模拟量处理功能块库使用手册_W

1、 VisualField 系统软件 模拟量处理功能块库使用手册 浙江中控技术股份有限公司 声 明 严禁转载本手册的部分或全部内容。 在不经预告和联系的情况下，本手册的内容有可能发生变更，请谅解。 本手册所记载的内容，不排除有误记或遗漏的可能性。如对本手册内容有疑问，请与 我公司联系。 文档标志符定义 警告：标示有可能导致人身伤亡或设备损坏的信息。 WARNING: Indicates information that a potentially hazardous situation which, if not avoided,could result in serious injury or

2、 death.电击危险：标示有可能产生电击危险的信息。 Risk of electrical shock: Indicates information that Potential shock hazard where HAZARDOUSLIVE voltages greater than 30V RMS, 42.4V peak, or 60V DC may be accessible.防止静电：标示防止静电损坏设备的信息。 ESD HAZARD: Indicates information that Danger of an electro-static discharge to which

3、equipment may be sensitive. Observe precautions for handling electrostatic sensitive devices注意：提醒需要特别注意的信息。 ATTENTION: Identifies information that requires special consideration.提示：标记对用户的建议或提示。 TIP：Identifies advice or hints for the user.目录 1 积分功能块（INTERGRAL）1-11.1 简介1-11.2 参数说明1-11.3 算法1-21.4 质量码1-

4、32 微分功能块（DIFF）2-12.1 简介2-12.2 参数说明2-12.3 算法2-13 非线性偏差计算功能块（DEV）3-13.1 简介3-13.2 参数说明3-13.3 算法3-14 高限报警功能块（HIGHMON）4-14.1 简介4-14.2 参数说明4-14.3 算法4-15 低限报警功能块（LOWMON）5-15.1 简介5-15.2 参数说明5-15.3 算法5-16 高低限延时报警功能块（HLMON）6-16.1 简介6-16.2 参数说明6-16.3 算法6-17 超前滞后功能块（LDLAG）7-17.1 简介7-17.2 参数说明7-17.3 算法7-118 纯滞后功

5、能块（DED）8-18.1 简介8-18.2 参数说明8-18.3 算法8-19 死区功能块（DB）9-19.1 简介9-19.2 参数说明9-19.3 算法9-110 蒸汽补偿功能块（STMCOMP）10-110.1 简介10-110.2 参数说明10-110.3 算法10-111 理想气体补偿功能块(PTCOM)11-111.1 简介11-111.2 参数说明11-111.3 算法11-112 限幅功能块（LIM）12-112.1 简介12-112.2 参数说明12-112.3 算法12-113 滤波功能块（FILTER）13-113.1 简介13-113.2 参数说明13-113.3 算

6、法13-114 统计功能块（STAT）14-114.1 简介14-114.2 参数说明14-114.3 算法14-115 滞后比较功能块（CMP_LAG）15-115.1 简介15-115.2 参数说明15-15 15.3 算法15-116 偏差报警功能块（DVALM）16-116.1 简介16-116.2 参数说明16-116.3 算法16-117 信号发生功能块（SGNLGEN）17-117.1 简介17-117.2 参数说明17-117.3 算法17-118 水蒸汽焓值计算功能块(ENTHALPY)18-118.1 简介18-118.2 参数说明18-118.3 功能18-119 天然气

7、补偿功能块(GASCOMP)19-119.1 简介19-119.2 参数说明19-119.3 功能19-219.4 说明19-620 空气补偿功能块(ATMCOMP)20-120.1 简介20-120.2 参数说明20-120.3 功能20-121 折线表处理功能块（FXY）21-121.1 简介21-121.2 参数说明21-121.3 算法21-221.4 质量码21-222 指示功能块（PVI）22-122.1 简介22-122.2 参数说明22-122.3 算法22-222.3.1 质量码22-323 段信号发生功能块（CURVE）23-123.1 简介23-123.2 参数说明23-

8、123.3 算法23-124 文本计算功能块（CALC）24-124.1 简介24-124.2 参数说明24-124.3 算法24-125 扩展指示功能块（PVIEX）25-125.1 简介25-125.2 参数说明25-125.3 功能说明25-225.4 质量码25-426 扩展折线表处理功能块（FXYEX）26-126.1 简介26-126.2 参数说明26-126.3 算法26-226.4 质量码26-327 报警自动跟踪功能块（ALMTR）27-127.1 简介27-127.2 参数说明27-127.3 算法27-128 扩展积分功能块（INTERGRALX）28-128.1 简介2

