自动化装置-SLPC可编程调节器.ppt

1,第五节SLPC调节器一、构成二、功能三、方框图四、原理电路五、运算控制原理六、运算指令七、通信,2,第五节SLPC调节器一、构成（一）正面板,3,故障指示灯当运算、控制回路有故障时，指示灯点亮,给定值指针单回路控制时，指示被测量的给定值大小。串级和选择控制时，指示主被测量的给定值大小,给定值调整按键按给定值，按给定值，同时按给定值不变,工位号牌标明被测变量、仪表功能、工段代号、序号,测量值指针单回路控制时，指示被测变量的大小。串级和选择控制时，指示主被测变量的大小,报警指示灯输入输出异常和运算溢出时，指示灯点亮,运行方式切换按钮按钮上带指示灯，A表示自动，M手动，C串级,输出指示表指示输出信号420mA,手动操作杆M时，可以调整手操信号大小，向左信号，向右信号。慢速40s/全刻度快速4s/全刻度,调节阀动作标记调节阀分为气开式和气关式，输出=4mA时，可定义气开也可定义气关；输出=20mA时，可定义气开也可定义气关，根据工艺要求确定,PF指示灯由用户程序决定是否点亮和熄灭,可编程功能键由用户程序决定其用途,4,注意：凡是外给定，均要放在“C上,在单回路系统中，给定信号分为内给和外给，若是外给定，要放在“C”上。,在串级系统中副调节器的给定信号来自主调节器，属于外给定，要放在“C”上。,内给,外给,5,（二）侧面盘（调整板）,6,PROGRAMMABLECONTROLLER,MODELSLPC,SV1800,N,TUNING,DIDOMODE,CHECKALARM,PVSVDV,PHPL,XNYNSCALE,DLVLVT,PIDSTC,EN,MVMHML,PNTN,NON-LINEAR,BATCHSAMPLE,PROGAMMER,TUNING,ACTION,ENABLE,RSV2,RSV1,DIR1,DIR2,INHIBIT,ROM,7,键盘调整开关：为了防止误操作而设置的开关。当开关置于禁止（INHIBIT）时，键盘不能操作。当开关置于允许（ENABLE）时，键盘可以操作。,正反作用开关：确定调节器的正（DIR）反（RVS）作用。正反作用开关有两个，因为内部构造相当于二台调节器。,8,ROM插座：用于安装EPROM。当卡爪在“ON”位置时，ROM被固定；当爪卡在“OFF”位置时，ROM可脱落。,连接编程器的插座：用于连接编程器和调节器。,9,二、主要功能（一）指示、给定、操作功能,PV、SV、MV的指示采用动圈型指示表,内给定由给定值调整按键给出15V的给定信号。外给定由外来信号或运算给出15V的给定信号。,运行方式切换由运行方式切换开关A-M-C或用户程序来完成，均为无平衡无扰动切换。手动操作由手动操作杆完成，有快速手操和慢速手操。,10,(二)控制功能,控制功能,控制单元,控制要素,回路构造,回路策略,11,1、控制单元,用于单回路控制(驱动1个调节阀),相当于1台调节器,内含1个控制要素,基本控制单元,串级控制单元,选择控制单元,内含2个控制要素并联,内含2个控制要素串联,相当于2台调节器串联,相当于2台调节器并联,用于串级控制(驱动1个调节阀),用于选择控制(驱动1个调节阀),12,2、控制要素,PB=6.3999.9%TI=19999sTD=09999s,标准PID控制,PB=6.3999.9%TI=19999sST（采样周期）=09999sSW（控制周期）=09999s,PB=6.3999.9%TI=19999sTD=09999sBD（偏差设定值）=0100%BB（偏置值）=0100%BL（锁定宽度）=0100%,采样PI控制,批量PID控制,13,3、兼有的控制功能,PV上/下限报警,偏差报警,输入补偿,给定值输出,变化率报警,输出补偿,可变增益,输出跟踪,输出限幅,14,(三)运算功能,15,（四）程序功能,1、编程能力主程序99步子程序99步，最多可有30个子程序。,2、程序设计设备编程器SPRG语言POL语言低速扫描（周期为0.2s），最多执行240步。高速扫描（周期为0.1s），最多执行66步。