集散基础控制应用 1

集散控制系统

第07次课学习目标：①掌握控制回路的组态步骤，PID控制块的主要参数及其含义;②PID控制块的基本应用;③能针对需求组态和应用PID控制策略。重点：控制回路的组态步骤，功能块或算法块之间的参数传递、PID控制算法块的主要参数与PID块的基本应用。难点：PID控制算法块的参数、含义、控制模式等。课时：2一、控制回路组态步骤创建CM块组态AICHANNEL块组态DATAACQ块组态PIDA块传送到AICHANNEL从PID的OP取值AI仿真组态AOCHANNEL块一、控制回路组态步骤AICHANNELPIDADATAACQAOCHANNEL组态PID控制回路需要用到的功能块包括（）AICHANNELAOCHANNELPIDDATAACQABCD提交多选题20分二、控制回路组态过程从SYSTEM拽ControlModule到控制器执行环境SIM_CEEC300（可根据前序组态自定）;Tag：DemoPID（可根据已组态情况自定）二、控制回路组态过程结合前面所讲内容，组态“DemoPID”时，PointDetailDisplays#的参数（）sysDtlDACAsysDtlPIDAsysDtlTI01sysDtlTCVABCD提交单选题20分二、控制回路组态过程从Series_C_IO拽AICHANNEL到DemoPID的编辑区；右击分配通道；I/O模块：C_AI_1；I/O通道：CH01二、控制回路组态过程二、控制回路组态过程双击AICHANNELMain：TagName：TI01BlockPins：加一个SIMVALUE输入引脚Configuration：量程0--600℃二、控制回路组态过程二、控制回路组态过程二、控制回路组态过程二、控制回路组态过程PID控制模式的相关参数设置如图所示，如果希望在Station站切换到Normal时，PID控制器为自动控制模式，参数设置为（）NormalMode为AUTO，Mode为MANNormalMode为AUTO，Mode为AUTONormalMode为AUTO，与Mode无关NormalMode为MAN，Mode为AUTOABCD提交单选题20分二、控制回路组态过程算法公式如果ControlEquationType选择为“EQB”，其对应的控制算式为（）。ABCD提交单选题20分二、控制回路组态过程二、控制回路组态过程二、控制回路组态过程二、控制回路组态过程二、控制回路组态过程双击引脚即可连线二、控制回路组态过程二、控制回路组态过程二、控制回路组态过程双击SIMMODE选SIMVALSUB如果运行时，AICHANNEL出现NaN，则先让CALC运行，删除DemoPID块连接，重新做块连接二、控制回路组态过程导入CALC二、控制回路组态过程CALC.Yk.PV二、控制回路组态过程二、控制回路组态过程DemoPID.pida.op二、控制回路组态过程对照如下所示的单回路控制方框图，CALC实现了其中的（）。D(s)A/DD/AG(s)ABCD提交单选题20分集散控制系统

第07次课DEMOPID回路组态附1：PID--EQA/EQB/EQC/EQD*EQA算式：EQB算式：EQC算式：EQD算式：参考文献：HoneywellExperionPKSControlBuilderComponentsTheoryR400，Section19.8.14；R500，Section19.9.14返回附2：PID算法块参数*ManualPVOption（PVMANOPT）：用来指明当PVSTS变为手动时功能块所采取的模式及输出，可供的选择为：NO_SHED：没有变化SHEDHOLD（缺省）：将模式置为手动，模式属性置为操作员，禁止外部模式切换（ESWPERM）并将输出保持在上一个好的值附2：PID算法块参数*SHEDLOW：将模式置为手动，模式属性置为操作员，禁止外部模式切换（ESWPERM）并将输出置为扩展下限值（OPEXLOLM）SHEDHIGH：将模式置为手动，模式属性置为操作员，禁止外部模式切换（ESWPERM）并将输出置为扩展上限值（OPEXHILM）SHEDSAFE：将模式置为手动，模式属性置为操作员，禁止外部模式切换（ESWPERM）并将输出置为组态的安全值（SAFEOP）附2：PID算法块参数*NormalMode（NORMMODE）：当在工作站显示画面中启动控制为（ControltoNormal）功能时，功能块将变换到的模式。可能的选择为：MANual（手动）、AUTOmatic（自动）、CAScade（串级）、BackupCAScade（备用串级）、NONE（无）和NORMAL（正常）。对于特定的功能块并非所有的选择均适用，缺省选择为NONE。附2：PID算法块参数*Mode（MODE）：用来指定功能块的当前模式。