SLPC可编程调节器基本使用

1、本次课标题：模块一 SLPC可编程调节器的基本使用授课班级上课时间周 月 日 第 节上课地点过程控制实验室 周 月 日 第 节教学目的熟悉SLPC可编程调节器的功能与结构特点，学会其基本操作。教学目标能力（技能）目标知识目标1、能读懂显示器的数字意义。2、能正确装卸整定盘，合理检查调节器的工作状况。3、能正确设置给定值、正反作用方式、量程设置等基本操作。熟悉SLPC可编程调节器的工作原理及结构特点，明确其主要功能。重点难点及解决方法重点：熟悉调节器的功能与结构特点，学会其基本操作。难点：SLPC可编程调节器的合理操作。解决办法：教师操作演示的知识学习学生动手实践的能力提高。参考资料1 高志宏主

2、编，过程控制与自动化仪表，浙江大学出版社，2006年2 厉玉鸣主编，化工仪表及自动化，化学工业出版社，2004年.3 王森等主编，仪表工试题集，化学工业出版社，2003年第二版.4 解怀仁、杨彬彦主编，石油化工仪表控制系统选用手册，北京，中国石化出版，2004年5 吴勤勤主编，控制仪表及装置，化学工业出版社，2002年第二版.课前准备：多媒体课件制作、演示实验设备调试、以4人/小组进行分组。一、课程导入(问题引出)（15分钟）通过前面四个项目的学习，同学们已经掌握了单回路的过程控制技术，从而也就达到了本课程的基本要求。但是对照本课程总的目标电加热锅炉的开发与实施，我们还尚未完全解决问题：实际的

3、电加热锅炉控制目标是要产生符合要求的蒸汽，而我们前面所完成的锅炉控制都是对液位的控制，是对问题的简化；同时，由于锅炉本身的工艺特点，这使得实际锅炉的控制方法有其特殊性。要真正解决电加热锅炉的控制问题，先要实现蒸汽流量的正确测量，以便实现对锅炉液位的准确控制与安全运行。由于蒸汽流量与温度、压力有直接关系，必须对流量进行温度、压力补偿处理。其运算公式如下：式中 差压信号 Q 补偿后换算成标准状态下的流量 气体测量压力 气体用孔板设计的基准压力（绝对压力） 气体测量温度 气体设计基准温度但要实现流量的温压补偿测量运算，如用智能仪表就需要较多的专用仪表，如乘法器、除法器和开方器，至少要3个乘法器、1个

4、除法器和1个开方器才能完成补偿运算。显然使用很不方便。其次，当控制系统更为复杂时，需要进行必要的控制算法时，如果仍然采用智能仪表进行控制时，显然难于具体实现，是否有更简便的运算方法？采用可编程调节器。二、产品知识SLPC可编程调节器（45分钟）近年来，随着数字计算机技术的飞速发展，使过程控制仪表及控制系统发生了深刻的变化，出现了各种以数字计算机为核心的新型过程控制仪表，并由此构建了新型数字控制系统，在过程控制中发挥了巨大作用。SLPC是日本横河电机株式会社1980年推出的YS-80系列中的一个代表产品。西安仪表厂自1985年引进生产YS-80系列产品，现已大量生产，国内有广泛的应用。YS-80

5、系列中的代表产品是SLPC可编程单回路控制器，它有5个模拟量输入和3个模拟量输出，6个输入/输出状态点。可进行算术运算、逻辑运算和多种控制功能。它不仅可以独立的构成各种规模的控制系统，还可与DDZ型仪表混合使用。同时，带有通信接口的调节器可方便地与集散系统YEW PACK或CENTUM相联，作为集散控制系统中的过程控制单元。1、SLPC的硬件结构图2是SLPC的硬件结构图。其主要组成部分如下：（1）主机电路主机电路主要由CPU、ROM、RAM、D/A转换器和定时器组成。SLPC*E中的CPU采用8位微处理器8085A，时钟频率达到10MHZ。系统ROM采用1片27256型EPROM存储器，能提

6、供32KB的存储空间用于存放系统管理程序和各种功能模块。用户ROM为一片具有2KB存储空间的EPROM存储器。RAM是具有8KB容量的低功耗存储器。（2）模拟量输入/输出电路SLPC*E共有5个模拟量输入端口X1X5，可同时接受5路直流信号。输入信号先由RC滤波缓冲，经多路选择开关、A/D转换后，存入系统RAM中。有三路模拟量输出Y1、Y2、Y3。其中只有Y1输出是120mA直流电流信号，可推动执行器工作。另两路输出Y2、Y3为15V直流电压信号。输出电流表指示Y1的数值。（3）状态输入/输出电路SLPC*E共有6个状态输入/输出端子，采用脉冲变压器进行电路隔离。各状态端子可以通过编程方式指定