,16,（五）通信功能1、SLPC调节器和SCMS运算站的通信,SLPC,SCMS,SCCD型通信电缆，最大距离：100m,发送数据：数值数据15个；状态数据15个接收数据：数值数据15个；状态数据15个,17,2、与上位机的通信,SLPC调节器,XL集散控制系统,需要LCS插件,使用SCCD通信电缆，最长为100m,通信内容：测量值（仅监视）、给定值、输出值、运行方式、输出限幅值、PID参数、可变参数、模拟量数据（仅监视3个）允许或禁止上位机设定数据,由上位机指定DDC方式/SPC方式DDC方式：由上位机直接输出信号SPC方式：由上位机设定给定值,上位机故障时，可指定SLPC的后备运行方式：自动方式/手动方式备用,18,(六)停电处理功能1、启动方式,热启动从停电前的状态开始运行（按停电前的给定值、输出值和运行方式继续工作）。,冷启动以手操的方式，从输出下限值开始运行（从头开始，调节器转入手动操作，输出从4mA开始重新启动）。,19,2、方式选择3、停电期间数据保护,停电时间2s，采用热启动；停电时间2s，采用热启动或冷启动。,RAM中的数据用备用电池保护,20,(七)自诊断功能1、2、3、4、,运算控制回路异常,手动操作,I/O信号异常运算溢出,备用电池异常,通信异常,21,检查异常原因的方法：在SLPC调节器的侧面盘上，按CHECK/ALM键，查找出错原因代码，根据代码查手册，找到异常原因。,22,三、方框图,运算器,控制器,存储器,总线,输入输出设备及接口,在微型计算机中，常常把运算器和控制器做在一个或几个芯片上，构成微处理器CPU。,23,SLPC调节器类似于微计算机,24,四、原理电路,25,DI/DO,DI/DO,DI/DO,DI/DO,DI/DO,DI/DO,DI1/DO6,DI2/DO5,DI3/DO4,DI4/DO3,DI5/DO2,DI6/DO1,输入口,输出口,DI,DI,DI,DI,DI,DI,DO,DO,DO,DO,DO,DO,C,A,M,通信口,系统ROM,时钟,RAM,PV,SV,用户ROM,显示器键盘,SPRG插座,WDT,故障报警,C,O,多路开关,多路开关,比较器,手操器按钮,故障,指示器,报警,Y3,Y2,Y1,L1,L2,GND,X1,故障,35,36,37,26,27,28,29,模拟量输入通道有X1X5X1X2X3X4X5,模拟量输出通道有Y1Y6Y1=420mAY2、Y3=15VDCY4=PVY5=SVY6=辅助信号,30,输出信号指示器的输入端设有切换开关,正常时，接受CPU、D/A、多路开关送来的正常信号；,故障时，接受WDT或CPU自检程序送来的故障信号；,31,在发生故障时，将X1直接送到PV的指针上进行指示，以保证输出信号仍能根据PV的指示，继续进行手动控制。,同时，Y1切换成保持状态，通过手动操作杆，可以增加或减小输出信号的大小，对生产过程进行手动控制。,32,CPU故障时，PV指针代表的是X1的原始数据，当用户程序中有输入处理程序时，可能与CPU正常工作时的读数不相同。,例如：调节器对流量信号的控制，从X1输入的只是差压信号，只有将它进行开方处理之后，才能获得真正的流量信号。,因此，CPU正常工作时，PV指针代表流量信号，CPU故障时，PV指针代表差压信号，两者不一样，应当注意。,33,结论,使用SLPC调节器时，故障状态下X1具有显示PV大小的功能，Y1具有进行手动操作的功能。,一般情况下,模拟量输入接在X1，模拟量输出接在Y1。,34,状态量输入通道,状态量输入通道有6个，通过高频变压器隔离，经过8D触发器与数据总线相连。,其原理是根据CPU的指令，先将外部输入状态读入8D触发器，需要时，再利用输出控制脉冲把8D触发器的输出与数据总线相连，就把输入状态读入了CPU。,35,状态量输出通道,状态量输出通道有6个，通过高频变压器隔离。经过8D触发器与总线相连。,其原理是在每个控制周期，CPU将输出状态打入8D触发器，由它锁存并控制着输出状态开关的通断，决定状态量输出的与否。,36,运算指令,基本输入输出,基本运算,带编号的运算,条件判断,寄存器位移,控制运算,37,(一)基本输入输出3条1、输入,38,2、输出,39,3、结束,40,(二)基本运算11条1、四则运算,41,2、开方运算,42,p=K1qm2,IO差=K2p,IO差=K1K2qm2,IO开=K3,43,IO差不能直接送给调节器作为输入信号，原因有两个：使控制系统造成非线性；使调节器的输入信号和被检测的流量成平方关系，造成指示不便；,44,在差压变送器的后面必须接入开方器，开方器的输出和输入满足下列关系：IO开=K3=K3qm,故引入开方器满足了线性关系。由于开方器的输入信号和输出信号之间的关系是一条飞升曲线，曲线上的每一点的斜率就是它的动态放大倍数Kd，理论证明：输入信号越小，Kd就越大，输入信号0，Kd。