-PCS7中如何使用APL的DoseL功能块

1、PCS 7中如何使用 APL的DoseL功能块1 DoseL功能概述在工业领域,尤其是流程工业中,大量存在原料、中间产品等的给料定量限制需求,APL的DoseL功能正是面向这种限制任务的高级功能块.除了可以实现正常的给料限制之外,还可以实现如下功能：- 管道泄漏量补充(Dribbling )通过定义修正因子,可以实现动态修正管道残料泄漏量对于定量限制影响；- 补充给料(Post Dosing )如果出现给料缺乏的现象,根据功能块的设置,可以实现后期的补充给料.给料过程根据设 定的时间来执行.- 粗给料(Coarse Dosing )和精细给料(Fine Dosing )整个下料过程可以分为粗给

2、料和精细给料两局部,具体工艺表达可以是两个不同管径的阀门限制,或者是两个不同设定值的流量限制.以此来提升定量的准确性.DoseL功能的工作过程如下列图所示：图1 DoseL功能块工作流程图通过面板上的“ Start 按钮(或者 Resume )进入给料过程,其中：阶段1:实际给料量到达或者超过设定值；阶段2：实际给料量到达设定值和上次泄漏量的差值,以此进入泄漏累计阶段；阶段3:如果在Feature中设置自动泄漏累计,那么累计结束之后会自动进入给料过程；阶段4：联锁条件激活；阶段5:联锁条件消失,或者给料缺乏时,点击Continue继续进行补充给料过程;阶段6:泄漏量累计阶段之后,如果还是给量缺

3、乏,那么进入OFF状态；阶段7:暂停之后,联锁条件激活,也进入OFF状态；阶段8、9和10:给料过程被取消,结束给料.需要注意的是,OFF只是表示给料过程停止,而非结束.End表示给料结束.2 DoseL块的应用根据给料具体的限制方式,DoseL块的使用主要有如下几种方式：- 给料流量PID限制DoseL块配合管道上的一个给料流量PID回路来实现定量；- 给料双流量PID限制给料通过两个不同管径的管道,每个管道上分别设置一个流量限制,来实现粗、精细配合给料；- 给料阀门开度限制在给料管道上安装一个模拟阀门,通过DoseL来限制阀门开度.- 给料双阀门限制给料通过两个不同管径的管道,每个管道上分

4、别设置一个阀门,DoseL块通过两个阀门的打开/关闭,来实现粗/细两种给料.各种应用方式在编程和 OS操作上有所不同,后续内容详细介绍每种方式下的特点和组态.2.1 给料流量PID限制Flew Control Loop Dose Cantrol图2给料流量PID限制流程图如上图所示,A罐为原料罐,B罐为目标罐.在由 A到B的下料管路上配置一个流量限制回 路.DoseL块的输出作为流量 PID的设定值来实现.*.pFlew value1 J7T工8电11ismIpO93riuctmi匚胸口 amEicg&uams 31门HV01 q 0 a D/ 100.00.0 MO IODlO0. 却男D.

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7、Ka.RAULRJ*良/5J_L:LEhJtirL_tEiPeuitPb4in_K3Icitla-ckPT_ftpSe*E埼在EMILLH,4pB?lUTETAEm 一F7_l!hlt图3给料流量PID限制程序示意图如上图,流量变送器送出来的流量信号,一路接入PID限制块,作为过程值反应；另一路接入到Dose块白“PV管脚,进行累计计算之后得到给料定量值.主要注意的是,DoseL块的PV管脚也可以连接称重仪表送过来的原料罐/目标罐的重量.PID的输出通过驱动块限制流量调节阀门.完成程序/画面组态以及相关编译之后,在OS上的操作和配置流程如下：2.1.1 设置PID的模式图4流量PID模式设置在

8、使用给量限制之前,首先需要将流量PID的模式切换到自动(Automatic ),并根据CFC中的组态,选择设定值为外部给定( External ).2.1.2 配置DoseL参数DoseL块的根本参数均可以在操作面板上进行设置,参数都根据类别分处在不同的面板视图中.-标准面板图5 DoseL标准面板在标准面板中可以设置手/自动模式、定量设定值来源等等.例如中直接采用手动方式,设 置定量目标位30升.-限制值面板图6 DoseL限制值面板在限制值面板Limit 中,可以设置粗coarse /细巾ne 流量设定值的上下限.其中 Overdosing 和Underdosing 分别指的是给量过量和给

9、量缺乏的上下限.例如在本例中,最终的实际给量值在2830L,那么不会触发报警,否那么会产生过量或缺乏的报警.-参数面板图7 DoseL参数面板这个面板上可以设置如下给料相关的参数：(1)内部设定值跟踪外部设定值；(2) 补充给料时间设置(Postdose time )如果出现给料缺乏的情况,通过在标准面板中点击“ Continue 进入补充给料阶段.此阶段中,根据精细给料的方式继续,持续时间为此处的设置值.待时间耗尽,会再次参加泄漏量累计.(3) 泄漏量累计时间设置(Dribbling time )精细给料,或者补充给料结束之后,会累计管道中的泄漏量.累计过程以此处的时间为限.在时间耗尽之后,

10、即使泄漏还未结束,整个给料过程都会结束.(4)泄漏量设置(Dribbling quantity )通过此参数可以人为指定管道中的泄漏量,在本例中,泄漏量设置为10L,给料设定值为30L,这表示在实际给料量到达20L时,流量限制回路会关闭调节阀门,DoseL块会在接下来的泄漏量累计时间(Dribbling time )里累计泄漏量.(5) 自动泄漏量修正(Automatic dribbling quantity )在多数情况下,管道的泄漏量并不可知,为此,DoseL块提供了自动修正功能.修正在每次给料过程完成时进行,具体算法是：泄漏量=上次泄漏量-(给料设定值-实际给料值)*修正因子/100其中

