PLC模拟量闭环控制系统的组成

    2．复杂的控制系统的结构

    (1)级联控制。级联控制又称串级控制，两个控制器串行连接，第一个控制器（主控制器）的输出SP：是伺服控制器的设定值(见图6-2)。

    图6-2 级联控制器

    级联控制的控制性能可以用附加的过程变量来改进。为此在系统中适当的地方引出辅助过程变量PV2，将它与主控制器的输出SP2比较，得到的误差值作为伺服控制器的输入量。

    主控制器的给定值为SP1，反馈值为PV1，它调整SP2，以便尽可能快地使过程变量PV1在没有超调的情况下达到设定值。

    以电动调节阀为执行机构的控制系统就是一个级联控制系统。电动调节阀有一个位置随动系统，图6-2中的PV2是阀门的开度，即阀芯的位置。通过辅助回路的调节作用，阀门的开度与主控制器的输出量SP2成正比。

    (2)混合控制器。混合控制器总的设定值SP按一定的比例分配给各控制组件，各混合系数之和应为1，例如图6-3中的FACl+…+FAC4=1。

图6-3 混合控制器

    (3)单闭环比例控制器。对于某些控制系统来说，控制两个过程变量之间的比例比控制它们的绝对数值更重要，例如控制两台需要同步的设备的速度，可以使用图6-4中的单闭环比例控制器。

图6-4 单闭环比例控制器

    (4)多闭环比例控制器。多闭环比例控制使两个过程变量PV1和PV2之比保持为常数。为此用第一个控制闭环的过程量PV1来计算第2个控制闭环的设定值。在过程变量PV1动态变化的过程中也能保证PV1与PV2之间保持设定的比例。如图6-5所示。

图6-5 多闭环比例控制器

    (5)二级控制器。二级控制器(Two -Step Controller)只能提供开关量的两个相反的输出状态，例如开关的接通和断开。典型控制为通过继电器输出的脉冲宽度调制信号对加热系统的控制。

    (6)三级控制器。三级控制器只能提供开关量的3个输出状态。应区分脉冲宽度调制（例如加热和冷却，加热-关机-冷却）和使用积分式执行机构的步进控制（例如右-停止-左）之间的区别。

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