自动化装置SLPC可编程调节器课件

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1、 第五节第五节 SLPC调节器调节器 一、构成一、构成 二、功能二、功能 三、方框图三、方框图 四、原理电路四、原理电路 五、运算控制原理五、运算控制原理 六、运算指令六、运算指令 七、通信七、通信1 第五节第五节 SLPC调节器调节器 一、构成一、构成（一）正面板（一）正面板2FAILYEW故障指示灯故障指示灯当运算、控制回路有故当运算、控制回路有故当运算、控制回路有故当运算、控制回路有故障时，指示灯点亮障时，指示灯点亮障时，指示灯点亮障时，指示灯点亮给定值指针给定值指针单回路控制时，指示被单回路控制时，指示被单回路控制时，指示被单回路控制时，指示被测量的给定值大小。串测量的给定值大小。串测

2、量的给定值大小。串测量的给定值大小。串级和选择控制时，指示级和选择控制时，指示级和选择控制时，指示级和选择控制时，指示主被测量的给定值大小主被测量的给定值大小主被测量的给定值大小主被测量的给定值大小给定值调整按键给定值调整按键按按按按 给定值给定值，按，按 给定值给定值，同时按，同时按 给定值不变给定值不变工位号牌工位号牌标明被测变量、仪表功标明被测变量、仪表功标明被测变量、仪表功标明被测变量、仪表功能、工段代号、序号能、工段代号、序号能、工段代号、序号能、工段代号、序号测量值指针测量值指针单回路控制时，指示被单回路控制时，指示被单回路控制时，指示被单回路控制时，指示被测变量的大小。串级和测变

3、量的大小。串级和测变量的大小。串级和测变量的大小。串级和选择控制时，指示主被选择控制时，指示主被选择控制时，指示主被选择控制时，指示主被测变量的大小测变量的大小测变量的大小测变量的大小FAILLAM报警指示灯报警指示灯输入输出异常和运算溢输入输出异常和运算溢输入输出异常和运算溢输入输出异常和运算溢出时，指示灯点亮出时，指示灯点亮出时，指示灯点亮出时，指示灯点亮SET M A CCO运行方式切换按钮运行方式切换按钮按钮上带指示灯，按钮上带指示灯，按钮上带指示灯，按钮上带指示灯，A A表示表示表示表示自动，自动，自动，自动，MM手动，手动，手动，手动，C C串级串级串级串级输出指示表输出指示表指示

4、输出信号指示输出信号指示输出信号指示输出信号420mA420mA手动操作杆手动操作杆M时，可以调整手操时，可以调整手操信号大小，向信号大小，向 左信左信号号，向右信号，向右信号。慢速慢速40s/全刻度全刻度 快速快速4s/全刻度全刻度调节阀动作标记调节阀动作标记调节阀分为气开式调节阀分为气开式调节阀分为气开式调节阀分为气开式和气关式，和气关式，和气关式，和气关式，输出输出=4mA时，可定义气时，可定义气开也可定义气关；开也可定义气关；输出输出=20mA时，可时，可定义气开也可定义气开也可 定义定义气关，根据工艺要气关，根据工艺要求确定求确定PF指示灯指示灯由用户程序决由用户程序决由用户程序决由

5、用户程序决定是否点亮和定是否点亮和定是否点亮和定是否点亮和熄灭熄灭熄灭熄灭可编程可编程功能键功能键由用户由用户由用户由用户程序决程序决程序决程序决定其用定其用定其用定其用途途途途3注意：注意：凡是外给定，均要放在“C上 在单回路系统中，给在单回路系统中，给定信号定信号 分为内给和外分为内给和外给，若是外给定，要给，若是外给定，要放在放在“C”上。上。在串级系统中副调节在串级系统中副调节器的给定信号来自主器的给定信号来自主调节器，属于外给定，调节器，属于外给定，要放在要放在“C”上上。单回路控制系统单回路控制系统调节器调节器串级控制系统串级控制系统主调节器主调节器副调节器副调节器内给内给外给外给