11、修正因子即面板上的Weighting Factor .-粗/细设定面板FlowPID/UoseDose msasureiTient - Lmrgi图8粗/细设定面板此面板主要用以设置粗/细给料阶段的划分.通过一个精细给料因子 DQ SP fine factor来确定何时进入精细给料阶段.本例中,给料设定值时30L,如果精细给料因子配置为 20%即表示有6L的量需要通过精细给料来下,那么具体的给料过程是这样的：先通过粗给料下24L,然后进入精细给料阶段.-流量设置值面板图9流量设定值面板给料阶段是分为粗/细两个局部,对于单流量限制回路而言,具体表达就是不同的流量设定 值.在此面板上可以设置粗 /

12、细两种给料时分别的流量设定值.至此,DoseL下的参数设置完成,可以切换模式激活给料过程.2.1.3给料过程在标准面板上触发给料：图10激活给料如果上次给料过程未被复位,那么可能无法进入“ Commarnd切换窗口,此时需要先点击 “Reset dose quantity : 然后在如上图所示的窗口中点击“Start 开始给料.图11粗给料阶段给料都是从粗给料(Coarse dosing )阶段开始的,此时流量回路的设定值也被设置成粗给 料对应的设置：图12粗给料下的PID设定值在粗给料结束之后,会自动进行精细给料.如果实际给料量和设定值的偏差小于泄漏量时, 那么会进入泄漏累计阶段(Dribb

13、ling ):图13泄漏量累计阶段在泄漏量累计阶段,流量PID回路的设定值被设置为0, DoseL块的实际给料值会继续累计泄漏量,直到时间耗尽.图14给料缺乏停止在泄漏量累计结束后如果还是未到达给料设定值的下限(给料设定值-underdosing限制值),那么给料过程停止(Off ,非End).此时可以在Command中点击Continue进入 补充给料阶段(postdose ),或者点击“Ack. underdose确认给料缺乏,并结束给料过程(End).补充给料和精细给料一样,但有一定时间限制.在补充给料结束后会再次进行泄漏量累计.如果还是给料缺乏,可以再进行补充给料.2.2 给料双流量P

14、ID限制Caaree Fkw CentralFine Flaw Control图15双流量PID限制 和单流量PID限制方式不同,原料罐A到目标罐B有两条管路,其中各自存在一个流量限制回路.DoseL块的输出直接用作两个PID回路的设定值.图16双流量PID回路CFC示意图CFC编程中,利用 DoseL块白S SP1和SP2两个设定值输出分别作为两个 PID的外部设定值, 同时使用Ctrl2来选择激活流量PID的过程反应值作为 DoseL的PV值,用于给料量累计运 算.在具体使用上,双 PID回路和单回路一样,只是粗、细两种给料方式由不同的回路来执行. DoseL块白SP1就是粗给料时的流量设

15、定值,SP2是精细给料的设定值.Ctrll管脚在粗给料阶段日会为1,相对应地,Ctrl2在精细给料阶段是为1.2.3 给料阀门限制r 、Analog ValveDose Control图17给料阀门开度限制DoseL的输出作为阀门的开度设定值:通过一个带定位器的阀门来调节下料速度,L:二0-g工D4V*TlK3_P,1 4 43r ATk-d3-1亡B工I3T.L gpCfeel 2Do 9L*e1L aMV_EitAcDQJTnitRdTci3t JJ航0iIL 3MurEzt Qu理了.SdyToRtf工 0dLiMUr_UnitQ?FJEiLiR中号,呻MH ia3_LoLifc&耳.舄

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17、 口 din 13PZFei*1 i ltp ePbk OprtyOm-n innr 一图18阀门开度限制CFC示意图OS和单流量限制回路一样,DoseL的SP输出连接到模拟阀门块VlvAnL的外部开度设定值.层面的操作一致.2.4 给料双阀门限制在多数情况下,粗细两个下料管路中都分别只有开关阀,DoseL为此也提供0.00100.00iiCtrll 和 Ctrl2两个数字量输出来限制两个阀门.本例中,使用一个三通阀门来实现两条下料路径,具体编程如下所示:DasePose1rose BeaE.aaLtoL41SQ.O 250 1 -0.0100.00.0100.0-D-0- 10g 0.0 1

18、0D. 0.0 0.0- 100. 0.0-网0-TlC-r rTyp713 RulerosoiAutTI1fQSLAUth皿gvgSTjsndStlPOSZAut.U 口 nX四1l r.E 1 一LI0W_Li0pIi-OS SWiE tPftsOSanMontanViSJ_ExtLlDastndPOSLM3RHuiCp 口 0SjjBttl0的pDBZJt 现kftcmStsVD口 UxtT1odLiOiHmSTiVlMJULuL f-A 00L一g加以工Hgg以DQ_LoLltaa口,Paum静R-anModLiM3.LockActWe】 Cd工口&品tGrpEirGrpEtrDQZ_LOL1PdyToStaPO90LO?ARd/TOStADQJftdtSdyToRts?Q31LocdPdrToPes5T_Ext口 unJUt口寻ZLwLacalJLc tFbkVDPasCOur:ST laLia (人 uMctFbkVlFdS.l