9、8-128.2 参数说明28-128.3 算法28-329 扩展理想气体补偿功能块（PTCOMPX）29-129.1 简介29-129.2 参数说明29-129.3 算法29-130 设定功能块（DSET）30-130.1 简介30-130.2 参数说明30-130.3 算法30-231 设定功能块（DSET_EP）31-131.1 简介31-131.2 参数说明31-131.3 算法31-131.4 质量码31-232 斜坡功能块（RAMP）32-132.1 简介32-132.2 参数说明32-132.3 算法32-133 日期定时器功能块（DATETIMER）33-133.1 简介33-1

10、33.2 参数说明33-133.3 算法33-134 移动平均值功能块（AVE_M）34-134.1 简介34-134.2 参数说明34-134.3 算法34-135 采样功能块（SAMPLE）35-135.1 简介35-135.2 参数说明35-135.3 算法35-136 资料版本说明36-1 模拟量处理功能块库使用手册模拟量处理功能块库 1 积分功能块（INTERGRAL） 1.1 简介 积分功能块对输入进行积分，可用于累积计算。 1.2 参数说明 表 1-1 积分功能块参数说明 名称 描述 默认值 数据类型 输入参数 IN计算输入值 0.0REALINERR计算输入值状态 OFFBOO

11、L输出参数 OUT计算输出值 0.0REALERR模块报警 OFFBOOL监控参数 SWOOS功能块禁止（ON=禁止） OFFBOOLHOLD是否保持（ON=保持） OFFBOOLRST是否复位（ON=复位） OFFBOOLFINISH输出达到高限标志 OFFBOOL AOF模块报警屏蔽 AOF=ON 实时报警不显示； AOF=OFF 实时报警显示 OFF BOOL操作参数 GAIN增益 1.0REALOUTL输出低限值 0.0REALOUTH输出高限值 100.0REALINHH输入高高限报警值 100.0REALINH输入高限报警值 90.0REALINL输入低限报警值 10.0REALI

12、NLL输入低低限报警值 0.0REALINHYS输入滞环值（不小于 0.0） 0.0REALENALM参数报警使能 不使能 UINTPRST程序复位输入 OFFBOOLPHOLD程序暂停输入 OFFBOOLRST_OPT复位控制源选择 （ON=程序控制，OFF=面板控制） OFFBOOLHOLD_OPT暂停控制源选择 （ON=程序控制，OFF=面板控制） OFFBOOLOUT_LT前次复位累积值 0.0REAL组态参数 MODE模式选择： 0=限幅，1=自动复位，2=不停积累 2USINTINSCH输入量程高限 100.0REAL1-3 INSCL输入量程低限 0.0REALINEU输入单位

13、空 EUNITOUTEU输出单位 空 EUNITFLAG质量码 0UINTINDLENIN 小数位数0,53USINTOUTLENOUT 小数位数0,53USINT1.3 算法 Flag(质量码)说明 是否可屏蔽 D0OOS，禁止 否 D1HOLD，保持 否 D2RESET，复位 否 D3FINISH，完成 否 D4ERR，故障 否 D5INHH，测量值高高限报警 是 D6INH，测量值高限报警 是 D7INL，测量值低限报警 是 D8INLL，测量值低低限报警 是 D9OUTH，输出高限报警 是 D10OUTL，输出低限报警 是 D12REVSCL，量程上下限颠倒 否 D13CFGERR，模

14、式设置错误 否 D14AOF，模块报警屏蔽 否 D15保留 -表 1-2 积分功能块质量码列表 1. 基本算法 积分功能块具有积分限幅、保持当前值的功能，我们采用常规积分方式。 增益 输出 输入 S将其离散化后可得：输出=上一周期输出值+输入运行周期增益。当冷启动时，不初始化累积值。 2. 积分限幅及报警 对积分功能块的输出值进行上限限幅处理，输出高限值必须大于等于输出低限值。如果输出高限值低于输出低限值，发生量程上下限颠倒报警。同时若量程高限小于量程低限，也发生量程上下限颠倒报警。 积分不支持负向积分，当积分值小于输出低限值时，程序强制使得积分值等于输出低限。从输出低限开始重新积分。 用户可

