STEP 7复杂控制系统的结构

    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SP2是伺服控制器的设定值（见图2）。

    图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进行比较，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伺服系统，图2中的PV2是阀门的开度，即阀心的位置。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3中的FAC1+FAC2+…+FAC4=1。

    图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设备的速度，可以使用图4中的单闭环比例控制器。

    4．多闭环比例控制器

    多闭环比例控制器使两个过程变量PV1和PV2之比保持为常数。为此用第1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5所示。

    图4    单闭环比例控制器

    图5    多闭环比例控制器

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