控制儀表及裝置第四章

1、控制儀表及裝置控制儀表及裝置第四章第四章 可編程調(diào)節(jié)器可編程調(diào)節(jié)器 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 可編程調(diào)節(jié)器的特點可編程調(diào)節(jié)器的特點 基本構成基本構成 第二節(jié)第二節(jié) KMM可編程調(diào)節(jié)器可編程調(diào)節(jié)器 組成組成 功能功能 編程方法和儀表投入編程方法和儀表投入 應用舉例應用舉例第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 可編程調(diào)節(jié)器的特點可編程調(diào)節(jié)器的特點 實現(xiàn)了儀表和計算機一體化。實現(xiàn)了儀表和計算機一體化。 具有豐富的運算、控制功能。具有豐富的運算、控制功能。 通用性強，使用方便。通用性強，使用方便。 具有通信功能，便于系統(tǒng)擴展。具有通信功能，便于系統(tǒng)擴展?？煽啃愿?，維護方便可靠性高，維護方便 。調(diào)節(jié)器還具有自診斷功能，

2、隨時監(jiān)視各部件調(diào)節(jié)器還具有自診斷功能，隨時監(jiān)視各部件工況，出現(xiàn)故障，指示操作人員及時排除。工況，出現(xiàn)故障，指示操作人員及時排除。 基本構成基本構成硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng) 多多路路開開關關采采樣樣保保持持輸輸入入緩緩沖沖模擬量輸入開關量輸入A/D輸輸入入接接口口微微處處理理器器輸輸出出接接口口存儲器存儲器鍵盤顯示接口鍵盤顯示接口D/A多多路路開開關關輸輸出出保保持持V/I輸輸出出緩緩沖沖鍵盤顯示器通信接口通信接口發(fā)送發(fā)送接收接收模擬量輸出開關量輸出通信主機電路主機電路 由微處理器由微處理器(CPU)、存儲器存儲器(ROM、EPROM、RAM)、定時定時/計數(shù)器計數(shù)器(CTC)以及輸入輸出接口以及輸入輸

3、出接口(I/O)等組成等組成, 完成數(shù)據(jù)傳遞完成數(shù)據(jù)傳遞、信息與程序存儲信息與程序存儲、定時計數(shù)定時計數(shù)、并行輸入輸出和異步并行輸入輸出和異步或或同步串行通同步串行通信的功能。信的功能。 數(shù)字儀表現(xiàn)常采用單片微機或?qū)Ｓ眉呻娐窋?shù)字儀表現(xiàn)常采用單片微機或?qū)Ｓ眉呻娐纷鳛橹鳈C電路作為主機電路。單片微機包括了單片微機包括了CPU、ROM、RAM、CTC和和I/O接口等接口等, 與多芯片組成的主與多芯片組成的主機電路相比，具有體積小、連線少、可靠性機電路相比，具有體積小、連線少、可靠性高、價格便宜的優(yōu)點。高、價格便宜的優(yōu)點。 模擬量輸入輸出通道模擬量輸入輸出通道 模擬量輸入通道包括多路模擬開關模擬量輸

4、入通道包括多路模擬開關、采樣采樣/保保持器持器(S/H)和和 A/D轉(zhuǎn)換器等，完成模數(shù)轉(zhuǎn)換功轉(zhuǎn)換器等，完成模數(shù)轉(zhuǎn)換功能。能。 有多種類型的有多種類型的 A/D，性能各異，位數(shù)有，性能各異，位數(shù)有二進制二進制 8、10、12、16、20、24位及二位及二-十進制十進制31/2 、41/2位。位。模擬量輸出通道包括模擬量輸出通道包括 D/A轉(zhuǎn)換器、多路模擬轉(zhuǎn)換器、多路模擬開關、輸出保持電路和開關、輸出保持電路和V/I轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 等等, 完成數(shù)完成數(shù)模轉(zhuǎn)換和電壓模轉(zhuǎn)換和電壓/電流轉(zhuǎn)換功能電流轉(zhuǎn)換功能。 常采用電流型常采用電流型 D/A 芯片，有芯片，有 8、10、12、16位等幾種，位等幾種， D