15、选择是否进行积分限幅功能，当 MODE=0，处于积分限幅状态，输出值到达输出高限值后被限制在输出高限值。当 MODE=1，处于自动复位状态，当输出值到达输出高限值后，自动复位， 从输出低限值开始累积。当 MODE=2，处于不停累积状态，积分输出值到达输出高限值后继续累积输出，直到累积溢出。 当输出值到达输出高限值，置 FINISH=ON。 3. 保持功能与复位功能 当积分功能块处于保持状态时，输出值保持上一周期值不变，状态统计值（功能块运行次数及 INERR=ON 的次数）也保持不变。但当积分值小于输出低限值时，输出值会被强制为输出低限值。当积分处于复位状态，输出值等于输出低限值，并清除功能块

16、状态统计值。其中复位的优先级 大于保持，即当保持时若发生复位命令，则复位。只有当位号不保持与不复位时，积分开始累积。 保持功能根据 HOLD_OPT 进行控制源选择，若 HOLD_OPT=ON，则依据程序控制 PHOLD；若HOLD_OPT=OFF，则依据面板控制 HOLD。 复位功能根据 RST_OPT 进行控制源选择，若 RST_OPT=ON，则依据程序控制 PRST；若RST_OPT=OFF，则依据面板控制 RST。 4. 当量系数转换功能 通过增益 GAIN 进行当量系数转换。 5. 出错处理 该功能块对输入状态进行判断。 若 INERR=ON 超过功能块总状态次数的 50，则 ERR

17、=ON； 若 OUTH 小于 OUTL 则 ERR=ON。 1.4 质量码 表 1-3 质量码列表 Flag(质量码)监控赋值 说明 D0允许（SWOOS） 位号禁止（OOS） D1允许（HOLD） 保持（HOLD） D2允许（RST） 复位（RESET） D3禁止 完成（FINISH） D4禁止 故障（ERR） D5禁止 输入高高限报警（INHH） D6禁止 输入高限报警（INH） D7禁止 输入低限报警（INL） D8禁止 输入低低限报警（INL） D9禁止 输出高限报警（OUTH） D10禁止 输出低限报警（OUTL） D12禁止 量程上下限颠倒报警（REVSCL） D13禁止 组态出错

18、（CFGERR） D14允许（AOF） 报警抑制（AOF） 模拟量处理功能块库使用手册2 微分功能块（DIFF） 2.1 简介 3-1 该功能块实现微分计算功能。 2.2 参数说明 表 2-1 微分功能块参数说明 名称 描述 默认值 数据类型 输入参数 IN输入值 0.0REAL输出参数 OUT输出值 0.0REAL操作参数 TD微分时间常数（秒） 1.0REALGAIN增益 1.0REAL2.3 算法 微分传递函数： OUT = GAIN* TD * S1 + TD * S* IN离散化： OUT(n) = GAIN* TD * (IN(n) - IN(n -1) + TD * OUT(n

19、-1)(TS + TD)3 非线性偏差计算功能块（DEV） 3.1 简介 该功能块实现一种非线性偏差计算功能。 3.2 参数说明 表 3-1 非线性偏差计算功能块参数说明 名称 描述 默认值 数据类型 输入参数 IN1输入值 10.0REALIN2输入值 20.0REAL输出参数 OUT偏差输出值 0.0REALOUTHALM高限报警 OFFBOOLOUTLALM低限报警 OFFBOOL操作参数 K1输入值 1 增益 1.0REALK2输入值 2 增益 1.0REALC1输入值 1 偏置 0.0REALC2输入值 2 偏置 0.0REALOUTH输出高限 100.0REALOUTL输出低限 0

20、.0REALDB输入死区 0.0REALALMHYS报警滞环值 2.0REALERR模块报警 OFFBOOL3.3 算法 图 3-1 非线性偏差计算功能块算法示意图 模拟量处理功能块库使用手册 偏差计算 偏差 EI=(IN1*K1+C1) (IN2*K2+C2)； 输出逻辑 当 EI = OUTH + DB 时，OUT = OUTH； 当 DB EI OUTH + DB 时，OUT = EI - DB； 当-DB = EI = DB 时，OUT = 0.0； 当 OUTL DB EI -DB 时，OUT = EI + DB； 当 EI = OUTH + DB + ALMHYS 时，OUTHAL