,45,3、带任意设定小信号切除的开方运算,46,4、绝对值运算,47,5、高低选择运算,48,6、上下限限幅运算,49,7、应用举例(1)试编Y1=(X1+3)/2的程序,50,(2)试按下述框图编写程序,51,52,53,(3)对三个输入值进行高选择,54,(4)连续进行上下限限幅，试按框图编程,55,(5)有A、B、C三流量相加等于D流量的系统如图所示。A流量0-200l/h；B流量0-500l/h；C流量0-300l/h，试编程A流量0-200l/h折合内部数据0-1B流量0-500l/h折合内部数据0-1C流量0-300l/h折合内部数据0-1压缩A、B、C、D,各压缩定标为1000倍，0.2SA+0.5SB+0.3SC=1SD,56,1、LDX12、LDX23、LDX34、+5、+6、STY17、END,1、LDX12、LDK1(0.2K1)3、*4、LDX25、LDK2(0.5K2)6、*7、LDX38、LDK3(0.3K3)9、*10、+11、+12、STY113、END,满足了3个信号相加等于1个信号的要求，但是没有满足相互之间的对应关系。即0200l/h+0300l/h+0500l/h=01000l/h的关系。因为Y1=01，所以压缩1000倍，相应的X1、X2、X3都压缩1000倍，那么X1=00.2，X2=00.5，X3=00.3，在程序中如何体现？就是乘个系数。,体现出3个流量相加，还要满足01的内部数据,取0.2SA+0.5SB+0.3SC=1SD,57,（6）,1、LDX12、SQT3、LDK1(0.9K1)4、LDX25、-6、SQT7、+,8、LDK2(0.7K2)9、LDX310、*11、12、STY113、END,若改为9-X2，程序改成3、LDK1(3K1)4、LDK15、*6、LDX27、-,58,注意,寄存器的内部数据为01，如模拟量输入的信号为15VDC，进入X寄存器后为01的内部数据，CPU的运算数据最大为7.999，超过取值范围的输入信号不能正常运算，需要压缩。,LD、ST调用的是寄存器，不存在的寄存器不能调用，例如：LD5或STM,检验程序的正确与否，可列写运算寄存器的状态。,59,SLPC寄存器的构成,SLPC内部有许多与应用软件密切相关的用户寄存器，用于寄存各种连续数据、状态数据。1.基本寄存器主要有8种寄存器模拟量输入寄存器Xnn=15，共5个寄存器，与5个模拟输入信号相对应。5个模拟输入信号经A/D转换成内部连续数据后存入X1X5。模拟量输出寄存器Ynn=16，共6个寄存器。Y1Y3对应SLPC的3个模拟输出信号。Y1对应电流输出信号，Y2、Y3对应两个电压输出信号。Y4Y6作为与上位系统通信的辅助模拟输出寄存器。如果SLPC与上位系统有通信连接，Y4Y6内的数据可由SLPC的通信端子传输给上位系统。状态量输入寄存器DInn=0106，共6个寄存器，与SLPC的6个状态输入信号相对应。由状态输入信号决定寄存器内状态数据，ON则为1，OFF则为0。,60,状态量输出寄存器DOnn=0116，共16个寄存器。DO01DO06对应SLPC的6个接点输出信号。寄存器中的状态数据若是1则相应的输出端子为通，0则断。虽然DIn和DOn各有6个，但编程序时使用的DIn、DOn的总数不得超过6个，且DIn、DOn对应的状态输入输出端子不得重复。如果编程时没有进行DIO01DIO06设定，那么DIO01DIO03自动取初始值0，DIO04DIO06取初始值1。DIO07DIO16用于内部状态数据寄存。它们没有对应的输入输出端子。可变参数寄存器PnP01P1616个寄存器用以存放过程控制中需要设定的可变参数，可通过侧面盘设定，Pn的内容可在用户程续中进行读写，其中P01、P02的数值还可由上位系统设定。,61,常数寄存器Knn=0116，共16个寄存器，用于运算中固定常数设定。其数值在编程时通过编程器设定，调节器运行中不能修改，只能读出。暂存寄存器Tn=0116，共16个寄存器，用于暂存中间算结果，便于编程。运算寄存器Snn=15，5个寄存器为堆栈结构，S1在最上层，S5在最下层。数据只能从最上层的S1进、出。当把数据装入Sl时，各层中原来的数据依次压入下一层。,62,2.功能扩展寄存器为了扩展控制功能，还设置了A类、B类，FL类功能扩展寄存器，每一类包括多个寄存器，如果不需要进行扩展，可对全部寄存器置于初始值。