过程控制

从高级制造到家里的矿场活动，例如加热房屋和酿造啤酒，都可以使用工艺控制系统。（您确实酿制自己的啤酒，不是吗？）

制造产品的控制系统需要监视和控制许多不同的过程变量，而在家中有些则需要比计时器多。例如，在制造中，我们可以使用流量计来确保流体以一定速率或浮动仪流过管道，以确保成分填充桶到指定的水平。

当我在家酿造啤酒时，我可能会在Mash Tun中使用温度传感器，并连接到控制我的加热元件的控制器，以使Mash Tun保持在正确的温度，以使最佳的淀粉转化为糖转换。这是闭环控制系统的一个示例。

（要查看如何规模较小的闭环控制原则以构建工业流程控制应用程序，请查看新比利时啤酒厂案例研究并查看他们如何使用Opto 22齿轮来冲泡他们举世闻名的脂肪轮胎和其他啤酒。）

另一方面，如果您查看基本的干衣机的运行方式，它使用开环控制系统。当您将湿洗衣机放入干衣机中并开始其干燥周期时，它使用内部计时器形式的单个设定点来确定何时关闭干衣机。将湿衣服扔进去，打开表盘，一个小时左右后，干衣机会自动关闭，无论衣服是否干燥。

要生成具有可重复质量和一致性的成品，您必须将许多单独的流程结合起来并同时运行它们。在制造和工业自动化中，每个过程必须由某种类型的自动控制器精确控制。

例如，光电22SNAP PAC控制器。

开环控制

因此，自动执行过程控制以帮助确保一致且可重复的结果。如果仅通过设定点命令控制一个过程，而没有任何反馈测量信号，则该系统称为开环。

开环控制用于具有简单过程的应用程序。正时功能和设定点通常控制操作。我们在工业洗碗机，洗衣机和印刷电路板燃烧室中找到了开放控制系统。这些类型的设备通常是手动配置并设置为运行的。

开环系统的优势是它们通常很便宜，因为其中内置的计算能力较小。但是，主要的缺点是，如果没有反馈循环，如果该过程偏离其所需状态，则无法更改输出状态。为此，我们需要使用闭环控制。

闭环控制

对于更高级的自动化和过程控制应用程序，我们转向闭环控制。在闭环控制中，我们添加了某种形式的反馈循环，该反馈循环连接到过程控制器上。反馈循环提供有关过程控制器流程状态的信息，然后调整过程以自我调节。

例如，在上面的啤酒酿造应用程序中，我们需要保持MASH TUN的温度恰到好处，以使最佳的淀粉转换转换。在此转换过程中，外部变量与我们控制过程的尝试相反。例如，房间中的温度可能会波动，或者添加到土豆泥中的成分可能会改变MASH TUN水温。

为了控制该过程，我们需要使用反馈循环。

例如，我们可以在MASH TUN中添加温度传感器，然后将其连接到输入模块，该模块将数据发送到过程控制器，例如snap-pac-r1。然后，我们可以将加热元件连接到由SNAP-PAC-R1控制的输出模块。

这样，当Mash Tun中的温度不超出所需的设定点时，控制器可以向Mash Tun加热元件输出一个值，并将过程重新带回所需的温度设置。

几种不同类型的控制器可用于过程控制。有关比较当今可用技术类型的不同类型的精彩文章，请查看食品工程文章 ”PLC和PACS：知道何时何地使用它们。”

SNAP PAC控制器被编程为使用人类可读，视觉流程图编程语言执行操作。这种易于理解的语言使构建工业自动化应用程序非常简单，即使对于几乎没有工业自动化或流程控制经验的人也是如此。

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