21、M = ON； 当 EI OUTH + DB - ALMHYS 时，OUTHALM = OFF； 当 OUTH + DB ALMHYS = EI OUTH + DB + ALMHYS 时，OUTHALM 保持； 低限报警项逻辑 当 EI OUTL DB + ALMHYS 时，OUTLALM = OFF； 当 OUTL DB ALMHYS EI = INH 时，HALM = ON； 当 IN INH HYS 时，HALM = OFF； 当 INH HYS = IN INH 时，HALM 保持； 7-1 5 低限报警功能块（LOWMON） 5.1 简介 该功能块实现单边的低限报警检测功能，带滞环值

22、判断报警。 5.2 参数说明 表 5-1 低限报警功能块参数说明 名称 描述 默认值 数据类型 输入参数 IN输入值 0.0REAL输出参数 LALM输出值 OFFBOOL操作参数 INL低限值 0.0REALHYS滞环值 2.0REAL5.3 算法 当 IN INL + HYS 时，LALM = OFF； 当 INL IN = DB 时，输出 OUT=IN*K1； 当输入 IN IN = DB - HYS，那么 OUT = IN * K1； 当上一周期输出 OUT = IN * K2 时，若本周期-DBIN 2，ERR = ON。若温度或压力不在要求范围内，则 STA= 1；若MODE 2，

23、则 STA = 2；如果温度或压力不在要求范围内且 MODE 2，则 STA = 3。 若温度和压力在要求范围内，MODE 也在合理范围内，如果 IN 小于 0.0，那么输出OUT=0.0， ERR = ON，且 STA = 4。 11-2 模拟量处理功能块库使用手册12 限幅功能块（LIM） 12.1 简介 对输入进行上下限限幅和变化速率限幅。 12.2 参数说明 表 12-1 限幅功能块参数说明 名称 描述 默认值 数据类型 输入参数 IN计算输入值 0.0REALTV跟踪值 0.0REAL输出参数 OUT计算输出值 0.0REALERR功能块报警 OFFBOOL操作参数 INH上限值 1

24、00.0REALINL下限值 0.0REALPRIN正速率报警值（不小于 0.0） 100.0REALNRIN负速率报警值（不小于 0.0） 100.0REALSWTR跟踪选择开关（ON=跟踪） OFFBOOLHOLD保持开关（ON=保持） OFFBOOL监控参数 INHIND高限报警指示 OFFBOOLINLIND低限报警指示 OFFBOOLPRININD正速率报警指示 OFFBOOLNRININD负速率报警指示 OFFBOOL12.3 算法 限幅功能块有两种模式：自动、跟踪、保持模式。在跟踪模式下，所有的限幅都无效，所有的报警信息都不发生。当从跟踪切换到自动模式时第一个周期不发生速率报警。

25、 当处于保持模式时，输出值保持不变。优先级：跟踪保持自动。 当处于自动模式时，输出变化速率从大于设定变化速率减少到小于设定变化速率时，输出继续以设定变化速率变化，直到输出等于输入，然后输出跟随输入的变化而变化。 输出范围在上限与下限值之间。 当 OUT 大于 INH 时，强制 OUT=INH，并置 INHIND=ON； 当 OUT 小于 INL 时，强制 OUT=INL，并置 INLIND=ON； 当 IN 大于 INH 时，置 INHIND=ON； 当 IN 小于 INL 时，置 INLIND=ON。 在自动模式下，若上限值小于下限值，输出 ERR=ON。 13-1 13 滤波功能块（FIL

26、TER） 13.1 简介 滤波功能块是对输入进行滤波处理，滤波功能块共有五种滤波方法：一阶滞后滤波、ButterWorth 二阶低通滤波、移动平均值滤波、中值滤波及累积平均值滤波，滤波方式通过参数 MODE 进行选择。 13.2 参数说明 表 13-1 滤波功能块参数说明 名称 描述 默认值 数据类型 输入参数 IN计算输入值 0.0REAL输出参数 OUT计算输出值 0.0REAL操作参数 TI滤波时间（不小于 0.0） 1.0REAL组态参数 MODE滤波模式： 0=一阶，1=ButterWorth，2=移动平均，3=中值，4=累积平均 0USINTNUM平均值滤波与中值滤波下的滤波输入个