A类寄存器A01A16共16个寄存器。这类寄存器主要用于扩展PID控制的功能，借助它们实现串级外给定、可变增益、输入输出补偿等控制功能。B类寄存器包括B0B39。这类寄存器使PID控制的各种参数，如比例度，积分时间、微分时间、报警设定值等等，可由用户程序设定、变更，从而实现这些参数的自动修改。FL类寄存器包括FL01FL32。其中，FL01FL80用于存放各种报警的标志；FL09FLl3用于由用户程序设定调节器的工作方式，从而实现运行方式自动切换；FL19FL20用于存放自诊断结果的标志。,63,(三)带编号的运算13条1、一阶滞后运算（一阶惯性）,64,2、微分运算,65,3、应用举例1(1)编制Y1(t)=(1-e-t/)X1的程序,66,(2)编制Y1(t)=(1-e-t/)X1-3X1的程序1、LDX12、LDP13、LAG14、LDK15、LDX16、*7、-8、STY19、END,67,(3)编写的程序式中：KP比例增益TD微分时间KD微分增益TD/KD=td微分时间常数这是一个实际的PD环节，可以整理为,68,69,70,71,表中为,72,4、纯滞后,输入,73,74,5、变化率运算变化率运算是对输入量在一定时间内的变化幅度进行运算。利用纯滞后运算，从当前的输入值减去滞后时间内的过去输入值。,75,76,6、变化率限幅运算对输出的变化率幅度进行限制，以减小对过程的冲击影响。,77,78,7、应用举例2(1)按下述框图编程,广义对象：纯滞后+一阶滞后(一阶惯性),79,80,1、LDX12、LDP1T1P13、LAG14、LDP2T2P25、LAG26、LDP3P37、VEL18、STY19、END,(2)根据下列框图编程,81,1、LDX12、LDP1T1P13、LAG14、LDX25、+6、LDP2P27、VLM18、STA29、END,X1,P1,(3)根据下列框图编程,82,8、十段折线函数运算,83,84,85,9、脉冲计数运算,86,10、计时运算,87,11、应用举例(1)试按下列功能框图编程,88,CPO指令的编号和状态量输出寄存器的编号对应一致，CPO1执行时，则由DO1输出；CPO2执行时，则由DO2输出；不必使用STDO1这个过程。,注意,89,（2）试按下列功能框图编程,90,（四）条件判断运算14条1、报警运算,91,下限报警设定值,上限报警设定值,92,如S3=16，S2=19，S1=0.5，没有报警，现在S3=20了，S3S2，故异常。如S3=20，S2=19，S1=0.5，发生报警，现在S3=18.8了，S3（S2-S1），故异常。,93,2、数字逻辑运算,94,AND,OR,NOT,EOR,只有S1和S2均为1时输出为1,L=A+B,只要S1和S2有一个为1输出就为1,两个状态不相同时则为1，两个状态相同时则为0。,L=AB,L,95,3、条件转移运算,96,4、无条件转移运算,97,5、比较运算,98,6、切换,99,7、利用子程序运算GOSUBnn无条件向nn号子程序转移。GIFSUBnn在条件成立(S1)=1时，向nn号子程序转移。SUBnn表示子程序开始RTN表示子程序结束返回主程序,100,（1）若(DI1)=1，(DI2)=0，(DI3)=1完成逻辑运算,8、应用举例,101,（2）按下列框图编程,102,1、LDX12、LDX23、LDDI14、SW5、STY26、END,（3）按下列框图编程,103,（4）按下列框图编程,104,（5）按下列框图编程,DI11，作特殊运算DI11，则有条件转移，故用NOT和GIFnn；,DI10，计时器不计时，DI1=1，计时器计时。,P1计时时间，即(S1)(S2)，0S1，可做下一步LDDI1运算，P1计时时间，即(S1)(S2)，1S1，可作GIFnn运算。,105,106,1、LDX12、LDP1P13、LAG14、LDP25、-6、LDP3下限报警设定值P37、LDK1滞区宽度K18、LAL19、LDP410、+11、LDP512、LDK213、HAL114、STDO115、END,（6）按下列框图编程,107,3-3、根据下式编写程序：答：1、LDX12、LDK1(2.5)3、LDK2(0.3)4、-5、*,6、LDK3(0.9)7、LDX28、-9、/10、LDK4(1.8)11、+12、STY113、END,108,3-5、利用高值选择和低值选择指令，试编写可从三个输入信号中选择中间值的程序。