5、/A 輸出端尚需加接運算放大器。輸出端尚需加接運算放大器。開關量輸入輸出通道開關量輸入輸出通道 觸點開關、無觸點開關或邏輯器件的開關量觸點開關、無觸點開關或邏輯器件的開關量信號，通過輸入緩沖電路或直接由輸入接口信號，通過輸入緩沖電路或直接由輸入接口送至主機電路，經(jīng)處理后通過輸出鎖存器輸送至主機電路，經(jīng)處理后通過輸出鎖存器輸出至開關器件出至開關器件。人機聯(lián)系部件人機聯(lián)系部件 包括測量值、給定值顯示器，輸出電流顯示包括測量值、給定值顯示器，輸出電流顯示器器, 運行狀態(tài)運行狀態(tài)(串級串級/自動自動/手動手動)切換按鈕，給切換按鈕，給定值增減按鈕定值增減按鈕, 另有一些狀態(tài)顯示燈和設置、另有一些狀態(tài)顯

6、示燈和設置、指示各種變量的鍵盤、顯示器。指示各種變量的鍵盤、顯示器。顯示器常使用動圈指示表、顯示器常使用動圈指示表、LED、LCD等器等器件。件。通信部件通信部件 包括通信接口和發(fā)送、接收電路等。通信接包括通信接口和發(fā)送、接收電路等。通信接口將欲發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準通信格式的數(shù)口將欲發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準通信格式的數(shù)字信號，由發(fā)送電路送至通信線路上；同時字信號，由發(fā)送電路送至通信線路上；同時通過接收電路接收來自通信線路的數(shù)字信號，通過接收電路接收來自通信線路的數(shù)字信號，將其轉(zhuǎn)換成能被主機接受的數(shù)據(jù)。將其轉(zhuǎn)換成能被主機接受的數(shù)據(jù)。通信接口有并行和串行兩種?？删幊陶{(diào)節(jié)器通信接口有并行和串行兩種。可編

7、程調(diào)節(jié)器大多采用串行傳送方式，一次傳送一位，連大多采用串行傳送方式，一次傳送一位，連續(xù)傳送，其特點是所用電纜少，成本低，適續(xù)傳送，其特點是所用電纜少，成本低，適于遠距離傳輸。于遠距離傳輸。系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序 軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng) 系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化鍵盤顯示管理鍵盤顯示管理中斷管理中斷管理自診斷處理自診斷處理運行狀態(tài)控制運行狀態(tài)控制監(jiān)監(jiān)控控程程序序鍵處理鍵處理定時處理定時處理運算控制運算控制通信處理通信處理掉電處理掉電處理中中斷斷處處理理程程序序 是調(diào)節(jié)器的主體部分，通常由是調(diào)節(jié)器的主體部分，通常由監(jiān)控程序和中斷處理程序組成：監(jiān)控程序和中斷處理程序組成： 用戶程序用戶程序 其作用是連接系統(tǒng)程序中各功

8、能模塊，以完成其作用是連接系統(tǒng)程序中各功能模塊，以完成預定的控制任務預定的控制任務。 編制程序采用表格式組態(tài)語言編制程序采用表格式組態(tài)語言 (KMM調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器)和助記符式組態(tài)語言和助記符式組態(tài)語言(SLPC調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器)。本章以本章以前者為例予以介紹。前者為例予以介紹。編程有在線和離線兩種方法：編程有在線和離線兩種方法：編程器獨立于調(diào)節(jié)器編程器獨立于調(diào)節(jié)器, 用戶程序?qū)懭胗脩舫绦驅(qū)懭隕PROM, 將其插入調(diào)節(jié)器相應的插座上。將其插入調(diào)節(jié)器相應的插座上。編程器和調(diào)節(jié)器共用一個編程器和調(diào)節(jié)器共用一個CPU， 用戶程序?qū)懹脩舫绦驅(qū)懭肴隕PROM后，同樣移至調(diào)節(jié)器的插座上。后，同樣移至調(diào)節(jié)器的插座上