7、输入、输出用途，缺省时指定13号端子为输入DIO1DI03，46号端子为输入DOO1DO03。图7-7为端子号排列示意图。状态输入信号规格为：接点信号：ON，200以下；OFF，100k以上。电平信号：ON，1+1V，DC；OFF，+130V，DC。状态输出电路为集电极开路晶体管输出，只能外接直流负载，负载额定值为200mA和30V，DC。当接继电器类电感性负载，应加接保护二极管。（4）故障处理电路和报警输出电路SLPC*E具有自诊断功能，能自动监视和诊断控制器的运行状态，并通过正面板的指示灯FAIL、ALM进行报警。报警内容可使用侧面板上的CHECK键和ALARM键显示。当有重大异常现象发生

8、而使控制器无法继续工作时，就点亮指示灯FAIL和输出报警接点信号。同时，保持输出状态不变，控制方式自动切换到手动方式，指示表及操作电流输出切换到后备电路，允许手动增减输出电流。ALM指灯亮表示有不影响仪表正常工作的异常现象发生。（5）显示器键盘和通信接口电路对侧面板的显示器与键盘的控制采用专用键盘/显示接口芯片以动态扫描方式进行。串行输入、输出信号经光电耦合元件隔离后与上位系统进行通信。（6）电源电路外部供电的电源，不管是直流电源还是交流电源，都由同一组电源线接入。SLPC有两种电源规格供选用100V或220V。每一种规格都可随意用规定范围内的直流或交流电源，不需在调节器上进行DC/AC电源切

9、换操作。2、SLPC的功能模块SLPC具有46功能模块，能完成复杂的函数运算和控制功能。其中包括：数据传送模块、基本运算模块、带编号运算模块、逻辑功能模块、控制功能模块。其功能如下（控制功能未列出）：（1）数据传送模块序号运算模块运算符号功能1输入LD将其它寄存器的数据取入S1中2输出ST将S1中的数据传送到其它寄存器中3S寄存器交换CHGS1与S2中的数据交换4S寄存器旋转ROTS1内的数据进入S5中，S2S5中的数据依次上推到S1S4（2）基本运算模块序号运算模块运算符号功能1四则运算+ × ÷对S1、S2中的数据进行四则运算，结果存入S1中2开平方运算SQT或将S1中

10、的数据开平方后存入S1，S2S5的内容不变3可变切除点的开平方运算SQT或低值切除点可变的开平方运算4绝对值运算ABS将S1中的数据取绝对值后送入S1中5选择运算HSL高选择； LSL低选择从S1、S2中的数据分别选取高值或低值，结果存入S1中6限幅运算HLM高限幅； LLM低限幅将S2中的变量幅值限制在S1寄存器规定的上、下限范围之内（3）带编号运算模块SLPC的运算模块可以分为两类：一类是没有使用次数限制的基本运算模块，另一类是有使用次数限制的带编号运算模块。带编号运算模块由于运算时需要过去的数据，必须在系统中开设专用的存储区域，占用一定的内存空间，所以对它的使用次数加以限制。为了区别于基

11、本运算模块，称它为带编号运算模块。一般一种模块在用户程序只能使用一次，而且，不同编号的功能模块最多可用3次。序号运算模块运算符号功能110折线函数运算FX1、FX2将S1中的数据经10折线函数变换后，运算结果存入S1中2任意折线函数FX3、FX4将S1中的数据经任意折线函数变换后，运算结果存入S1中3一阶惯性运算LAGn n=18对输入变量进行一阶惯性运算4微分运算LEDn n=13对输入变量进行一阶微分运算5纯滞后运算DEDn n=13对输入变量进行延迟作用。运算前，S2存放输入变量，S1存放延迟时间，运算结果存入S1中。6变化率运算VELn n=13对输入变量在一定时间间隔内的变化幅度进行

12、运算7移动平均运算MAVn n=13应用纯滞后运算，对当前值和前19个输入值相加后取平均值8变化率限幅VLMn n=16限制输出的变化率幅度，以减少对过程的冲击影响9状态变化检出CCDn n=18检测输入状态的正跳变情况10定时器TIMn n=14用于累计动作的执行时间11程序设定PGM1这是一种时间函数发生器，能按一定的时间变化规律得到输出值12脉冲计数器PICn n=14当输入值在相邻两个控制周期内由0变为1时，计数器进行加1计数13积算脉冲输出CPOn n=1、2对输入变量进行累计运算14上、下限报警HALn n=14上限报警 ； LALn n=14下限报警上、下限报警（4）逻辑功能模块