6、4（二）侧面盘（调整板）（二）侧面盘（调整板）（二）侧面盘（调整板）（二）侧面盘（调整板）5PROGRAMMABLE CONTROLLERMODEL SLPCSV 1 800NTUNINGDIDOMODECHECKALARMPVSVDVPHPLXNYNSCALEDLVLVTPIDSTCENMVMHMLPNTNNON-LINEARBATCHSAMPLEPROGAMMERTUNINGACTIONENABLERSV 2RSV 1DIR 1DIR 2INHIBITROM6键盘调整开关：键盘调整开关：为了防止误操作而设为了防止误操作而设置的开关。置的开关。当开关置于禁止当开关置于禁止（INHIBIT）时

7、，键时，键盘不能操作。盘不能操作。当开关置于允许当开关置于允许（ENABLE）时，键时，键盘可以操作。盘可以操作。正反作用开关：正反作用开关：确定调节器的正确定调节器的正（DIR）反（反（RVS）作用。作用。正反作用开关有两正反作用开关有两个，因为内部构造相个，因为内部构造相当于二台调节器。当于二台调节器。详解详解7ROM插座：插座：用于安装用于安装EPROM。当卡爪在当卡爪在“ON”位置位置时，时，ROM被固定；被固定；当爪卡在当爪卡在“OFF”位位置置时，时，ROM可脱落。可脱落。连接编程器的插座：连接编程器的插座：用于连接编程器和调用于连接编程器和调节器。节器。详解详解8二、主要功能二、

8、主要功能（一）指示、给定、操作功能（一）指示、给定、操作功能PV、SV、MV的指示采用动圈型指示表的指示采用动圈型指示表内给定内给定由给定值调整按键给出由给定值调整按键给出 15V的给定信号。的给定信号。外给定外给定由外来信号或运算给出由外来信号或运算给出15V的给定信号。的给定信号。运行方式切换运行方式切换 由运行方式切由运行方式切换开关换开关A-M-C或用户程序来完成，或用户程序来完成，均为无平衡无扰动切换。均为无平衡无扰动切换。手动操作手动操作由手动操作杆完成，由手动操作杆完成，有快速手操和慢速手操。有快速手操和慢速手操。9(二二)控制功能控制功能控制功能控制功能控制单元控制单元控制要素

9、控制要素回路构造回路构造 回路策略回路策略101、控制单元、控制单元用于单回用于单回路控制路控制(驱驱动动1个调节个调节阀阀)相当于相当于1台调节台调节器器内含内含1个个控制要控制要素素基本控基本控制单元制单元串级控串级控制单元制单元选择控选择控制单元制单元内含内含2个个控制要控制要素并联素并联内含内含2个个控制要控制要素串联素串联相当于相当于2台调节台调节器串联器串联相当于相当于2台调节台调节器并联器并联用于串级用于串级控制控制(驱动驱动1个调节阀个调节阀)用于选择用于选择控制控制(驱动驱动1个调节阀个调节阀)112、控制要素、控制要素PB=6.3999.9%TI=19999sTD=0999

10、9s标准标准PID控制控制PB=6.3999.9%TI=19999sST（采样周期）采样周期）=09999s SW（控制周期）控制周期）=09999sPB=6.3999.9%TI=19999sTD=09999sBD（偏差设定值）偏差设定值）=0100%BB（偏置值）偏置值）=0100%BL（锁定宽度）锁定宽度）=0100%采样采样PI控制控制批量批量PID控制控制123、兼有的控制功能、兼有的控制功能PV上上/下限报警下限报警偏差报警偏差报警输入补偿输入补偿给定值输出给定值输出变化率报警变化率报警输出补偿输出补偿可变增益可变增益输出跟踪输出跟踪输出限幅输出限幅13(三三)运算功能运算功能14（

11、四）程序功能（四）程序功能1、编程能力、编程能力主程序主程序99步步子程序子程序99步，最多步，最多可有可有30个子程序。个子程序。2、程序设计、程序设计设备设备编程器编程器SPRG语言语言POL语言语言低速扫描（周期为低速扫描（周期为0.2s），），最多执行最多执行240步。步。高速扫描（周期为高速扫描（周期为0.1s），），最多执行最多执行66步。步。15（五）通信功能五）通信功能n n1、SLPC调节器和调节器和SCMS运算站的通信运算站的通信SLPCSCMSSCCD型通信电缆，最大距离：型通信电缆，最大距离：100m发送数据：数值数据发送数据：数值数据15个；状态数据个；状态数据15个