9、。PID控制算式控制算式 可編程調(diào)節(jié)器的可編程調(diào)節(jié)器的 PIDPID 算式是對模擬控制器的算算式是對模擬控制器的算式（參見第一章）進行離散化得到的式（參見第一章）進行離散化得到的。 積分項可表示為積分項可表示為 e (t) d t = TS e (i) t0ni = 0微分項可表示為微分項可表示為d e (t) e (n) - e (n-1) d tTS式中TS 為采樣周期，n 為采樣序號。經(jīng)替換得到完全微分型的位置型算式位置型算式： y(n) = Kp e(n) +TS e(i) + + yTIni = 0TDTSe(n) - e(n-1) 式中y(n)為第n次采樣輸出值， y為輸出初值。=

10、將將第第n次采樣的次采樣的算式減去算式減去第第(n-1)次采樣的次采樣的算式，算式，得到得到完全微分型的增量型算式增量型算式： y(n) = Kp e(n) - e(n-1) + Ki e(n) +Ki = KpKd e(n) - 2e(n-1) +e(n-2) TSTI式中：，調(diào)節(jié)器的積分系數(shù)Kd = Kp，調(diào)節(jié)器的微分系數(shù)TDTS另有另有速度型算式速度型算式：v (n) = y(n) / TS 常使用常使用增量型算式增量型算式, ,因有利于實現(xiàn)手因有利于實現(xiàn)手/ /自動之間自動之間的無擾動切換。的無擾動切換。 PID算式的改進算式的改進 不完全微分型不完全微分型 不完全微分型算式的傳遞函數(shù)

11、見第一章，將其不完全微分型算式的傳遞函數(shù)見第一章，將其離散化得到：離散化得到：y(n) = Kp e(n) +TS e(i) +TIni = 0TDT *e(n) - e(n-1)+ yD (n-1) T * = TS + TDKD式中：， =TD / KDTS + TD / KD 不完全微分型算式較復雜不完全微分型算式較復雜，但其控制品質(zhì)優(yōu)于，但其控制品質(zhì)優(yōu)于完全微分型完全微分型。 微分先行微分先行PID 如同微分先行的模擬控制器一樣，它只對測量如同微分先行的模擬控制器一樣，它只對測量值進行微分，這樣在給定值變化時，不會產(chǎn)生值進行微分，這樣在給定值變化時，不會產(chǎn)生輸出的大幅度變化。輸出的大幅

12、度變化。積分分離積分分離PID 在偏差大于一定值時，取消積分作用，而當偏在偏差大于一定值時，取消積分作用，而當偏差小于該值時，才將積分投入，這樣既可減小差小于該值時，才將積分投入，這樣既可減小超調(diào)，又可達到積分校正的效果超調(diào)，又可達到積分校正的效果(消除偏差消除偏差)。還可采用其它方法改進還可采用其它方法改進PID算式，例如帶有死算式，例如帶有死區(qū)的區(qū)的PID控制控制 ，自動改變比例增益的，自動改變比例增益的PID控制、控制、 模糊模糊PID控制等控制等 。主機電路：主機電路：CPU采用采用8085A，系統(tǒng)，系統(tǒng)ROM容量為容量為10K字節(jié)，用戶字節(jié)，用戶ROM容量容量2K字節(jié)，字節(jié)，RAM為

13、為1K字節(jié)，定時器采用字節(jié)，定時器采用8253。 設置有監(jiān)視定時器設置有監(jiān)視定時器(WDT)電路，一旦電路，一旦CPU異常，異常，即能告警，儀表轉(zhuǎn)入聯(lián)鎖手動狀態(tài)。即能告警，儀表轉(zhuǎn)入聯(lián)鎖手動狀態(tài)。 電源電電源電壓異常時，切入后備電源，以保護壓異常時，切入后備電源，以保護RAM內(nèi)數(shù)內(nèi)數(shù)據(jù)。據(jù)。第二節(jié)第二節(jié) KMM可編程調(diào)節(jié)器可編程調(diào)節(jié)器 組成組成主要性能指標：主要性能指標：模擬量輸入模擬量輸入5點，輸出點，輸出4點；數(shù)點；數(shù)字量輸入字量輸入5點，輸出點，輸出4點；采樣周期點；采樣周期100500ms；運算模塊運算模塊45種；可編程模塊種；可編程模塊30個。個。硬件部分硬件部分 模擬量輸入輸出電路：