可能的选择为：MANual（手动）、AUTOmatic（自动）、CAScade（串级）、BackupCAScade（备用串级）、NONE（无）和NORMAL（正常）。并非所有的选择都适用于某个特定的功能，缺省选择为MANual。ModeAttribute（MODEATTR）：设置功能块的模式属性，可能的选择为NONE（无）、OPERATOR（操作员）ROGRAM（程序）和NORMAL（正常），缺省选择为OPERATOR。MODEATTR用来确定是操作员还是程序可以修改功能块中的参数。附2：PID算法块参数*PermitOperatorModeChanges（MODEPERM）：用来确定是否允许操作员改变模式，缺省为禁止（不选择），改变MODE不会影响NORMMOD.PermitExternalModeSwitch（ESWPERM）：用来确定是否允许通过用户组态的联锁来进行外部模式切换，需要至少具有工程师访问权限，缺省为禁止（不选择）。EnableExternalModeSwitching（ESWENB）：用来确定，如果选择ESWPERW（允许），是否只能利用用户组态的联锁来进行外部模式切换。附2：PID算法块参数*EnableSecondaryInitializationOption（SECINITOPT）：用来确定是否此功能块忽略来自次级的初始化和超驰请求，缺省选择为允许（选择，不忽略）。SafetyInterlockOption（SIOPT）：用来确定当出现安全联锁报警时，功能块将采取的模式及输出值OP，可能的选择为NO_SHED、SHEDHOLD、SHEDLOW、SHEDHIGH和SHEDSAFE，缺省选择为SHEDHOLD附2：PID算法块参数*BadControlOption（BADCTLOPT）：用来确定如果CV值变为坏值，功能快将采取的模式及输出值，可能的选择为NO_SHED、SHEDHOLD、SHEDLOW、SHEDHIGH和SHEDSAFE，缺省选择为NOSHEDControlEquationType--用来指定功能块所使用的控制公式，可供选择的为EQA、EQB、EQC、EQD和EQE，有关细节请见PID功能块的“PID公式”这一节，缺省选择为EQA。附2：PID算法块参数*控制作用--用来指定功能块是提供正向控制作用还是反向控制作用，缺省选择为REVERSE(反向)，表示当输入增加时输出则减少。T1（分钟）（T1）--用来指定在控制公式积分项中所使用的积分时间。TIHighLimit（分钟）（T1HILM）--用来指定积分时间的上限值，以分钟表示，缺省值为1440。TILowLimit（分钟）（T1LOLM）--用来指定积分时间的下限值，以分钟表示，缺省值为0。附2：PID算法块参数*T2（分钟）（T2）--用来指定在控制公式微分项中所使用的微分时间。T2HighLimit（分钟）（T2HILM）--用来指定微分时间的上限值，以分钟表示，缺省值为1440。T2LowLimit（分钟）（T2LOLM）--用来指定微分时间的下限值，以分钟表示，缺省值为0。HighGainLimit（GAINHILM）--用来指定增益（K）的上限值。如果K超出这个值，它被钳位在这个值，缺省值为240。附2：PID算法块参数*LowGainLimit（GAINLOLM）--用来指定增益（K）的下限值。如果K小于这个值，它被钳位在这个值，缺省值为0。

GainOptions（GAINOPT）--用来指定在PID公式中所使用的增益项的类型。缺省选择为LIN（线性），可能的选择为：LIN：线性增益选项提供的比例控制作用为一个常量K乘以偏差（PV--SP），此选项适用于公式A、B和C。GAP：当PV处于设定值周围一个用户指定的窄带GAP内时，GAP增益选项可以降低控制作用的灵敏度，此选项适用于公式A、B和C。附2：PID算法块参数*NONLIN：非线性增益选项提供的比例控制作用为偏差的平方而不是偏差，此选项适用于公式A、B和C。EXT：外部增益选项利用来自于过程、其他功能块或用户程序的输入值来修改增益值K，利用此选项可以补偿非线性的过程增益，也就是可以不依赖于过程的通常工作点来调整PID的增益附2：PID算法块参数*OveralGain（K）--用来指定在PID公式中用于进行比例计算的增益值。GapHighLimit（GAPHILM）--用来指定在计算窄缝增益时窄缝的上限值，以工程单位表示。GapLowLimit（GAPLOLM）--用来指定在计算窄缝增益时窄缝的下限值，以工程单位表示。GapGainFactor（KMODIFGAP）--用来指定当PV输入处于用户指定的窄带范围内，计算增益K所使用的一个系数，取值范围为0.0~1.0。