12、个接收数据：数值数据接收数据：数值数据15个；状态数据个；状态数据15个个162 2、与上位机的通信、与上位机的通信、与上位机的通信、与上位机的通信SLPC调节器调节器XL集散控制系统集散控制系统需要需要LCS插件插件使用使用使用使用SCCDSCCD通信电缆，通信电缆，通信电缆，通信电缆，最长为最长为最长为最长为100100mm通信内容：通信内容：通信内容：通信内容：测量值测量值测量值测量值（仅监视）（仅监视）（仅监视）（仅监视）、给给给给定值、输出值、运行方定值、输出值、运行方定值、输出值、运行方定值、输出值、运行方式、输出限幅值、式、输出限幅值、式、输出限幅值、式、输出限幅值、PIDPID

13、参数、可变参数、模拟参数、可变参数、模拟参数、可变参数、模拟参数、可变参数、模拟量数据量数据量数据量数据（仅监视（仅监视（仅监视（仅监视3 3个）个）个）个）允许或禁止上位机设定允许或禁止上位机设定允许或禁止上位机设定允许或禁止上位机设定数据数据数据数据由上位机指定由上位机指定由上位机指定由上位机指定DDCDDC方式方式方式方式/SPCSPC方式方式方式方式DDCDDC方式：由上位机直接方式：由上位机直接方式：由上位机直接方式：由上位机直接输出信号输出信号输出信号输出信号SPCSPC方式：由上位机设定方式：由上位机设定方式：由上位机设定方式：由上位机设定给定值给定值给定值给定值上位机故障时，可

14、指定上位机故障时，可指定上位机故障时，可指定上位机故障时，可指定SLPCSLPC的后备运行方式：的后备运行方式：的后备运行方式：的后备运行方式：自动方式自动方式自动方式自动方式/手动方式备用手动方式备用手动方式备用手动方式备用17(六六)停电处理功能停电处理功能1、启动方式、启动方式热启动热启动从停电前的状态开始运行从停电前的状态开始运行（按停电前的（按停电前的给定值、输出值和运给定值、输出值和运行方式行方式继续工作）。继续工作）。冷启动冷启动以手操的方式，从输出下以手操的方式，从输出下限值开始运行（从头开始，调限值开始运行（从头开始，调 节器转入节器转入手动操作手动操作，输出从，输出从4mA

15、开开始重新启动）。始重新启动）。18n2、方式选择、方式选择n3、停电期间数据保护、停电期间数据保护 停电时间停电时间2s，采用热启动；采用热启动；停电时间停电时间2s，采用热启动或冷启动。，采用热启动或冷启动。RAM中的数据用备用电池保护中的数据用备用电池保护19(七七)自诊断功能自诊断功能n1、n2、n3、n4、运算控制回运算控制回路异常路异常手动手动操作操作I/O信号异信号异常运算溢出常运算溢出故障故障报警报警备用电池异备用电池异常常报警报警通信异常通信异常C灯灯输出输出输出输出20 检查异常原因的方法：检查异常原因的方法：在在SLPC调节器的侧面盘上，按调节器的侧面盘上，按 CHECK

16、/ALM键，查找出错原因代码，根据键，查找出错原因代码，根据代码查手册，找到异常原因。代码查手册，找到异常原因。21三、方框图三、方框图运算器运算器控制器控制器存储器存储器总线总线输入输出设备及接口输入输出设备及接口在微型计算机中，常常把运算器和控制在微型计算机中，常常把运算器和控制器做在一个或几个芯片上，构成微处理器器做在一个或几个芯片上，构成微处理器CPU。22系统系统ROM用户用户ROM显示器显示器通信接口通信接口模拟量输出模拟量输出状态量输出状态量输出插头座插头座系统系统RAMCPU模拟量输入模拟量输入状态量输入状态量输入键盘输入键盘输入数数据据总总线线SLPC调节调节器类似于器类似于