13、序号运算模块运算符号功能1逻辑运算与、或、非、异或AND或OR、非NOT异或 EOR对存放在S1、S2中的两个量进行相应的逻辑运算2无条件转移Gonn无条件地转移到nn程序号3条件转移GIFnn当S1的内容为1时，程序转移到nn步4比较CMP比较S1、S2的内容，结果存入S1中5信号切换SW根据信号对两个输入值进行切换6子程序调用GO SUBnn无条件地转移到nn子程序子程序条件调用GIF SUBnn当S1的内容为1时，程序转移到nn（130）子程序程序结束END用户程序结束 三、SLPC的结构认识（基本操作演示）（40分钟）（一）各部分结构和功能认识1、正面板（1）FAIL指示灯调节器异常时

14、点亮。（2）ALM指示灯报警功能发生作用时点亮。数据保护用电池的电压过低时闪光。（3）测定值指针指示控制功能的测定值。 图3 仪表正面图图4 仪表侧面图（4）给定值指针指示控制功能的给定值。H H（5）给定值调整键调整控制功能的给定值。H H运转方式为A或M时，可进行调整。给定值：键操作时，给定值增加。 键操作时，给定值减少。（同进操作时，给定值停止。）（6）C·A·M运转方式切换开关通过操作相应的按键，选择符合要求的运转方式。指示灯点亮。C方式：自动控制。给定值H H用运算功能或通信数据给定。A方式：自动控制。给定值H H用SET按钮开关给定。M方式：手动操作。可以用手动

15、操作杆增减操作信号。（7）输出指示表指示电流输出信号。左端：4mA DC；右端：20mA DC；（8）手动操作杆调整控制功能的操作信号。在M运转方式时间可以调整。操作：将操作杆推至左侧时，信号减少。 将操作杆推至右侧时，信号增加。微调整：如果将操作杆从中间位置瞬时向u，t操作，则操作信号每次移动0.1%。H在执行串级控制和选择控制时，是第1控制要素（CNT1）的测定值。H H在执行串级控制和选择控制时，是第1控制要素（CNT1）的给定值。（9）可编程功能键（PF键）按压此键，则仪表由状态输入动作（由用户程序定义）。（10）PF指示灯按用户程序定义，可进行点灯/消灯操作。2、整定盘的名称和功能整

16、定盘的构定参数给定和数据监视用速定盘，安装在仪表右侧面（图5整定盘）。 图5 整定盘（1）显示器显示用键盘选择的数据类型缩写（TYPE）和数值（DATA）。显示实例 编号（N）（2）键盘在调出给定的参数、监视的数据及变更给定时使用。按钮开关的名称和功能见课本。（3）TUNING开关决定键盘的TUNING按钮开关（pq）功能的禁止/许可ENABLE：给定变量 许可INHIBIT：给定变量 禁止（4）ACTION开关给定控制动作的正（DIR）/反（RIV）动作。DIR1/RIV1：基本控制动作的给定或串级控制及选择控制的第1控制要素（CNT1）的动作给定。DIR2/RIV2：进行串级控制及选择控制

17、的第2控制要素（CNT2）的动作给定。DIR（正动作）：偏差值 = 测定值 - 给定值RIV（反动作）：偏差值 = 给定值 测定值（5）ROM插口安装写入用户程序的ROM。如果将插口锁定器顺时针旋转并紧固，由ROM被固定在安装位置；反之，如果反时针旋转，则ROM从安装位置上解脱。（6）PROGAMMER是为了连接SPRG编程器电缆的端子。项目（TYPE）调出如果揎发压要显示项目的按键，则可显示出与按键上英文字母相同的项目（TYPE）及其数值（DATA）。由同一按键执行多个项目的显示任务时，根据按压按键的次数，顺次显示不同的项目。项目编号的更新按压键，可进行项目编号的更新。在XN的场合。箭头表示

18、键操作执行一次。 X 1 X 2 X 3 X 4 X 5 数据更新按压TUNING键（pq），可对数据进行增减。3、背面板结构图7 SLPC*E的DIO指定原理图图6 SLPC*E的端子排列图表1 SLPC*E的端子配线表（二）基本操作演示1、准备工作准备工作是把调节器安装在仪表控制盘上的状态下或者将调节器从表盘上拆下来放在专用设备上进行（带表箱）。（1）将手指扣入仪表正下方，顶起锁档后将机芯拉出。由于中间锁档的作用，机芯只能拉出到可以看见仪表侧面整定盘的程度。（见图8）。 图8 机芯的拉出（2）要将机芯从表箱中取出时，应按图9所示要领，一面将中间锁档压下，一面将机芯全部抽出。 图9 机芯的取出（3）将机芯与表箱分离时，如图10所示，将取出的机芯拔出接插件。 图10 机芯表箱的分离（4）安装部件的确认检查保险丝、数据保护用电池及功能ROM是否安装在规定位置上。2、运转准备（1）调节阀动作与显示板的位置一致。显示板用手指或镊子拉出。C：CLOSE（调节阀关闭的方向）O：O