一種智能化控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)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(chǔ)器、控制輸出模塊、第一計(jì)時(shí)器、第二計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器，該智能化控制器，采用各基本且成熟模塊，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可自動(dòng)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(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)過程的自動(dòng)化控制領(lǐng)域，特別是指一種智能化控制器。【背景技術(shù)】
[0002]常用工業(yè)控制器主要用于實(shí)現(xiàn)工業(yè)信號(hào)如溫度、壓力、液位、流量等的控制。控制時(shí)，控制器通過將采集值與設(shè)定的目標(biāo)值的偏差大小代入控制參數(shù)如比例帶(P)、積分時(shí)間 (I)、微分時(shí)間(D)，以計(jì)算得到輸出控制信號(hào)，并實(shí)時(shí)地輸送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，最終使工業(yè)信號(hào)恒定在控制目標(biāo)值上。工業(yè)控制中，因控制對(duì)象多樣，工況復(fù)雜，其控制參數(shù)難以得到急時(shí)、 準(zhǔn)確的調(diào)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(chǔ)上，以其足夠的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)不斷地調(diào)節(jié)測試，才可使采集信號(hào)恒定在控制目標(biāo)值上，其對(duì)人工的要求門檻高，調(diào)試復(fù)雜。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)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(chǔ)器、控制輸出模塊、第一計(jì)時(shí)器、第二計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器，所述按鍵模塊輸入系統(tǒng)目標(biāo)值SV;采集模塊采集工業(yè)信號(hào)；控制處理模塊讀取按鍵模塊輸入的系統(tǒng)目標(biāo)值SV、接收采集模塊采集的工業(yè)信號(hào)、發(fā)送采集值PV至顯示模塊、作出相應(yīng)計(jì)算、發(fā)送控制指令至第一計(jì)時(shí)器、第二計(jì)時(shí)器和控制對(duì)象、讀取第一計(jì)時(shí)器、第二計(jì)時(shí)器所記錄的時(shí)間tl和t2、以及存讀數(shù)據(jù)至存儲(chǔ)器； 顯示模塊顯示采集值;計(jì)數(shù)器記錄整定步數(shù);第一計(jì)時(shí)器和第二計(jì)時(shí)分別記錄整定期相鄰兩步所使用的時(shí)間tl和t2;存儲(chǔ)器存儲(chǔ)整定過程中的數(shù)據(jù)。
[0005]本實(shí)用新型智能化控制器，采用各基本且成熟模塊，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可自動(dòng)獲取工業(yè)控制參數(shù)PID，控制精度高?！靖綀D說明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型智能化控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖2為本實(shí)用新型智能化控制器使用時(shí)的流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型智能化控制器的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)的說明:
[0009]如圖1所示，本實(shí)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(chǔ)器5、控制輸出模塊6、第一計(jì)時(shí)器7、第二計(jì)時(shí)器8和計(jì)數(shù)器9，所述按鍵模塊2輸入系統(tǒng)目標(biāo)值SV;采集模塊3采集工業(yè)信號(hào);控制處理模塊1讀取按鍵模塊輸入的系統(tǒng)目標(biāo)值SV、接收采集模塊3采集的工業(yè)信號(hào)、發(fā)送采集值PV至顯示模塊4、作出相應(yīng)計(jì)算、發(fā)送控制指令至第一計(jì)時(shí)器7、第二計(jì)時(shí)器8和控制對(duì)象、讀取第一計(jì)時(shí)器7、第二計(jì)時(shí)器8所記錄的時(shí)間tl和t2、以及存讀數(shù)據(jù)至存儲(chǔ)器5;顯示模塊4顯示采集值;計(jì)數(shù)器9記錄整定步數(shù);第一計(jì)時(shí)器7和第二計(jì)時(shí)8分別記錄整定期相鄰兩步所使用的時(shí)間tl和t2;存儲(chǔ)器5存儲(chǔ)整定過程中的數(shù)據(jù)。