14、模擬量輸入輸出電路：A/D 轉(zhuǎn)換電路是利用輸轉(zhuǎn)換電路是利用輸出電路中的出電路中的12位位 D/A 和比較器通過軟件來實現(xiàn)和比較器通過軟件來實現(xiàn)的。輸出電路除輸出模擬信號外，還送出的。輸出電路除輸出模擬信號外，還送出PV、SP模擬值至面板，供顯示測量、給定值之用。模擬值至面板，供顯示測量、給定值之用。數(shù)字量輸入輸出電路：數(shù)字量輸入輸出電路：輸入電路由晶體管陳列輸入電路由晶體管陳列 和門控電路構成。輸出電路除輸出模擬信號外，和門控電路構成。輸出電路除輸出模擬信號外，還送出還送出PV、SP模擬值至面板模擬值至面板，供顯示測量供顯示測量、給給定值之用。定值之用。輸入輸出接口：輸入輸出接口： I/O 接

15、口包括可編程并行接口接口包括可編程并行接口電路電路8255和可編程鍵盤顯示控制器和可編程鍵盤顯示控制器8279。8255的三組的三組I/O端口分別作為端口分別作為D/A的輸入口數(shù)字信號的輸入口數(shù)字信號的輸入、輸出口，的輸入、輸出口，8279用于數(shù)據(jù)設定器的數(shù)據(jù)用于數(shù)據(jù)設定器的數(shù)據(jù)修改和修改和LED數(shù)碼管的顯示。數(shù)碼管的顯示。系統(tǒng)程序：系統(tǒng)程序：系統(tǒng)程序包括基本程序、輸入處理系統(tǒng)程序包括基本程序、輸入處理程序、運算程序和輸出處理程序。程序、運算程序和輸出處理程序?；境绦蚧境绦蚴浅绦虻闹黧w部分，由監(jiān)控程序和中是程序的主體部分，由監(jiān)控程序和中斷處理子程序組成。斷處理子程序組成。輸入處理程序和運算

16、程序輸入處理程序和運算程序則由一系列子程序構則由一系列子程序構成，每個子程序完成一種特定的功能。成，每個子程序完成一種特定的功能。軟件部分軟件部分 用戶程序：用戶程序：由使用者自行編制，采用表格式組由使用者自行編制，采用表格式組態(tài)語言，其語句是一些起連接作用的控制數(shù)據(jù)。態(tài)語言，其語句是一些起連接作用的控制數(shù)據(jù)。將這些數(shù)據(jù)填入規(guī)定的表格中，即構成表格式將這些數(shù)據(jù)填入規(guī)定的表格中，即構成表格式用戶程序，再用編程器將程序?qū)懭胗脩舫绦颍儆镁幊唐鲗⒊绦驅(qū)懭隕PROM中。中。KMM 可對可對5個模擬信號個模擬信號（AIR）進行折線處理、進行折線處理、溫度補償溫度補償、壓力補償壓力補償、開平方和數(shù)字濾波處

17、理，開平方和數(shù)字濾波處理，結(jié)果為結(jié)果為AI，見下圖：見下圖： 功能功能輸入處理功能輸入處理功能 圖中的開關若打在圖中的開關若打在“0”，表示不進行該項處理，表示不進行該項處理。 TBL1TCOMPPCOMPSQRTDIGFILTTBL2TBL31001010213AIRAI折線處理：折線處理：可用于非線性校正。有三個折線表：可用于非線性校正。有三個折線表：TBL13。根據(jù)用戶需要定義折線表中折點的坐根據(jù)用戶需要定義折線表中折點的坐標值標值(xi ，yi)，然后填入相應的數(shù)據(jù)表。，然后填入相應的數(shù)據(jù)表。溫度補償：溫度補償：用于氣體或蒸氣流量信號溫度補償：用于氣體或蒸氣流量信號溫度補償：補償后的流

18、量信號補償后的流量信號 = 設計溫度設計溫度 + 常數(shù)常數(shù)實際溫度實際溫度 + 常數(shù)常數(shù) 流量信號流量信號壓力補償：壓力補償：用于氣體或蒸氣流量信號壓力補償：用于氣體或蒸氣流量信號壓力補償：補償后的流量信號補償后的流量信號 = 設計壓力設計壓力 + 常數(shù)常數(shù)實際壓力實際壓力 + 常數(shù)常數(shù) 流量信號流量信號編程時，將有關數(shù)值填入輸入處理數(shù)據(jù)表中編程時，將有關數(shù)值填入輸入處理數(shù)據(jù)表中。 開平方開平方：用于對節(jié)流裝置的流量信號進行開平方用于對節(jié)流裝置的流量信號進行開平方處理。它具有小信號切除功能，編程時將切除值處理。它具有小信號切除功能，編程時將切除值填入然后填入數(shù)據(jù)表中，切除范圍可在輸入量程填入然