27、数 183USINT13.3 算法 1. 一阶滞后滤波 当 MODE=0，功能块处于一阶滤波模式，此时OUT =11+ TIs* IN 。响应曲线如下所示： 图 13-1 滤波功能一阶滞后滤波响应曲线 2. ButterWorth 滤波 当 MODE=1 ， 功 能 块 处 于 ButterWorth 二阶低通 滤波， 滤 除高频干 扰。此时 模拟量处理功能块库使用手册OUT =11 + TIs + (TIs)2 / 2* IN ，其截至频率为 2 / TI rad/s。 13-2 1. 移动平均值滤波 当 MODE=2，功能块处于平均值滤波，OUT=（IN（K）+IN（K-1）+IN（K-（

28、N-1）/N， 用户可通过设置 TI 来设置其采样周期。如当 TI=1s 时，IN(K)每隔 1s 时间更新数值，如当 TI 小于控制周期时，IN(K)以控制周期为单位更新数值。 2. 中值滤波 当 MODE=3，功能块处于中值滤波，将 N 个输入按大小排序，舍弃 1/3 个大数和 1/3 个小数， 再将 1/3 个居中的数据取算术平均值，所得的结果就是输出值。当输入值不足三个时候，取算术平均值。其采样周期原理同移动平均值滤波功能块。当 NUM 非 3 的倍数时，舍弃数为 NUM/3 取整。 3. 累积平均滤波 当 MODE=4 时，选择累积平均方式，用来获得一段特定时间内的输入数据的平均值，

29、其中输入数据是每个扫描周期输入一次，不到规定时间则输出上一段特定时间完成后的输出值。特定时间最大可设置为 256*扫描周期。 SPV根据公式输出=TI，其中 SPV 为设定的时间里输入变量的累积值。 在平均值滤波和中值滤波的模式下输入次数不能无限个，限制在 18 之间，如果超出这个范围，滤波不起作用，输出跟踪输入变化。 模拟量处理功能块库使用手册14 统计功能块（STAT） 14.1 简介 统计功能块可以求出输入在某段设定的时间内的累加值、平均值、最大值和最小值。 14.2 参数说明 表 14-1 统计功能块参数说明 名称 描述 默认值 数据类型 输入参数 IN计算输入值 0.0REAL输出参

30、数 OUT计算输出值 0.0REALFINISH统计完成指示 OFFBOOL操作参数 RST对统计值清零（ON=复位） ONBOOLTM统计时间（不小于 0.0） 1.0REALIV统计初值 0.0REALHOLD保持 OFFBOOL组态参数 MODE统计方式： 0=累加值，1=平均值，2=最大值，3=最小值 0USINTSWTM统计单位： 0=秒，1=分，2=小时，3=天 0USINTTM_PT统计逝去的时间（秒） 0.0REAL14.3 算法 当复位信号 RST=ON 时，输出等于统计初值 IV； 复位信号 RST=OFF，根据参数 MODE 的设置，选择进行下列计算： 当 MODE=0

31、时，选择累加方式，输出 OUT(K) = OUT(K-1)+IN(K)*TS；其中，TS 为控制周期。当 MODE=1 时，选择平均方式，用来获得一段特定时间内的输入数据的平均值，这段特定时间 的起点是 RST=OFF 开始的。 当 MODE=2 时，选择最大值方式，输出 OUT(K) = MAX( OUT(K-1)，IN (K) )； 当 MODE=3 时，选择最小值方式，输出 OUT(K) = MIN( OUT(K-1)，IN (K) )； 当 SWTM=0 时，统计时间 TM 以秒为单位；当 SWTM=1 时，统计时间 TM 以分为单位；当 SWTM=2 时，统计时间 TM 以小时为单位；当 SWTM=3 时，统计时间 TM 以天为单位。 当 RST=OFF 时，若选择 HOLD=ON，统计暂时停止，撤销 HOLD=OFF 后，继续统计直到统计完成，指示 FINISH=ON。 18-1 15 滞后比较功能块（CMP_LAG） 15.1 简介 该功能块进行具有滞后特性的比较运算操作，把输入信号和预先设定的值进行比较，并根据比较的结果和上一周期的输出状态，决定本周期的输出状态。 功能块的主