答：1、LDX12、LDX23、HSL4、LDX35、LSL,6、LDX17、LDX28、LSL9、HSL10、STY111、END,109,3-7、根据下列传递函数画出功能框图并编写程序。,110,3-7、答：1、LDX12、LDP13、LAG14、LDX15、LDP26、DED17、LDK28、*9、+10、LDK1,11、*12、STY113、END,111,3-4、根据下式编写程序：,112,3-4、答：1、LDK12、LDX13、*4、LDK25、+6、LDX37、*8、LDK39、LDX210、*,11、LDK412、+13、SQT14、STY115、END,113,有一个A、B流量相加为C流量的系统如图所示。A流量为0300L/h，B流量为0700L/h，C流量为01000L/h。试编写程序。,114,3-6、答：1、LDX12、LDK13、*4、LDX25、LDK26、*7、+8、STY19、END,115,（五）控制运算3条（BSC、CSC、SSC）1、基本控制运算（1）符号BSC（2）控制单元和控制要素控制单元决定控制回路的构造，BSC只有一个回路。PV（测量）SV（给定）MV（输出）相当于一台调节器,116,内给定：1、LDX12、BSC3、STY14、END,外给定：1、LDX22、STA13、LDX14、BSC5、STY16、END,给定分成内给定和外给定,外给定,117,a、标准PID控制CNT1=1（）定值控制（内给定）（）随动控制（外给定）,输出值,测量值,偏差值,比例带,积分时间,微分时间,微分增益,可变增益,拉氏算子,118,由上边两式可以看出：D作用是具有饱和特性的不完全微分作用。D作用只对PV有响应，采用微分先行的方式。第一防止高频干扰对控制作用的不良影响，第二避免SV变化带来的干扰。,119,在定值控制时，P作用对PV有响应，对SV没响应。若SV变化时，不影响MV的大小，可获得稳定的控制。在随动控制时，P作用对e有响应，e=PV-SV，当PV和SV发生变化时，影响MV的大小，为了消除偏差，改变SV也会有效果。,120,I作用和D作用分别独立进行运算后再作加法，TI和TD没有相互干扰问题。,121,b、采样PI控制CNT1=2,每个采样周期之内，控制作用只存在于控制时间内采样PI控制,在控制时间SW有P+I作用,在ST-SW的时间内输出保持,122,ST和SW由侧面板的键盘进行设定：ST=+T(23)；SW=ST/10,纯滞后时间,滞后时间常数,ST大一点，可以减小超调的前沿特性,STTN（主要干扰的最短周期）,则不能对该干扰实施控制，故要求STTN/5,123,附加非线性控制功能标准PID控制和采样PI控制中，全具备非线性控制功能。,死区,可变增益,偏差GW时，0GG1，为非线性控制；GG=0，没有控制作用。,偏差GW时，GG=1，为线性控制。,GW和GG由侧面板的键盘设定。,124,C、批量PID控制CNT1=3什么是批量过程？例如：油罐车一个一个地灌装油品的过程,上限流量,下限流量,初始流量,125,开始时，阀门刚打开，就有一个流量称为初始流量，随着阀门越开越大，流量也越来越大，按一定速率变化，当阀门开到最大时，流量达到上限流量，然后以上限流量为基准，在一段时间内保持不变，当油罐车快要装满时，阀门则越关越小，流量也越来越少，是按一定速率变化，当阀门几乎要关闭时，到达下限流量，再以此流量为基准，把油罐车几乎装满，关死阀门。由于阀门和管道出口之间总有一段距离，所以阀门关死之后，管道内残存的一些油液继续流出，即为剩余流量，直到流完为止。给定值=要求装载的流量管道残余的流量,126,在批量过程中，要求的目标是测量值快速、无超调地到达给定值。看下边这个图。,批量开始,输出上限值,PID输出,给定值相当于上限流量，测量值为流经阀门的流量的大小，输出值为控制阀门的开度的大小。,PV-SVBD，MV=MH,PV-SVBD，MV=MH-BB,PV-SVBD，在BL之内，有PID；在BL之外，无PID，MV=MH,127,在批量控制开始时(手动切入自动)，调节器的MV=MH。使阀门全打开，流量达到最大，故检测的PV很大，它迅速靠近SV，也就是说当(PV-SV)BD(偏差设定值)表明偏差很大，MV=MH。当PV迅速接近SV时，又要求PV不能超调。