LinearGainFactor（KLIN）--用来指定在使用窄带（GAP）、非线性（NONLIN）或外部（EXT）增益选项时用来计算增益K的一个数值。附2：PID算法块参数*Non----LinearityForm（NLFORM）--用来指定在按照GainOption这一部分的NonLinearGain中给出的公式计算增益（K）时所使用的非线性形式（0或1）。缺省值为1。Non----LinearGainFactor（NLGAIN）--用来指定在按照GainOption这一部分的NonLinearGain中给出的公式计算增益（K）时所使用的非线性增益值。缺省值为0。ExternalGainFactor（KMODIFEXT）--用来指定一个来自过程、其他功能块或用户程序的输入值，它用来按照如下的公式修正增益（K）的计算：K=KLIN*KMODIFEXT附2：PID算法块参数*SP（SP）----用来指定初始设定值，缺省值为0。HighLimit（SPHILM）----用来指定SP的上限值，如果SP超出这个值，功能块将SP钳位在此限值并设置SP的高标志（SPHIFL）。缺省值为100。LowLimit（SPLOLM）----用来指定SP的下限值，如果SP低于此限值，功能块将SP钳位在此限值并设置SP的低标志（SPLMFL）。缺省值为0。MODE（TMOUTMODE）----用来指定如果一个可初始化的输入超时，也就是说在一个指定的超时时间内输入信号没有被更新，功能块将采用的模式。可能的选择为：AUTOMATIC、BACSCADE、CASCADE、MANUAL（手动）、NONE和NORMAL，缺省的选择为MANUAL附2：PID算法块参数*Time（TMOUTTIME）--用来指定一个时间，单位为秒，只有到达这个时间功能块才会认定其输入的更新已经超时。如果监视此功能块的初级输入是否超时，它必须处于CASCADE（串级）模式。缺省值为0，它表示超时功能被禁止。如果输入是来自点对点结构中另一个控制器中的连接，实际的超时时间为组态的TMOUTTIME加上CDA超时时间。CDA超时时间为组态的CEE接收率的四倍。例如，如果CEE的接收率为100毫秒其TMOUTTIME为5秒，则功能块的实际超时时间为4*100ms+5s，即5.4秒。EnableAdvisorySPProcessing（ADVDEVOPT）--用来指定当PV偏离用户指定的“advisory”SP值时，功能块是否要产生偏离报警，缺省选择为禁止。附2：PID算法块参数*AdvisorySPValue（ADVSP）--用来指定一个advisorySP值，以工程单位表示。如果AdvisorySPProcessing被允许，当PV与AdvisorySP的偏差超过该值时，功能块就会产生advisory偏离报警。EnablePVTracking（PVTRACKOPT）--用来指明此功能块是否使用PV跟踪功能。当串级回路的运行被初始化、操作员或程序操作（如：将模式设置为手动）中断时，此选项会将SP的值设置为与PV相等。串级回路中的PID功能块通常要使用此功能。缺省选择为进展，有关更多的细节请见PID功能块的“PV跟踪”这一部分。附2：PID算法块参数*EnableSPRamping（SPTVOPT）--用来指明操作员是否可以启动设定值爬升功能，这种功能可以将设定值从一个当前值平缓变化到一个新值。缺省选择为不选择选择框（禁止）NormalRampRate（SPTVNORRATE）--用来确定SP爬升功能所使用的爬升率，以工程单位每分钟来表示。如果使用此功能的话，利用此选项操作员无需指定爬升时间就可以启动SP爬升功能MaxRampDeviation（SPTVDEVMAX）--用来指明SP爬升功能。的最大爬升偏离值，以工程单位每分钟米表示，如果使用此功能的话。此功能通过停止SP的爬升直至PV输入赶上SP值，从而对于一个正在爬升的SP，将PV保持在指定的偏离范围内。缺省选择为NaN，这表示不进行爬升偏离检查。缺省选择为非数字（NaN）。附2：PID算法块参数*HighLimit（％）（OPHILM）--用来指定输出的上限值，以计算变量范围（CVEUHI--CVEULO）的百分数表示。例如，如果CV范围为50--500且输入的上限为90％，则以工程单位表示的上限值为90％×450＋50，即455。对处于MANUAL（手动）模式的功能块,不作此项检查。缺省值为105％。LowLimit（％）（OPLOLM）--用来指定输出下限，以计算变量范围（CVEUHI--CVEULO）的百分数表示。例如，如果CV范围为50--500且输入的下限为10％，则以工程单位表示的下限值为10％×450＋50，即95。对处于MANUAL（手动）模式的功能块,不作此项检查。缺省值为--5％。