaze

闭环控制

普利茅斯会议，宾夕法尼亚州-系列16c是一种基于微处理器的自动调谐仪器，可用于温度或几乎任何其他过程变量的闭环控制，其全尺度精度为

雅典娜控制公司

数字指示控制器

Newnan,引领UT350是一款1/4 DIN数字指示控制器，专为液位测量和控制应用而设计。它提供了软件可编程的输入和输出类型，三个报警，四个本地设定值和PID集，两个数字输入和RS-485通信(可选)。准确度为0.1%。

横河美国公司

通用多回路控制器

凤凰城,Ariz. -UMC 800通用多回路控制器是一种模块化控制系统，旨在解决小单元过程的模拟和数字控制需求。UMC 800采用分离架构，将控制功能与操作面板功能分离，以提供安装灵活性。功能包括8个模拟控制回路，4个设定值程序，多达24个模拟输入，8个模拟输出，66个数字输入或输出，以及模拟和数字控制算法的分类。

霍尼韦尔IAC

程序员/控制器

威利斯顿,Vt. -富士电机PVX编程器/控制器附带免费加载软件，允许从用户的台式计算机配置该单元。它可以存储多达9种模式，每种模式最多可存储20个片段，对于使用相同资本设备制造各种产品的制造商非常有用——每种产品都有自己的“配方”。

Total Temperature Instrumentation Inc.

环路控制器特性

最重要的是

外部(向上)通信能力。

多回路控制能力。

点对点通信。

多级告警优先级。

自适应控制。

多配置内存存储和召回。

可拆卸配置模块。

手动控制站。

最不重要的

来源:控制工程

环路控制器特点

最重要的是

PID。

启动自调优。

在线自调整。

自适应控制。

模糊逻辑。

来源:控制工程

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