如果(PV-SV)BD则认为系统处于稳定状态，可切换到PID控制，在切换时，为防止MV越限，则使MV=MH-BB(偏置设定值)，进入PID控制之后，若(PV-SV)BD，但仍在锁定宽度BL之内，输出依旧进行PID控制，倘若不在BL之内，则输出=MH，无PID控制。,128,PV-SVBD，MV=MH,PV-SVBD，MV=MH-BB,PV-SVBD，在BL之内，有PID；在BL之外，无PID，MV=MH,小结,129,BD=0100%，BB=0100%，BL=0100%其数值可由侧面盘的键盘设定。（应当指出：以反极性状态出现的偏差偏差设定值时，MV=ML）,BD,SV,BL,在BL之外,在BL之内,130,d、可变型给定值滤波（a）功能使SV变得平滑，改善SV变化时的响应特性。（b）用途用于给定值经常变化的控制系统中，例如，串级控制系统主调节器的输出=副调节器的给定。主调的MV变化，副调的SV经常变化。（c）原理以PI-D控制运算为基础，对SV进行滤波，通过调节、来改变滤波效果。,131,(1/+TIS)/(1+TIS),(1-TDS)/(1+TDS),一阶滞后环节+微分环节滤波,一阶滞后环节微分环节滤波,132,波形的变化率波形陡峭；,波形的变化率波形平缓，超调较小。,133,调整方法,当SLPC不带PID自整定功能时：选择=0.5，=0，变更MV，根据其响应求出最佳PID值，再令SV阶跃变化，调整，获得希望的。,当SLPC带PID自整定功能时：选择=0.5，=0，利用自整定功能进行调整，获得希望的。,设置方法：和存在可变参数寄存器PXn中，n=12，利用SLPC调节器的侧面板PN键设定其大小。,134,（）功能扩展,A1（串级设定）输入外给定信号A2（输入补偿）输入一个信号和CNT1的偏差信号相加，用于史密斯补偿控制。A3（可变增益）输入一个信号和CNT1的KP相乘A4（输出补偿）输入一个信号和CNT1输出相加A9（输出跟踪）在“C”和“A”方式下当FL9=1时，A9的信号输出到S1寄存器,A12（给定值输出）CNT1的给定值存贮在A12中A14（输出值）输出值存贮在A14中A15（测量指针）测量值存贮在A15，并输出到动圈式指示表头A16（给定指针）给定值存贮在A16，并输出到动圈式指示表头,135,B1（比例带1）B2（积分时间1）B3（微分时间1）B4（非线性死区）B5（非线性增益）B6（上限指针设定值）B7（下限指针设定值）B8（偏差报警设定值）B9（变化率报警设定值）B10（变化率报警时间设定值）B11（输出值上限限幅值）B12（输出值下限限幅值）,B13（采样PI的采样周期）B14（采样PI的控制时间）B15（批量PID偏差设定值）B16（批量PID偏量值）B17（批量PID锁定宽度）B18（可变型给定值滤波系数）B19（可变型给定值滤波系数）,136,FL1（上限报警）“0”正常，“1”异常表明CNT1测量值上限报警FL2（下限报警）“0”正常，“1”异常表明CNT1测量值下限报警FL3（偏差报警）“0”正常，“1”异常表明CNT1偏差报警,FL4（变化率报警）“0”正常，“1”异常表明CNT1测量值变化率报警FL9（输出跟踪）“0”自动，“1”跟踪FL10（C/A切换）“0”A，“1”CFL11（A/M切换）“0”M，“1”C、AFL18、FL30、FL31PID参数自整定状态,An、Bn、FLn寄存器不使用时，内部的预设值保证它变得无效，如同不存在一样,137,（）算法,138,（）运行方式切换有3种运行方式：C（串级）A（自动）M（手动）运行方式切换的方法：C-A-M按键开关编制用户程序上位机,139,140,（）应用举例、根据框图编程1、LDX22、LDK13、*4、STA15、LDX36、LDP17、-8、STA4,BSC,外给定,141,9、LDX110、BSC11、STY112、LDFL113、STDO114、LDFL215、STDO216、END,142,、按框图试编程1、LDX12、LDK13、*4、LDX25、LDK26、*7、+8、BSC9、STY110、END,两个信号相加，如流量,143,、例1、LDX210、STA12、LDP111、LDDI13、*12、NOT4、LDP213、GIF155、+14、STA166、LDK115、LDX17、HLM16、BSC8、LDK217、STY19、LLM18、END,DI1=1时，A16的信息=外给定信号=A1的信息，要保持此点成立，必须加NOT，原来为1，NOT后为0，只有0，GIF才顺序执行，把A1的内容送入A16，才可以显示外给定值。