附2：PID算法块参数*ExtendedHighLimit（％）（OPEXHILM）--用来指定输出的扩展上限值，以计算变量范围（CVEUHI--CVEULO）的百分数表示。例如，如果CV范围为50--500并且你使用缺省值106.9％，则以工程单位表示的扩展值上限值为106.9％×450＋50，即531.05。对处于MANUAL（手动）模式的功能块,不作此项检查。缺省值为106.9％。ExtendedLowLimit（％）（OPEXLOLM）--用来指定输出的扩展下限值，以计算变量范围（CVEUHI--CVEULO）的百分数表示。例如，如果CV范围为50--500并且你使用缺省值--6.9％，则以工程单位表示的扩展值下限值为--6.9％×450＋50，即18.95。对处于MANUAL（手动）模式的功能块,不作此项检查。缺省值为--6.9％。附2：PID算法块参数*RateofchangeLimit（％）（OPROCLM）--用来指定输出的正向和反向变化的最大变化率，以每分钟的百分数来表示。此参数可避免输出的过度变化，从而使控制元件的转换速度与动态控制相匹配。建议在整定回路之前先设定此参数，这样就使整定可以接受由此变化率的限制所造成的响应速度的减慢。对处于MANUAL模式的功能块，不做此项检查。缺省值为非数字（NaN），这表示没有变化率的限制。MinimumChange（％）（OPMINCHG）--用来指定输出的最小变化限，以计算变量范围（CVEUHI--CVEULO）的百分数表示。用此参数来定义OP必须变化多大功能块才会输出一个新值，它将变化太小而使最终控制元件无法响应的变化滤除掉。对处于MANUAL模式的功能块，不做此项检查。缺省值为0，这表示没有变化大小的限制。附2：PID算法块参数*SafeOP（％）（SAFEOP）--用来指定安全输出值，以计变量范围（CVEUHI--CVEULO）的百分数表示。例如，如果CV的范围为0--500且输入的安全OP为50％，则以工程单位表示的安全输出值为50％×500，即250。缺省值为非数字（NaN），这表示OP保持前一个好的数据。CVEURangeHigh（％）（CVEUHI）--用来指定功能块的100％，满量程CV输出范围所对应的输出上限，以工程单位表示。缺省值为100。CVEURangeLow（％）（CVEULO）--用来指定功能块的0％，满量程CV输出范围所对应的输出下限，以工程单位表示。缺省值为0。附2：PID算法块参数*OutputBias（％）（OPBIAS.FIX）--用来指定一个以工程单位表示的固定偏移值，这个值要加到计算变量（CV）的输出值中，有关细节请见此功能块的输出偏置部分。其缺省值为0，这表示不加入任何值。OutputBiasRate（％）（OPBIAS.RATE）--用来指定以每分钟工程单位表示的输出浮动偏置的变化率，仅当浮动偏置非零时此偏置率才适用。有关细节请见此功能块的“输出偏置”这部分。其缺省值为非数字（NaN），这表示不计算浮动偏置，因此如果初级功能块不接受此功能块的初始化数值，OP将会出现扰动。附2：PID算法块参数*Type--指明功能块所支持的报警类型，当然，这些报警也要与功能块的其它组态项，如SafeInterlockOption（SIOPT）(安全联锁选项)和BadControlOption(BADCTLOPT)(坏控制选项)交互作用。报警类型有：OPHigh（OPHIALM.FL）(输出高报警)OPLow（OPLOALM.FL）(输出低报警)DeviationHigh(DEVHIALM.FL)(偏离高报警)DeviationLow(DEVLOALM.FL)(偏离低报警)AdvisoryDeviation(ADVDEVALM.FL)SafetyInterlock(SIALM.FL)(安全联锁)BadControl(BADCTLALM.FL)(坏的控制)附2：PID算法块参数*EnableAlarm(ADVDEVOPTandSIALM.OPT)--用来允许或禁止advisory偏离报警和/或安全联锁报警。选择框内的对号表示报警被允许，缺省选择为advisory偏离报警被禁止，安全联锁报警被允许。也可以将DVDEVOPT和SIAM.OPT参数组态为功能块引脚、组态和\或监控参数,这样它们就会出现在项目(project)和监控(Monitoring)视窗内的功能块上。附2：PID算法块参数*TripPoint--用来指定如下的报警触发点。缺省值为NaN，它表示不设报警触发点。OPHIALM.TP（输出高报警触发点）OPLOALM.TP(输出低报警触发点)DEVHIALM.TP(偏离高报警触发点)DEVLOALM.TP(偏离低报警触发点)ADVDEVALM.TP(偏离报警触发点)附2：PID算法块参数*Pr