CN114217546A - 一种外接式扩展控制器及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种外接式扩展控制器及方法。该扩展控制器包括控制目标值输入端口、控制信号输出端口、多个自定义反馈量输入端口、控制程序烧录口、处理器、存储空间、控制器安装卡口；扩展控制器接受上级控制器目标值的需要控制下级驱动器，满足控制要求，原上级控制系统的控制器不参与设备的直接控制，仅提供所需要的目标值。当现有系统控制器提供的PID算法不能很好地控制某个设备时，系统控制器可以向下扩展本发明控制器，本发明代替原本控制器对某一设备进行控制，原系统控制器只需提供控制目标值给扩展控制器，扩展控制器即可运用更为复杂的控制算法来进行控制，并满足原来主控制器的控制效果，使控制更为精确，反应更为迅速。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制器及方法，特别涉及一种外接式扩展控制器及方法。
背景技术
在一些装置中，主控制器负责整体的控制功能，但在有限的处理器上，为保证所有的控制都能实现，往往会选择比较简单的控制算法来实现多个运行同时控制。然而，现有的PLC，DCS等工业系统控制器仅提供PID简单控制算法，运行精度不高，运行架构不合理，响应速度慢。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明为了使某一运行更加精确、合理、迅速，提供一种外接式扩展控制器。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种外接式扩展控制器，包括控制目标值输入端口、控制信号输出端口、多个自定义反馈量输入端口、控制程序烧录口、处理器、存储空间、控制器安装卡口；扩展控制器接受上级控制器目标值的需要，采用自定义算法控制下级驱动器，满足控制要求，原上级控制系统的控制器不参与设备的直接控制，仅提供所需要的目标值。
进一步的，所述控制目标值输入端口采用通用信号格式接受上级控制器需要的控制目标值，通用信号格式包括0-5V，0-10V，±5V，0-20mA，4-20mA，用于外接式扩展控制器与现有上级控制系统的高度兼容与无缝衔接。
进一步的，所述控制信号输出端口采用通用信号格式向下级驱动器发送控制信号，用于外接式扩展控制器与现有下级驱动器的高度兼容与无缝衔接。
进一步的，所述控制器安装卡口采用通用DN轨道卡口，可安装于任何类型的电气控制柜中。
进一步的，仅用于控制单个被控对象，具有足够的运算能力满足自定义控制算法的计算。
进一步的，所述的自定义控制算法由用户自行编写算法程序实现，并通过控制程序烧录口录入外接式扩展控制器；自定义控制算法中所需要的各种反馈量由外接式扩展控制器的多个自定义反馈量输入端口输入。
进一步的，该外接式扩展控制器既可接受上级总系统控制器的控制目标值，辅助其精确控制单个对象，也可以自身按预设目标值自主控制单个对象。
一种外接式扩展控制器的控制方法，所述外接式扩展控制器直接安装在DN轨道上，程序烧录口对扩展控制器进行控制算法的更改，通过控制目标值输入端与主控制器连接，直接接受上级控制器需要的控制目标值，完成外接扩展控制器的控制算法，通过自定义反馈量输入端口接受传感器的信号数值，传递给控制器进行运算，并将运算后的结果通过控制信号输出端口传递给运行设备，完成控制运行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
当现有系统控制器提供的PID算法不能很好地控制某个设备时，系统控制器可以向下扩展本发明控制器，本发明外接式扩展控制器连接在原本的主控制器上，代替原本控制器对某一设备进行控制，原系统控制器只需提供控制目标值给扩展控制器，扩展控制器即可运用更为复杂的控制算法来进行控制，并满足原来主控制器的控制效果，使控制更为精确，反应更为迅速。
附图说明
图1为外接控制器简图。
图2为系统结构原理图。
图中标记：1为程序烧录口，2为自定义反馈量输入端口，3为控制目标值输入端口，4为通用DN轨道，5为控制信号输出端口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本实施例提供一种如图1和2所示的外接式扩展控制器，该外接式扩展控制器包括控制目标值输入端口3、控制信号输出端口5、多个自定义反馈量输入端口2、控制程序烧录口1、处理器、存储空间、控制器安装卡口。