,144,1、LDX12、FX13、LDK14、*5、STA36、LDX17、BSC8、STY19、END,、按框图编程,BSC,145,2、串级控制（）符号CSC（）控制单元和控制元素控制单元决定控制回路的构造有2个单回路,146,测量信号PV1、PV2给定信号SV1、SV2输出信号MV1、MV2相当于2台调节器串联,147,控制要素决定控制策略有3个控制要素：标准PID采样值PI批量PID(CNT2无),148,（）功能扩展,A1（串级设定）A2（输入补偿）A3（可变增益）A4（输出补偿）A6（设定值输出）A7（可变增益）A8（输出补偿）,A9（输出跟踪）A12（设定值输出）A13（设定值输出）A14（输出值）A15（测量指针）A16（给定指针）,149,B1（比例带）B2（积分时间）B3（微分时间）B4（非线性死区）B5（非线性增益）B6（上限报警设定值）B7（下限报警设定值）B8（偏差报警设定值）B9（变化率报警设定值）B10（变化率报警时间设定值）,B11（输出上限限幅设定值）B12（输出下限限幅设定值）B13（采样PI的采样周期）B14（采样PI的控制时间）B18（可变型给定值滤波系数）B19（可变型给定值滤波系数）B21（比例带）B22（积分时间）,150,B23（微分时间）B24（非线性死区）B25（非线性增益）B26（测量值上限报警设定值）B27（测量值下限报警设定值）B28（偏差报警设定值）B29（变化率报警设定值）B30（变化率报警时间设定值）,B31（输出上限限幅设定值）B32（输出下限限幅设定值）B33（采样PI的采样周期）B34（采样PI的控制时间）B38（可变型给定值滤波系数）B39（可变型给定值滤波系数）,151,FL1（测量值上限报警）FL2（测量值下限报警）FL3（偏差值报警）FL4（测量值变化率报警）FL5（测量值2上限报警）FL6（测量值2下限报警）FL7（偏差值2报警）,FL8（测量值2变化率报警）FL9（输出跟踪）FL10（C/A切换）FL11（A/M切换）FL12（内部串级开关）FL13（模拟/计算机设定）FL14（DDC输出来自上位系统）FL15（停止通信）,152,（）算法,153,（）切换到串级方式,154,（）显示方式a、主回路显示方式调节器显示PV1、SV1、MV2b、主副回路均显示方式手操器显示PV1、SV1、MV1，调节器显示PV2、SV2、MV2c、主副回路切换显示方式编程使FL12引入切换信号，显示PV1、SV1、MV1PV2、SV2、MV2,155,（）应用举例a、根据框图编程,156,（不考虑流量相加的问题）1、LDX1（主调）2、LDX2（副调）3、CSC4、STY15、END,157,b、某串级控制系统功能框图如图所示，试编写程序,158,159,160,3、选择控制运算（）符号SSC（）控制单元和控制要素控制单元决定了控制回路的构造有2个单回路并联测量值PV1、PV2给定值SV1、SV2输出值MV1、MV2、MV3,161,控制要素决定控制策略有3种控制要素：标准PID采样PI批量PID,162,（）功能扩展,A1A12、A14A16,FL1FL11、FL18、FL30、FL31,B1B15、B17B19、B21B30、B33、B34、B38、B39,163,（）算法,164,MV=MVmin（MV1、MV2、MV3）A11=0、CNT3=0MVmax（MV1、MV2、MV3）A11=0、CNT3=1MV1A11=1、CNT3不设定MV2A11=2、CNT3不设定MV3A11=3、CNT3不设定MVmin（MV1、MV2）A11=4、CNT3=0MVmax（MV1、MV2）A11=4、CNT3=1(Sn)Sn-1(n=35)(S5)=(S5),165,（）选择功能如：自动低选在CNT1、CNT2、A10的三个输出信号MV1、MV2、MV3中选最小值作为MV。要求：A11=0，CNT3=0方式：自动CNT1：PV1测量值来自现场SV1内给定（假设MV1=MVmin）MV1输出值被SSC选中作为MV,A11的条件和CNT3的功能,166,CNT2：PV2测量值，来自现场SV2外给定，MV2没选中，处于开环。为了防止该调节器出现积分饱和，自动拆除积分作用，只剩比例作用MV2=MV+KP2*e2CNT2等待机会，其输出跟踪被选中的CNT1的输出，使二者保持相等，以便将来无扰动切换。