17、微计算机微计算机23四、原理电路四、原理电路24DI/DODI/DODI/DODI/DODI/DODI/DODI1/DO6DI2/DO5DI3/DO4DI4/DO3DI5/DO2DI6/DO1输输入入口口输输出出口口DIDIDIDIDIDIDODODODODODOCAM通通信信口口系统系统ROM时钟时钟RAMPVSV用户用户ROM显示器键盘显示器键盘SPRG插座插座WDT 故障故障报警报警D/ACPUCO多路开关多路开关多路开关多路开关比较器比较器手操器按钮手操器按钮故障故障指示器指示器报警报警Y3Y2Y1L1L2 GNDX1故障故障35363725元器件元器件指标指标指标指标功能功能功能功能

18、CPU8085AHC，时时钟频率钟频率=10MHZ接受人的指令，完成数据接受人的指令，完成数据传送，输入输出，运算处传送，输入输出，运算处理，逻辑判断等功能理，逻辑判断等功能系统系统ROM27256型型EPROM，32K存放系统管理程序及各种存放系统管理程序及各种运算子程序运算子程序用户用户ROM2716型型EPROM，2K存放用户编制的程序存放用户编制的程序26RAMPD4464C低功耗低功耗CMOS随机存储器，随机存储器，8K存放现场设定数存放现场设定数据和中间计算结据和中间计算结果果D/APC648D型型12位高速位高速D/A数模转换数模转换A/DD/A转换器转换器+软件编程软件编程=1

19、2位逐位比较式位逐位比较式A/D(通过通过CPU反馈编码反馈编码)模数转换模数转换显示器显示器8位位16段码显示器段码显示器显示设定参数的显示设定参数的种类及数值种类及数值27键盘键盘16个键的键盘个键的键盘改变设定参数的种类及改变设定参数的种类及数值数值键盘键盘/显示显示器接口器接口8279集成电路集成电路芯片芯片CPU和键盘、显示器和键盘、显示器的连接的连接通信接口通信接口8251型通信接型通信接口口双向数据通信，为防止双向数据通信，为防止通信线路引入干扰，利通信线路引入干扰，利用光电耦合器与调节器用光电耦合器与调节器相连相连28模拟量输入通道有模拟量输入通道有X1X5X1X2X3 X4X

20、5模拟量输出通道有模拟量输出通道有Y1Y6Y1=420mAY2、Y3=15V DCY4=PV Y5=SV Y6=辅助信号辅助信号 15VDC29输出信号指示器的输入端设有切换开关输出信号指示器的输入端设有切换开关 正常时，接受正常时，接受CPU、D/A、多路开关送多路开关送来的正常信号；来的正常信号；故障时，接受故障时，接受WDT或或CPU自检程序送自检程序送来的故障信号；来的故障信号；30 在发生故障时，将在发生故障时，将X1 直接送到直接送到PV的指的指针上进行指示，以针上进行指示，以保证输出信号仍能保证输出信号仍能根据根据PV的指示，继的指示，继续进行手动控制。续进行手动控制。同时，同时

21、，Y1切换成保切换成保持状态，通过手动持状态，通过手动操作杆，可以增加操作杆，可以增加或减小输出信号的或减小输出信号的大小，对生产过程大小，对生产过程进行手动控制。进行手动控制。31 CPU故障时，故障时，PV指指针代表的是针代表的是X1的原的原始数据，当用户程始数据，当用户程序中有输入处理程序中有输入处理程序时，可能与序时，可能与CPU正常工作时的读数正常工作时的读数不相同。不相同。例如：例如：n调节器对流量信号调节器对流量信号的控制，从的控制，从X1输入输入的只是差压信号，的只是差压信号，只有将它进行开方只有将它进行开方处理之后，才能获处理之后，才能获得真正的流量信号。得真正的流量信号。因

