控制仪表及装置第四章讲述.ppt

执行自诊断程序时，若检出异常则显示故障代码，并自动切换到“IM”或“S”运行方式。 自诊断功能 A组是指在输入异常、运算溢出或过载的故障。 B组是指在ROM、RAM异常、采样时间、A/D转换异常或输出反馈异常的故障。 自诊断有两种类型：A组和B组 通信功能 具有与上位机通信的能力，有三种通信类型： 类型0：不通信； 类型1：通过S-与局部操作站等进行通信； 类型2：与上位机通信，完成SPC和DDC控制。 * * 控制仪表及装置 第四章 可编程调节器 第一节 概述 可编程调节器的特点 基本构成 第二节 KMM可编程调节器 组成 功能 编程方法和仪表投入 应用举例 第一节 概述 可编程调节器的特点 实现了仪表和计算机一体化。 具有丰富的运算、控制功能。 通用性强，使用方便。 具有通信功能，便于系统扩展。 可靠性高，维护方便 。 调节器还具有自诊断功能，随时监视各部件工况，出现故障，指示操作人员及时排除。 基本构成 硬件系统 多 路 开 关 采 样 保 持 输 入 缓 冲 模 拟 量 输 入 开 关 量 输 入 A/D 输 入 接 口 微处理器 输 出 接 口 存储器 键盘显示接口 D/A 多 路 开 关 输 出 保 持 V/I 输 出 缓 冲 键盘 显示器 通信接口 发送 接收 模 拟 量 输 出 开 关 量 输 出 通 信 主机电路 由微处理器(CPU)、存储器(ROM、EPROM、RAM)、定时/计数器(CTC)以及输入输出接口(I/O)等组成, 完成数据传递、信息与程序存储、定时计数、并行输入输出和异步或同步串行通信的功能。 数字仪表现常采用单片微机或专用集成电路作为主机电路。单片微机包括了CPU、ROM、RAM、CTC和I/O接口等, 与多芯片组成的主机电路相比，具有体积小、连线少、可靠性高、价格便宜的优点。 模拟量输入输出通道 模拟量输入通道包括多路模拟开关、采样/保持器(S/H)和 A/D转换器等，完成模数转换功能。 有多种类型的 A/D，性能各异，位数有二进制 8、10、12、16、20、24位及二-十进制31/2 、41/2位。 模拟量输出通道包括 D/A转换器、多路模拟开关、输出保持电路和V/I转换器 等, 完成数模转换和电压/电流转换功能。 常采用电流型 D/A 芯片，有 8、10、12、16位等几种， D/A 输出端尚需加接运算放大器。 开关量输入输出通道 触点开关、无触点开关或逻辑器件的开关量信号，通过输入缓冲电路或直接由输入接口送至主机电路，经处理后通过输出锁存器输出至开关器件。 人机联系部件 包括测量值、给定值显示器，输出电流显示器, 运行状态(串级/自动/手动)切换按钮，给定值增减按钮, 另有一些状态显示灯和设置、指示各种变量的键盘、显示器。 显示器常使用动圈指示表、LED、LCD等器件。 通信部件 包括通信接口和发送、接收电路等。通信接口将欲发送的数据转换成标准通信格式的数字信号，由发送电路送至通信线路上；同时通过接收电路接收来自通信线路的数字信号，将其转换成能被主机接受的数据。 通信接口有并行和串行两种。可编程调节器大多采用串行传送方式，一次传送一位，连续传送，其特点是所用电缆少，成本低，适于远距离传输。 系统程序 软件系统 系统初始化 键盘显示管理 中断管理 自诊断处理 运行状态控制 监 控 程 序 键处理 定时处理 运算控制 通信处理 掉电处理 中 断 处 理 程 序 是调节器的主体部分，通常由监控程序和中断处理程序组成： 用户程序 其作用是连接系统程序中各功能模块，以完成预定的控制任务。 编制程序采用表格式组态语言 (KMM调节器)和助记符式组态语言(SLPC调节器)。本章以前者为例予以介绍。 编程有在线和离线两种方法： 编程器独立于调节器, 用户程序写入EPROM, 将其插入调节器相应的插座上。 编程器和调节器共用一个CPU， 用户程序写入EPROM后，同样移至调节器的插座上。 PID控制算式 可编程调节器的 PID 算式是对模拟控制器的算式（参见第一章）进行离散化得到的。 积分项可表示为 ∫ e (t) d t = TS ? e (i) t 0 n i = 0 微分项可表示为 d e (t) e (n) - e (n-1) d t TS 式中TS 为采样周期，n 为采样序号。经替换得到完全微分型的位置型算式： y(n) = Kp {e(n) + TS ? e(i) + } + y’ TI n i = 0 TD TS [e(n) - e(n-1) ] 式