,积分饱和出现的条件：偏差存在/积分增益存在,167,（）应用举例a、当对象特性变化较大时，常采用由外部接点选择两种PID整定参数的控制系统。,例如；CNT1PB=100%TI=60sTD=30sCNT2PB=50%TI=40sTD=20s,168,169,b、参见下图，编程,组成流量、压力选择控制系统，其输出作为转速控制的给定值,压力正常时，选择流量作为给定值输出，压力超限时，选择压力作为给定值输出,用2台SLPC调节器，一台是选择控制系统，一台是转速控制系统,170,由电机带动的空气压缩机系统，通过控制电机的转速，将空压机的压力限制在极限范围之内，借以控制排出空气的流量。若压力在正常范围内，选择流量信号的输出作为转速控制系统的给定值，若压力增大到某一设定值，选择压力信号的输出作为转速控制系统的给定值，以防过压。,171,1、LDK12、STA113、LDX14、SQT5、LDX26、SSC7、STY18、LDFL1流量信号上限报警（“0”正常，“1”异常）9、LDFL5压力信号上限报警（“0”正常，“1”异常）10、OR11、STDO112、END,172,6、用户程序设计要领（1）SLPC调节器I/O个数的限制AI5个，AO3个DI6个，DO6个超过规定必须选用一台以上SLPC调节器,173,（2）带设备编号的运算指令应用限制带编号的运算指令使用次数最大编号LAGnn=18DEDnn=13VELnn=13除折线函数运算指令之外，其它带相同编号的运算指令在程序中只能使用一次。BSC、CSC、SSC一次只可使用一种，每种只能使用一次。,174,（3）转移指令的使用GO、GIF指令原则上可转移到任何一步，但向步序小的方向转移有可能在END指令之前形成死循环。建议：GIFnn指令运算完后，其(S1)的内容消失。GOSUB；GIFSUB，若SUB不存在，则出现死循环。,175,（4）数据规格化内部数据为01，Xn、Yn、Kn、Pn、Tn、An、Bn、(Dn)、En数据范围+7.999-7.9999，Pn用于时间参数设定时，为正值,176,（5）An、Fn、Bn的使用功能扩展利用An、Fn、Bn寄存器外给定、I/O补偿、运行方式、可变增益等功能应在控制指令之前送入An或FLn，报警信息输出可在控制指令之后送入FLn,177,（6）重要信号处理重要信号应接在X1、Y1上，即使CPU故障这条通道仍可进行指示和手动操作（7）DOn(n=12)的使用在CPOn(n=12)指令后面不能使用DOn(n=12)（8）SQT和SQT-E不同两个指令切除点不一样（9）和的读数次序读数次序不同会造成不同的运算结果,178,七、通信（一）基本概念复习1、拓扑结构网络中各节点相互之间的连接方式。源节点把信息编码，送到传输介质上，目的节点收到编码后，经过解码才能确认信息。,源节点发送信息的节点,目的节点接收信息的节点,节点参加通信网络的最小单位,179,（1）星形网络用电缆把一个主节点和多个普通节点连接起来星形网络,拓扑结构主要有星型、环形、总线型,普通节点,主节点,电缆,180,特点：一条电缆只能连接一个普通节点，电缆的使用数量比较多；可连接成辐射形状，使网络覆盖的区域加宽；主节点可轮流询问普通节点。普通节点只能响应它的问询；主节点故障，整个网络瘫痪；主节点采用一工一备的冗余措施，提高可靠性。,181,（2）环形网络用一根电缆把参加通信的所有节点串联成一个环环形网络。特点：某个节点发生故障，可把它旁路，使信息不再通过这个节点，直接传送到下一个节点，可靠性提高。,节点,电缆,182,（3）总线形网络用一根电缆将所有的节点串联起来总线形网络。特点：通信线路可以全部公用；结构简单；性能价格比好；应用广泛。,节点,电缆,183,（1）双绞线每一对导线均须屏蔽，抗电磁干扰的能力很强;多股导线封装在一根套管中，增设事前未考虑好的线路比较容易；价格低；,2、传输介质（连接网络上节点物理信号的通道）,广泛用于DCS的通信网络中,184,由于是一根金属导体被另外一根圆筒形金属导体所包围，如果外层弯曲变形，导致电缆的阻抗改变，会使传输信号衰减。,（2）同轴电缆,易于传输高频和中频信号,185,不受电磁干扰的影响,（3）光缆,186,3、传输技术（1）传输方式a、单向传输方式信息单向传输，由A节点到B节点。多用于数据采集系统中。,A节点,B节点,187,b、半双工传输方式信息双向传输，先从A节点到B节点，再