摘要：變送輸出是進階PID控制器的一項重要擴充功能，可用于多區控制、串級控制、比值控制和內插補點控制以及資料采集及記錄。為展示變送輸出功能的強大作用，本文主要針對超高精度VPC 2021系列PID控制器，介紹了變送輸出的具體功能、參數設定、接線和具體應用。
1. 變送輸出功能簡介
在一些進階PID控制器和調節器中，往往會配備變送輸出功能，以增加PID控制器的多功能性。所謂變送輸出（Retransmit Output）功能，是指在PID調節器運作過程中，PID調節器同時輸出代表設定值或其他過程值的模拟信号。
變送輸出功能的主要應用是該變送模拟信号可以作為另一個PID控制器的遠端設定點，或者作為資料采集或記錄系統的輸入。
為了展示PID控制器變送輸出功能的強大作用，本文主要針對VPC 2021系列超高精度PID控制器，介紹了變送輸出的具體功能、參數設定和具體應用案例。本文同時也可做為變送輸出功能的使用說明書。
2. 變送輸出功能的使用說明
作為一種超高精度多功能PID調節器，VPC 2021所有系列的超高精度PID控制器都具備變送輸出功能，具體輸出功能如下：
（1）可變送的過程變量包括：測量值PV、設定值SV，輸出值Output和偏內插補點Deviation。
（2）可變送的模拟量類型包括：4~20mA、0~10mA、0~20mA、0~10V、2~10V、 0~5V 和 1~5V 七種。
VPC 2021系列PID控制器，包括了單通道VPC 2021-1和雙通道VPC 2021-2兩個系列的PID控制器，單通道控制器可提供一路變送接口，而雙通道控制器在兩個獨立通道中提供二選一方式的變送接口。單通道和雙通道控制器的變送功能配置如圖1和圖2所示。
圖1 單通道控制器VPC 2021-1的變送功能配置表
圖2 雙通道控制器VPC 2021-2的變送功能配置表
上述變送功能配置表可用于指導PID控制器面闆操作和設定。而無論是單通道VPC 2021-1和雙通道VPC 2021-2系列的PID控制器，都随機配備了計算機控制軟體，通過軟體界面可以替代控制器面闆手動操作。單通道和雙通道控制器變送功能配置的軟體操作界面如圖3和圖4所示。
圖3 單通道控制器VPC 2021-1變送功能軟體設定界面
圖4 雙通道控制器VPC 2021-2變送功能軟體設定界面
在上述變送輸出設定過程中，特别需要注意以下幾點：
（1）變送信号類型：需根據具體應用的需要進行選擇，在變送信号作為另一個控制器的遠端設定點時，變送信号類型一定要與串級控制中的另一個控制器輸入信号類型保持好一緻。
（2）變送上限和下限：必須要與PID控制器過程參數（測量值、設定值、輸出值和偏內插補點）的上下限設定值相同。
（3）變送參數：根據具體應用需要進行選擇。
（4）變送通道選擇：在雙通道控制器中，要選擇變送輸出哪一個通道的過程參數。
3. 變送輸出接線
在VPC2021系列的所有PID控制器中，變送輸出都是如圖5所示的接線端子9和10，其中10為正端子，9為公共端子。
圖5 VPC 2021系列PID控制器的變送輸出接線端子
在變送端子連接配接負載時，需要特别注意以下兩點：
（1）當變送設定為電流信号時，變送端子所串聯的負載總有效電阻不能超過500歐姆。
（2）當變送設定為電壓信号時，變送端子所并聯的負載總有效電阻應大于10K歐姆。
特别轉發說明：變送功能是一個標明功能，在标準配置的VPC2021系列控制中并不包含變送功能。是以，在訂購中要特别注明配置“變送功能”。
4. 變送輸出功能的應用
變送輸出極大的增強了PID控制器的功能，在PID控制器中，變送輸出功能可在以下幾個方面得到應用：
（1）由于變送功能可将PID控制器中的測量值（PV）轉為電流或電壓模拟量進行變送輸出，這使得帶有變送功能的PID調節器同時可作為多種測量信号（如溫度、濕度、壓力、真空度和張力等）的變送器使用。同時，變送功能将設定值（SV）的變送輸出，可使得PID調節器作為電流和電壓信号源使用。
（2）變送功能可将設定值進行變送輸出，此設定值可輸入給另一個PID控制器作為遠端設定值，由此來實作多區控制的同步控制。
（3）變送功能最常用的方式是在串級控制中的應用，其中利用了遠端設定點功能，由此可組成雙回路PID控制進行串級控制。
（4）變送功能也可以在內插補點和比值控制中得到應用，即通過變送功能和遠端設定點功能，可使得兩路PID控制過程中的設定值始終保持固定內插補點和比值，具體是通過改變變送上限和下限來實作。
（5）另一個變送功能的常用形式是過程參數的采集和記錄，即通過設定的變送參數，将變送端子與資料采集器或記錄儀連接配接，可實時采集和記錄過程參數随時間的變化。如果使用的多個PID控制器都設定了變送功能，則可以實作對多個過程參數進行實施采集和記錄。
（6）變送功能的另一個強大應用是可用于PID控制器的校準，采用标準傳感器一方面可以校準PID控制器的顯示精度和控制精度之外，還可以校準作為變送器和信号源使用的PID控制器的準确度。