19、后填入數(shù)據(jù)表中，切除范圍可在輸入量程的的0.0 100.0%任意選定。任意選定。數(shù)字濾波：數(shù)字濾波：用來消除輸入信號中的隨機干擾用來消除輸入信號中的隨機干擾, 為為一階滯后環(huán)節(jié)：一階滯后環(huán)節(jié)：輸出輸出 = 1TS + 1 輸入輸入式中式中T 為濾波時間常數(shù)為濾波時間常數(shù)，范圍：范圍：0.0 999.9。編程編程時將時將T 值填入數(shù)據(jù)表中。值填入數(shù)據(jù)表中。輸出處理功能輸出處理功能 有模擬輸出信號有模擬輸出信號(AO13)，數(shù)字輸出信號，數(shù)字輸出信號(DO13)。哪些信號送到輸出端，在輸出處理數(shù)據(jù)表中規(guī)定。哪些信號送到輸出端，在輸出處理數(shù)據(jù)表中規(guī)定。KMM 具有具有45種算法即運算模塊種算法即運算

20、模塊(見表見表4-1)進行，進行，用戶最多可選用用戶最多可選用30個進行組合個進行組合。模塊表示：模塊表示：運算處理功能運算處理功能 名稱nP1P2UnH1H2四個輸入端：四個輸入端：H1、H2、 P1、 P2；一個輸出端：一個輸出端：U1；模塊序號：模塊序號：n 運算關系：運算關系：Un = f (H1、H2、 P1、 P2)運算模塊運算模塊分為分為7類：類：一般運算類、調(diào)節(jié)類、監(jiān)視一般運算類、調(diào)節(jié)類、監(jiān)視限制類、選擇類、邏輯類、時間類和折線處理限制類、選擇類、邏輯類、時間類和折線處理類。類。PID 運算模塊運算模塊包括包括PID1和和PID2，都具有常規(guī)，都具有常規(guī)PID運算規(guī)律和運算規(guī)律

21、和微分先行運算規(guī)律，其模塊符號如下：微分先行運算規(guī)律，其模塊符號如下：PIDP1P2UH1H2當當 P2 = ON時時，U(n) = P1 + U(n) 此時微分不起作用此時微分不起作用， P1為P1端端輸入電壓信號，輸入電壓信號， U(n)為第為第n次次采樣偏差的采樣偏差的PI運算增量值。運算增量值。當當 P2 = OFF時時，U(n) = U(n-1) + U(n)U(n-1)為前一次采樣為前一次采樣輸出值；輸出值； U(n)為第為第n次采樣次采樣偏差的常規(guī)偏差的常規(guī)PID運算增量值運算增量值。手動操作手動操作模塊模塊MAN常與常與 PID運算模塊組合使用，運算模塊組合使用， MAN 模塊

22、只能模塊只能使用一次使用一次，其輸出必須接到其輸出必須接到AO1端。模塊符號端。模塊符號和內(nèi)部結(jié)構如下：和內(nèi)部結(jié)構如下：MANUH1H2輸出增/減+MVMA/C方式切換跟蹤切換A/C輸入跟蹤輸入手動方式手動方式(A)時時， U = 先前值 + MV 。自動方式自動方式(A)時時， U = H1U接AO1跟蹤方式跟蹤方式(F)時，時，U = H2運行方式切換運行方式切換模塊模塊MOD用于調(diào)節(jié)器運行方式的切換。模塊符號和切換用于調(diào)節(jié)器運行方式的切換。模塊符號和切換特性如下：特性如下：MODH1H2H1H2P1P2ONOFFONOFFONOFFONOFFMACAFAMP1P2當當H1 = ON時時，