22、此，因此，CPU正常工作时，正常工作时，PV指针代表流量信号，指针代表流量信号，CPU故障故障时，时，PV指针代表差压信号，两者不一样，应当注意。指针代表差压信号，两者不一样，应当注意。32 结论结论使用使用SLPC调节器时，调节器时，故障状态下故障状态下X1具有显具有显示示PV大小的功能，大小的功能，Y1具有进行手动操作的具有进行手动操作的功能。功能。一般情况一般情况下下,模拟量模拟量输入接在输入接在X1，模拟模拟量输出接量输出接在在Y1。33状态量输入通道状态量输入通道n状态量输入通道有状态量输入通道有6个，通过高频变压个，通过高频变压器隔离，经过器隔离，经过8D触触发器与数据总线相发器与

23、数据总线相连。连。其原理是根据其原理是根据CPU的指令，先将外部的指令，先将外部输入状态读入输入状态读入8D触触发器，需要时，再发器，需要时，再利用输出控制脉冲利用输出控制脉冲把把8D触发器的输出触发器的输出与数据总线相连，与数据总线相连，就把输入状态读入就把输入状态读入了了CPU。34状态量输出通道状态量输出通道n状态量输出通道有状态量输出通道有6个，通过高频变压个，通过高频变压器隔离。经过器隔离。经过8D触触发器与总线相连。发器与总线相连。其原理是在每个控其原理是在每个控制周期，制周期，CPU将输将输出状态打入出状态打入8D触发触发器，由它锁存并控器，由它锁存并控制着输出状态开关制着输出状

24、态开关的通断，决定状态的通断，决定状态量输出的与否。量输出的与否。35运算指令运算指令基本输入输出基本输入输出基本运算基本运算带编号的运算带编号的运算条件判断条件判断寄存器位移寄存器位移控制运算控制运算36(一一)基本输入输出基本输入输出3条条n n1、输入、输入符符符符号号号号LDLD算算算算法法法法有关信息有关信息有关信息有关信息S S1 137n n2、输出、输出符符符符号号号号STST算算算算法法法法（S S1 1）输出，（输出，（输出，（输出，（S Sn n）=（S Sn n）（n n=15=15）38n n3、结束、结束符符符符号号号号ENDEND算算算算法法法法程序移出，结束本控

25、制周期内的程序移出，结束本控制周期内的程序移出，结束本控制周期内的程序移出，结束本控制周期内的一切运算，（一切运算，（一切运算，（一切运算，（S Sn n）=（S Sn n）39(二二)基本运算基本运算11条条n n1、四则运算、四则运算符符符符号号号号 算算算算法法法法(S(S2 2)(S(S1 1)(S)(S1 1););(S(S2 2)(S(S1 1)(S)(S1 1););(S(S2 2)(S)(S1 1)(S)(S1 1););(S(S2 2)(S)(S1 1)(S)(S1 1););(S(Sn n)S)Sn-1n-1(n=35)(n=35)40n n2、开方运算、开方运算符符符符号

26、号号号SQTSQT算算算算法法法法(S S1 1)S)S1 1，(S(Sn n)=()=(S Sn n)(n=25)(n=25)若输入信号若输入信号若输入信号若输入信号1%1%时，输出信号时，输出信号时，输出信号时，输出信号=0=041IO差差差压变送器差压变送器开方开方IO开开pqm调节器调节器Io调调p=K1qm2IO差差=K2p IO差差=K1K2qm2 IO开开=K3 42 IO差差不能直接送给调节器作为输入信号，不能直接送给调节器作为输入信号，原因有两个：原因有两个：使控制系统造成非线性；使控制系统造成非线性；使调节器的输入信号和被检测的流量成使调节器的输入信号和被检测的流量成平方关

27、系，造成指示不便；平方关系，造成指示不便；43 在差压变送器的后面在差压变送器的后面必须必须接入开方器，开接入开方器，开方器的输出和输入满足下列关系：方器的输出和输入满足下列关系：IO开开=K3 =K3 qm,故引入开方器满足了线性关系。故引入开方器满足了线性关系。由于开方器的输入信号和输出信号之间由于开方器的输入信号和输出信号之间的关系是一条飞升曲线，曲线上的每一点的关系是一条飞升曲线，曲线上的每一点的斜率就是它的动态放大倍数的斜率就是它的动态放大倍数Kd，理论证明：理论证明：输入信号越小，输入信号越小，Kd就越大，就越大，输入信号输入信号0，Kd。443、带任意设定小信号切除的开方运算、带