扩展控制器接受上级控制器目标值的需要，用复杂的自定义算法控制下级驱动器，满足控制要求，而原上级系统控制器不再参与设备的直接控制，仅提供所需要的目标值。本实施例的外接式扩展控制器仅用于控制单个被控对象，因此保证足够的运算能力满足复杂的控制算法的计算。所述的复杂的自定义算法包括自适应PID、模糊控制、神经网络控制、变滑模控制等，当给控制器配以足够存储空间时，甚至可以实现基于各种优化算法或者大数据分析的智能控制。
本实施例外接式扩展控制器的控制目标值输入端口采用现行通用信号格式接受上级控制器需要的控制目标值。通用信号格式包括0-5V，0-10V，±5V，0-20mA，4-20mA等，通用信号格式保证了外接式扩展控制器与现有上级控制系统的高度兼容与无缝衔接。
本实施例外接式扩展控制器的控制信号输出端口同样采用现行通用信号格式向下级驱动器发送控制信号，保证了外接式扩展控制器与现有下级驱动器的高度兼容与无缝衔接。
本实施例外接式扩展控制器的安装卡口采用现行通用DN轨道4卡口，可以安装于任何现有电气控制柜中。
各种复杂自定义控制算法可由用户自行编写算法程序实现，并通过程序烧录口录入外接式扩展控制器。自定义控制算法中所需要的各种反馈量由外接式扩展控制器的多个自定义反馈量输入端口输入。
该扩展控制器既可以接受上级总系统控制器的控制目标值，辅助其精确控制单个对象，弥补现有工业系统控制器仅提供PID简单控制算法的不足，也可以本身按预设目标值自主控制单个对象。
本实施例的外接式扩展控制器是这样实现的：该外接式扩展控制器可直接安装在DN轨道上，程序烧录口可对扩展控制器进行控制算法的更改，通过控制目标值输入端与主控制器连接，直接接受上级控制器需要的控制目标值，从而完整了外接扩展控制器的控制算法，通过自定义反馈量输入端口接受传感器的信号数值，传递给控制器进行运算，并将运算后的结果通过控制信号输出端口传递给运行设备，从而完整控制运行。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种外接式扩展控制器，其特征在于，包括控制目标值输入端口、控制信号输出端口、多个自定义反馈量输入端口、控制程序烧录口、处理器、存储空间、控制器安装卡口；扩展控制器接受上级控制器目标值的需要，采用自定义算法控制下级驱动器，满足控制要求，原上级控制系统的控制器不参与设备的直接控制，仅提供所需要的目标值。
2.根据权利要求1所述的外接式扩展控制器，其特征在于，所述控制目标值输入端口采用通用信号格式接受上级控制器需要的控制目标值，通用信号格式包括0-5V，0-10V，±5V，0-20mA，4-20mA，用于外接式扩展控制器与现有上级控制系统的高度兼容与无缝衔接。
3.根据权利要求1所述的外接式扩展控制器，其特征在于，所述控制信号输出端口采用通用信号格式向下级驱动器发送控制信号，用于外接式扩展控制器与现有下级驱动器的高度兼容与无缝衔接。
4.根据权利要求1所述的外接式扩展控制器，其特征在于，所述控制器安装卡口采用通用DN轨道卡口，可安装于任何类型的电气控制柜中。
5.根据权利要求1所述的外接式扩展控制器，其特征在于，仅用于控制单个被控对象，具有足够的运算能力满足自定义控制算法的计算。
6.根据权利要求1或5所述的外接式扩展控制器，其特征在于，所述的自定义控制算法由用户自行编写算法程序实现，并通过控制程序烧录口录入外接式扩展控制器；自定义控制算法中所需要的各种反馈量由外接式扩展控制器的多个自定义反馈量输入端口输入。
7.根据权利要求1或2或3所述的外接式扩展控制器，其特征在于，既可接受上级总系统控制器的控制目标值，辅助其精确控制单个对象，也可以自身按预设目标值自主控制单个对象。
8.一种外接式扩展控制器的控制方法，其特征在于，所述外接式扩展控制器直接安装在DN轨道上，程序烧录口对扩展控制器进行控制算法的更改，通过控制目标值输入端与主控制器连接，直接接受上级控制器需要的控制目标值，完成外接扩展控制器的控制算法，通过自定义反馈量输入端口接受传感器的信号数值，传递给控制器进行运算，并将运算后的结果通过控制信号输出端口传递给运行设备，完成控制运行。
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