一種智能化控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能化控制器，包括控制器電路及其供電電源，所述控制器電路包括控制處理模塊、以及分別與控制處理模塊電連接的按鍵模塊、采集模塊、顯示模塊、存儲器、控制輸出模塊、第一計時器、第二計時器和計數(shù)器，該智能化控制器，采用各基本且成熟模塊，其結構簡單，成本低，可自動獲取工業(yè)控制參數(shù)PID，控制精度高。
【專利說明】
一種智能化控制器
技術領域
[0001]本實用新型涉及工業(yè)過程的自動化控制領域，特別是指一種智能化控制器?！颈尘凹夹g】
[0002]常用工業(yè)控制器主要用于實現(xiàn)工業(yè)信號如溫度、壓力、液位、流量等的控制?？刂茣r，控制器通過將采集值與設定的目標值的偏差大小代入控制參數(shù)如比例帶(P)、積分時間 (I)、微分時間(D)，以計算得到輸出控制信號，并實時地輸送給執(zhí)行機構，最終使工業(yè)信號恒定在控制目標值上。工業(yè)控制中，因控制對象多樣，工況復雜，其控制參數(shù)難以得到急時、 準確的調整，傳統(tǒng)作法常需操作工在良好了解控制參數(shù)含義基礎上，以其足夠的調試經(jīng)驗不斷地調節(jié)測試，才可使采集信號恒定在控制目標值上，其對人工的要求門檻高，調試復雜。
【發(fā)明內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種智能化控制器。
[0004]—種智能化控制器，包括控制器電路及其供電電源，所述控制器電路包括控制處理模塊、以及分別與控制處理模塊電連接的按鍵模塊、采集模塊、顯示模塊、存儲器、控制輸出模塊、第一計時器、第二計時器和計數(shù)器，所述按鍵模塊輸入系統(tǒng)目標值SV;采集模塊采集工業(yè)信號；控制處理模塊讀取按鍵模塊輸入的系統(tǒng)目標值SV、接收采集模塊采集的工業(yè)信號、發(fā)送采集值PV至顯示模塊、作出相應計算、發(fā)送控制指令至第一計時器、第二計時器和控制對象、讀取第一計時器、第二計時器所記錄的時間tl和t2、以及存讀數(shù)據(jù)至存儲器； 顯示模塊顯示采集值;計數(shù)器記錄整定步數(shù);第一計時器和第二計時分別記錄整定期相鄰兩步所使用的時間tl和t2;存儲器存儲整定過程中的數(shù)據(jù)。
[0005]本實用新型智能化控制器，采用各基本且成熟模塊，其結構簡單，成本低，可自動獲取工業(yè)控制參數(shù)PID，控制精度高。【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型智能化控制器的結構示意圖；
[0007]圖2為本實用新型智能化控制器使用時的流程圖?！揪唧w實施方式】
[0008]下面結合附圖對本實用新型智能化控制器的【具體實施方式】作詳細的說明:
[0009]如圖1所示，本實用新型智能化控制器，包括控制器電路10及其供電電源20,所述控制器電路10包括控制處理模塊1、以及分別與控制處理模塊1電連接的按鍵模塊2、采集模塊3、顯示模塊4、存儲器5、控制輸出模塊6、第一計時器7、第二計時器8和計數(shù)器9，所述按鍵模塊2輸入系統(tǒng)目標值SV;采集模塊3采集工業(yè)信號;控制處理模塊1讀取按鍵模塊輸入的系統(tǒng)目標值SV、接收采集模塊3采集的工業(yè)信號、發(fā)送采集值PV至顯示模塊4、作出相應計算、發(fā)送控制指令至第一計時器7、第二計時器8和控制對象、讀取第一計時器7、第二計時器8所記錄的時間tl和t2、以及存讀數(shù)據(jù)至存儲器5;顯示模塊4顯示采集值;計數(shù)器9記錄整定步數(shù);第一計時器7和第二計時8分別記錄整定期相鄰兩步所使用的時間tl和t2;存儲器5存儲整定過程中的數(shù)據(jù)。
[0010]本實用新型智能化控制器，采集模塊3采集工業(yè)信號并將該工業(yè)信號發(fā)送至控制處理模塊1，控制處理模塊1將該采集值PV發(fā)送至顯示模塊4進行顯示，并將該采集值PV與由按鍵模塊2輸入的系統(tǒng)目標值SV以及偏差值(SV-1)進比較，根據(jù)比較結果，控制處理模塊1 發(fā)送相關指令給控制輸出模塊6,整定過程中，計數(shù)器9記錄整定步數(shù)，所述控制處理模塊1 根據(jù)計數(shù)器9記錄的整定步數(shù)，依次向所述第一計時器7和第二計時8發(fā)送控制指令，所述第一計時器7和第二計時8分別記錄整定期相鄰兩步所使用的時間tl和t2,控制處理模塊1將采集模塊3于上述整定期相鄰兩步內采集到的系統(tǒng)輸出波的谷值PVmin和峰值PVmax、以及對應該整定期相鄰兩步所使用的時間tl和t2分別存入存儲器5,控制處理模塊1由存儲器5 內讀取相鄰兩步內采集到的谷值PVmin和峰值PVmax、以及該整定期相鄰兩步所使用的時間 tl和t2,計算系統(tǒng)PID控制參數(shù)。