23、調(diào)節(jié)器處于跟蹤方式調(diào)節(jié)器處于跟蹤方式(F)；當當H1 = OFF時時，調(diào)節(jié)器恢復跟蹤前的方式；調(diào)節(jié)器恢復跟蹤前的方式；當當H2 = ON時時，調(diào)節(jié)器為手動方式調(diào)節(jié)器為手動方式(M)； 當P1 = ON時時，調(diào)節(jié)器為自動方式調(diào)節(jié)器為自動方式(A)； 當P2 = ON時時，調(diào)節(jié)器為串級方式調(diào)節(jié)器為串級方式(C)； 控制變量更換控制變量更換模塊模塊PMD用于修改用于修改PID模塊控制變量模塊控制變量, 有有PMD1和和PMD2。模塊符號：模塊符號：MODH1P1三個輸入端：三個輸入端：H1、P1和和EXT.NO輸出無意義。輸出無意義。當當 P1 = ON時時，可改變可改變PID變量；變量； 當當P1

24、 = OFF時時，不能改變不能改變PID變量。變量。EXT.NO百分數(shù)型變量由百分數(shù)型變量由H1直接確定；直接確定；時間型變量由時間型變量由TI 、TD 等于等于0.2048 H1 (min)。更改什么變量由更改什么變量由EXT.NO指定，見教材表指定，見教材表4 - 3。超前超前/滯后滯后模塊模塊L/L常用于需要前饋動態(tài)補償?shù)目刂葡到y(tǒng)。超前滯常用于需要前饋動態(tài)補償?shù)目刂葡到y(tǒng)。超前滯后的模塊符號和算式如下：后的模塊符號和算式如下：L/LP1P2H1UU(S) =1+ P1S1+ P1S H1 (S)P1 超前時間；超前時間；P2 滯后時間。滯后時間。該模塊對該模塊對P1、 P2有限制：有限制：

25、 當當P2小于采樣周期小于采樣周期TS時時，自動限制自動限制P2 = TS ；當P1大于大于16 P2時，時，自動限制自動限制P1 = 16 P2 。高、低值監(jiān)視高、低值監(jiān)視模塊模塊HMS和和LMSHMS的模塊符號和算式如下：的模塊符號和算式如下：HMSH1P2H2U當當 H1 H2時，時， U = ON ； 當當 H1 (H2 P2)時時，U = OFF 。式中式中 P2 為滯后寬度。為滯后寬度。LMS的模塊符號和算式如下：的模塊符號和算式如下：LMSH1P2H2U當當 H1 xn-1 。 當當 H1 x1時，時， U = y1 ； 當當 H1 x10時時，U = y10 。TBRH1UTB

26、R是是TBL的逆折線表，從的逆折線表，從y求x， 要求 xn xn-1 ， yn yn-1 。 當當 H1 y1時，時， U = x1 ； 當當 H1 y10時時，U = x10 ?？刂祁愋头譃榭刂祁愋头譃?、1、2和和3型四種型四種(見圖見圖4-2023)。編程時，將所選類型填入基本數(shù)據(jù)表中。編程時，將所選類型填入基本數(shù)據(jù)表中?？刂祁愋图盁o擾動切換控制類型及無擾動切換 0型調(diào)節(jié)器只用一個型調(diào)節(jié)器只用一個PID運算模塊運算模塊, 且按內(nèi)給定且按內(nèi)給定值值(LSP)進行控制，無外給定輸入端進行控制，無外給定輸入端(RSP) 。1型調(diào)節(jié)器只用一個型調(diào)節(jié)器只用一個PID運算模塊運算模塊，但具有內(nèi)外但

27、具有內(nèi)外給定切換開關，可按內(nèi)或外給定值進行控制給定切換開關，可按內(nèi)或外給定值進行控制。2型調(diào)節(jié)器使用兩個型調(diào)節(jié)器使用兩個PID運算模塊運算模塊，PID1用內(nèi)給用內(nèi)給定定LSP1, PID2用用RSP2, PID1的輸出作為的輸出作為RSP2值。值。3型調(diào)節(jié)器也使用兩個型調(diào)節(jié)器也使用兩個PID運算模塊運算模塊, 與與2型不同，型不同，PID2具有內(nèi)外給定切換開關具有內(nèi)外給定切換開關, 開關置開關置“A”時時,PID2按內(nèi)給定控制按內(nèi)給定控制，置，置“C”時兩時兩PID組成串組成串級控制級控制。運行方式分為運行方式分為正常運行正常運行方式和方式和異常運行異常運行方式。方式。運行方式運行方式正常運行

