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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。

指令列表 是一种低级的、基于文本的语言，它使用助记指令或它们类似于汇编语言编程。每条指令都在一个新行开始，包含一个运算符，例如跳转 (JMP)、调用功能块 (CAL)、返回 (RET) 和数学运算符，例如 ADD、SUB、MUL 和 DIV 等。它是一种低开销语言，它与其他 PLC 编程方法相比，执行速度更快。

此方法容易出现运行时错误，并可能导致无限循环或非法算术运算。这种方法对程序员 友好，但对于维护工程师或电工在机器停机期间快速分析代码和排除故障没有任何好处，除非他们接受过使用这种语言的正式培训。

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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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FBM240 使用封装来支持以可扩展的方式添加数据处理，所提供的硬件允许在现场使用多个 CPU。它还通过设备和网络空间之间的双向连接提供灵活的集成。这是通过提高用于处理信息的程序开发的灵活性以及通过使添加资源（例如编程语言或软件库）变得容易来实现的，从而增强边缘计算功能，从而能够在现场执行所需的数据处理，包括预处理数据、人工智能分析和协议转换。
FBM240 系列以互连控制和信息系统的组件形式提供共享内存和对各种不同工业网络的支持，增强了连接性和数据从设备到信息系统的传输。未来，日立打算通过增强边缘计算功能，将控制和信息系统连接在一起，为自动化系统中物联网的采用做出贡献，以对收集的数据进行现场处理和分析。

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。