[0010]本實(shí)用新型智能化控制器，采集模塊3采集工業(yè)信號(hào)并將該工業(yè)信號(hào)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(jìn)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(biāo)值SV以及偏差值(SV-1)進(jìn)比較，根據(jù)比較結(jié)果，控制處理模塊1 發(fā)送相關(guān)指令給控制輸出模塊6,整定過程中，計(jì)數(shù)器9記錄整定步數(shù)，所述控制處理模塊1 根據(jù)計(jì)數(shù)器9記錄的整定步數(shù)，依次向所述第一計(jì)時(shí)器7和第二計(jì)時(shí)8發(fā)送控制指令，所述第一計(jì)時(shí)器7和第二計(jì)時(shí)8分別記錄整定期相鄰兩步所使用的時(shí)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(nèi)采集到的系統(tǒng)輸出波的谷值PVmin和峰值PVmax、以及對(duì)應(yīng)該整定期相鄰兩步所使用的時(shí)間tl和t2分別存入存儲(chǔ)器5,控制處理模塊1由存儲(chǔ)器5 內(nèi)讀取相鄰兩步內(nèi)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(shí)間 tl和t2,計(jì)算系統(tǒng)PID控制參數(shù)。
[0011]如圖2所示，本實(shí)用新型智能化控制器，使用時(shí)，其整定步驟如下:[〇〇12]1)通過按鍵模塊設(shè)置目標(biāo)值SV，自整定開始，計(jì)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(jìn)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(hào)，進(jìn)而對(duì)控制對(duì)象施加激勵(lì)，進(jìn)入整定第一步，控制處理模塊1將計(jì)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(guān)閉控制輸出信號(hào)，不對(duì)控制對(duì)象施加激勵(lì)，待系統(tǒng)輸出波下降，采集值PV小于偏差值(SV-1)時(shí)，控制處理模塊1再發(fā)送開通控制輸出信號(hào)，對(duì)控制對(duì)象施加激勵(lì)，進(jìn)入整定第一步，控制處理模塊1將計(jì)數(shù)器9置1，等待系統(tǒng)輸出波上升；
[0013]2)當(dāng)采集值PV大于目標(biāo)值SV時(shí)，控制處理模塊1則發(fā)送關(guān)閉控制輸出信號(hào)，不對(duì)控制對(duì)象施加激勵(lì)，進(jìn)入整定第二步，控制處理模塊1將計(jì)數(shù)器9置2,等待系統(tǒng)輸出波達(dá)到一次波峰后下降；
[0014]3 )當(dāng)采集值PV小于偏差值(SV-1)時(shí)，控制處理模塊1則發(fā)送開通控制輸出信號(hào)，對(duì)控制對(duì)象施加激勵(lì)，進(jìn)入整定第三步，控制處理模塊1將計(jì)數(shù)器9置3,并開啟第一計(jì)時(shí)器7， 等待系統(tǒng)輸出波達(dá)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(chǔ)器5;
[0015]4)當(dāng)采集值PV大于目標(biāo)值SV時(shí)，停止第一計(jì)時(shí)器7，同時(shí)控制處理模塊1發(fā)送關(guān)閉控制輸出信號(hào)，不對(duì)控制對(duì)象施加激勵(lì)，進(jìn)入整定第四步，控制處理模塊1將計(jì)數(shù)器9置4,開啟第二計(jì)時(shí)器8,等待系統(tǒng)輸出波再一次達(dá)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(chǔ)器5;
[0016]5)當(dāng)采集值PV小于偏差值(SV-1)時(shí)，停止第二計(jì)時(shí)器8,控制處理模塊1讀取存儲(chǔ)器5內(nèi)的谷值PVmin和峰值PVmax、以及第一計(jì)時(shí)器7、第二計(jì)時(shí)器8分別所記錄的時(shí)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(jì)算系統(tǒng)PID 控制參數(shù)，自整定結(jié)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(shí)，對(duì)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(duì)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(shí)用新型智能化控制器，采用各基本且成熟模塊，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可自動(dòng)獲取工業(yè)控制參數(shù)PID，控制精度高。
[0018]本實(shí)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(quán)項(xiàng)】
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(chǔ) 器、控制輸出模塊、第一計(jì)時(shí)器、第二計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器，所述按鍵模塊輸入系統(tǒng)目標(biāo)值SV;采 集模塊采集工業(yè)信號(hào);控制處理模塊讀取按鍵模塊輸入的系統(tǒng)目標(biāo)值SV、接收采集模塊采 集的工業(yè)信號(hào)、發(fā)送采集值PV至顯示模塊、作出相應(yīng)計(jì)算、發(fā)送控制指令至第一計(jì)時(shí)器、第 二計(jì)時(shí)器和控制對(duì)象、讀取第一計(jì)時(shí)器、第二計(jì)時(shí)器所記錄的時(shí)間tl和t2、以及存讀數(shù)據(jù)至 存儲(chǔ)器;顯示模塊顯示采集值;計(jì)數(shù)器記錄整定步數(shù);第一計(jì)時(shí)器和第二計(jì)時(shí)分別記錄整定 期相鄰兩步所使用的時(shí)間tl和t2;存儲(chǔ)器存儲(chǔ)整定過程中的數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】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