28、正常運行方式：方式：手動（手動（MAN）方式；）方式；自動（自動（AUTO）方式；）方式；串級（串級（CAS）方式；）方式；跟蹤（跟蹤（FOLLOW）方式；）方式；異常運行異常運行方式：方式：聯(lián)鎖手動（聯(lián)鎖手動（IM）方式）方式。當調(diào)節(jié)器出現(xiàn)當調(diào)節(jié)器出現(xiàn)A組診斷異組診斷異常時進入本運行方式常時進入本運行方式, 操作功能與手動方式相同。操作功能與手動方式相同。后備后備（S）方式方式。當調(diào)節(jié)器檢出當調(diào)節(jié)器檢出B組診斷異常時進組診斷異常時進入本運行方式入本運行方式，輸出由后備手操器控制。，輸出由后備手操器控制。執(zhí)行自診斷程序時，若檢出異常則顯示故障代執(zhí)行自診斷程序時，若檢出異常則顯示故障代碼，并自動

29、切換到碼，并自動切換到“IM”或或“S”運行運行方式。方式。自診斷功能自診斷功能A組組是指在輸入異常、運算溢出或過載的故障。是指在輸入異常、運算溢出或過載的故障。 B組組是指在是指在ROM、RAM異常、采樣時間、異常、采樣時間、A/D轉(zhuǎn)換異?；蜉敵龇答伄惓５墓收?。轉(zhuǎn)換異常或輸出反饋異常的故障。自診斷有兩種類型：自診斷有兩種類型：A組組和和B組組通信功能通信功能具有與上位機通信的能力，有三種通信類型：具有與上位機通信的能力，有三種通信類型：類型類型0：不通信；不通信； 類型類型1：通過通過S-與局部操作站等進行通信；與局部操作站等進行通信； 類型類型2：與上位機通信，完成與上位機通信，完成SPC

30、和和DDC控制。控制。 編程方式和儀表投入編程方式和儀表投入設計控制系統(tǒng)先確定方案和控制流程，然后按設計控制系統(tǒng)先確定方案和控制流程，然后按功能要求繪制組態(tài)圖，填寫控制數(shù)據(jù)表。設計功能要求繪制組態(tài)圖，填寫控制數(shù)據(jù)表。設計過程如下：過程如下：按控制方案畫出控制流程圖確定對可編程調(diào)節(jié)器的要求繪制組態(tài)圖填寫控制數(shù)據(jù)表用編程器制作用戶EPROMEPROM裝入裝入儀表,調(diào)試投運編程實例編程實例一天然氣壓力控制系統(tǒng)，要求對罐內(nèi)壓力進行一天然氣壓力控制系統(tǒng)，要求對罐內(nèi)壓力進行單變量定值控制單變量定值控制, 并檢測天然氣流量并檢測天然氣流量(需溫壓補需溫壓補償償)。輸出輸出AO1控制閥門控制閥門，AO2送上位

31、機的送上位機的PIU。I/PPICFTAIR1AIR2AIR3AO1AO2PIUP天然氣儲罐壓力控制系統(tǒng)流程圖壓力控制系統(tǒng)流程圖組態(tài)組態(tài) 按流程圖和控制要求繪出組態(tài)圖：按流程圖和控制要求繪出組態(tài)圖：AIR2壓力AIR1溫度AI1AI2輸入處理1LSP1PID1234PPAR10.0HLMMANLLMPPAR2100.0%OFFAO1輸入處理AIR3流量AI3輸入處理5DMSPPAR315%PPAR30.0SP16NOT7OR9MOD8ANDMSWASWOFFOFF(接AO2)(差壓)控制要求：控制要求：當調(diào)節(jié)器的給定值當調(diào)節(jié)器的給定值SP和測量值和測量值PV之偏差超過給之偏差超過給定的監(jiān)視值定的監(jiān)視值(15%)時時, 調(diào)節(jié)器自動切換至手動調(diào)節(jié)器自動切換至手動(M)方式，當偏差恢復正常后，切入自動方式，當偏差恢復正常后，切入自動(A)方式。方式。切換說明：切換說明：根據(jù)系統(tǒng)要求