[0011]如圖2所示，本實用新型智能化控制器，使用時，其整定步驟如下:[〇〇12]1)通過按鍵模塊設置目標值SV，自整定開始，計數(shù)器9置0，采集模塊3將采集值PV發(fā)送至控制處理模塊1，控制處理模塊1將采集值PV與偏差值(SV-1)進行比較判斷:若采集值PV小于偏差值(SV-1 )，控制處理模塊1則發(fā)送開通控制輸出信號，進而對控制對象施加激勵，進入整定第一步，控制處理模塊1將計數(shù)器9置1，等待系統(tǒng)輸出波上升;若采集值PV大于偏差值(SV-1)，控制處理模塊1則發(fā)送關閉控制輸出信號，不對控制對象施加激勵，待系統(tǒng)輸出波下降，采集值PV小于偏差值(SV-1)時，控制處理模塊1再發(fā)送開通控制輸出信號，對控制對象施加激勵，進入整定第一步，控制處理模塊1將計數(shù)器9置1，等待系統(tǒng)輸出波上升；
[0013]2)當采集值PV大于目標值SV時，控制處理模塊1則發(fā)送關閉控制輸出信號，不對控制對象施加激勵，進入整定第二步，控制處理模塊1將計數(shù)器9置2,等待系統(tǒng)輸出波達到一次波峰后下降；
[0014]3 )當采集值PV小于偏差值(SV-1)時，控制處理模塊1則發(fā)送開通控制輸出信號，對控制對象施加激勵，進入整定第三步，控制處理模塊1將計數(shù)器9置3,并開啟第一計時器7， 等待系統(tǒng)輸出波達到一次波谷后上升，記錄整定第三步最小采集值(系統(tǒng)輸出波的谷值) PVmin并存入存儲器5;
[0015]4)當采集值PV大于目標值SV時，停止第一計時器7，同時控制處理模塊1發(fā)送關閉控制輸出信號，不對控制對象施加激勵，進入整定第四步，控制處理模塊1將計數(shù)器9置4,開啟第二計時器8,等待系統(tǒng)輸出波再一次達到波峰后下降，記錄整定第四步最大采集值(系統(tǒng)輸出波的峰值)PVmax并存入存儲器5;
[0016]5)當采集值PV小于偏差值(SV-1)時，停止第二計時器8,控制處理模塊1讀取存儲器5內的谷值PVmin和峰值PVmax、以及第一計時器7、第二計時器8分別所記錄的時間tl和 t2，依式P=(PVmax-PVmin)/A，I=B X tl X t2八tl+ t2)，D=CX tl X t2/(tl+ t2)計算系統(tǒng)PID 控制參數(shù)，自整定結束，其中式中A、B、C分別為受控系統(tǒng)固定系數(shù)。用于工業(yè)溫度的控制系統(tǒng)時，對于快速升溫系統(tǒng)，系統(tǒng)固定系數(shù)A=0.33，B=3.2，C=0.8,對于慢速升溫系統(tǒng)，系統(tǒng)固定系數(shù) A=0.25，B=2，C=2。
[0017]本實用新型智能化控制器，采用各基本且成熟模塊，其結構簡單，成本低，可自動獲取工業(yè)控制參數(shù)PID，控制精度高。
[0018]本實用新型智能化控制器，可于不同工業(yè)溫度的控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)固定系數(shù)可由按鍵模塊2輸送以更換。
【主權項】
1.一種智能化控制器，包括控制器電路及其供電電源，其特征在于:所述控制器電路包 括控制處理模塊、以及分別與控制處理模塊電連接的按鍵模塊、采集模塊、顯示模塊、存儲 器、控制輸出模塊、第一計時器、第二計時器和計數(shù)器，所述按鍵模塊輸入系統(tǒng)目標值SV;采 集模塊采集工業(yè)信號;控制處理模塊讀取按鍵模塊輸入的系統(tǒng)目標值SV、接收采集模塊采 集的工業(yè)信號、發(fā)送采集值PV至顯示模塊、作出相應計算、發(fā)送控制指令至第一計時器、第 二計時器和控制對象、讀取第一計時器、第二計時器所記錄的時間tl和t2、以及存讀數(shù)據(jù)至 存儲器;顯示模塊顯示采集值;計數(shù)器記錄整定步數(shù);第一計時器和第二計時分別記錄整定 期相鄰兩步所使用的時間tl和t2;存儲器存儲整定過程中的數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G05B19/04GK205608438SQ201620433085
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】林善平, 連建亮, 林善安
【申請人】福建順昌虹潤精密儀器有限公司