28、任意设定小信号切除的开方运算符符号号SQT E算算法法（S2）=输入值输入值X1，（，（S1）=任意设定任意设定小信号切除点值，小信号切除点值，S1，（Sn）Sn-1（n=35)任意设定小信号切除点值的范围任意设定小信号切除点值的范围=07999当输入当输入切除点数值时，输出值切除点数值时，输出值=输入输入454、绝对值运算、绝对值运算符符号号ABS算算法法(S1)S1，（Sn）=（Sn）（n=25）465、高低选择运算、高低选择运算符符号号HSL LSL算算法法高选：若（高选：若（S1）（S2），），（S1）=（S1），），否则（否则（S2）S1，（，（Sn）Sn-1（n=35）；）；低选：

29、若（低选：若（S1）（S2），），（S1）=（S1），），否则（否则（S2）S1，（，（Sn）Sn-1（n=35）；）；47n n6、上下限限幅运算上下限限幅运算上下限限幅运算上下限限幅运算符符号号HLM LLM算算法法上限限幅：上限限幅：（S2）=输入值，输入值，（S1）=输入值输入值的上限值，若的上限值，若（S2）（S1）时，则（时，则（S2）S1，否则（否则（S1）=（S1），（），（Sn）Sn-1（n=35）；（）；（S5）=（S5）下限限幅：下限限幅：（S2）=输入值，输入值，（S1）=输入值输入值的下限值，若的下限值，若（S2）（S1）时，则（时，则（S2）S1，否则（否则（S1）

30、=（S1），（），（Sn）Sn-1（n=35）；（）；（S5）=（S5）487、应用举例、应用举例 (1)试编试编Y1=(X1+3)/2 的程序的程序步序步序程序程序S1S2S3S4S5注释注释1LD X1X1ABCD读取输入读取输入X1 2LD K1K1X1ABC读取常数读取常数K1 3+X1+K1ABCC加法运算加法运算4LD K2K2X1+K1ABC读取常数读取常数K25(X1+K1)/K2ABCC除法运算除法运算6ST Y1(X1+K1)/K2ABCC向向Y1输出结输出结果果7END(X1+K1)/K2ABCC结束结束49(2)(2)试按下述框图编写程序试按下述框图编写程序试按下述框图

31、编写程序试按下述框图编写程序X1Y1步步序序程序程序S1S2S3S4S5注释注释1LD K1K1ABCD读取常数读取常数K12LD X2X2K1ABC读取输入读取输入X23*K1X2ABCC乘法运算乘法运算4LD K2K2K1X2ABC读取常数读取常数K2505+K1X2+K2ABCC加法运算加法运算6LD K3K3K1X2+K2ABC读取常数读取常数K37LD X3X3K3K1X2+K2AB读取输入读取输入X38*K3X3K1X2+K2ABB乘法运算乘法运算9LD K4K4K3X3K1X2+K2AB读取常数读取常数K410+K3X3+K4K1X2+K2ABB加法运算加法运算11ABBB除法运

32、算除法运算5112 LD X1X1ABB读取输入读取输入X113*ABBB乘法运算乘法运算14SQTABBB开方运算开方运算15ST Y1同上同上ABBB结果存入结果存入Y116END同上同上ABBB结束结束52(3)(3)对三个输入值进行高选择对三个输入值进行高选择对三个输入值进行高选择对三个输入值进行高选择步序步序步序步序程序程序程序程序S S1 1S S2 2S S3 3S S4 4S S5 5注释注释注释注释1 1LD XLD X1 1X X1 1A AB BC CDD读取输入读取输入读取输入读取输入X X1 12 2LD XLD X2 2X X2 2X X1 1A AB BC C读取

33、输入读取输入读取输入读取输入X X2 23 3HSLHSLX X1 1A AB BC CC C高选（高选（高选（高选（X X1 1 X X2 2）4 4LD XLD X3 3X X3 3X X1 1A AB BC C读取输入读取输入读取输入读取输入X X3 35 5HSLHSLX X1 1A AB BC CC C高选（高选（高选（高选（X X1 1 X X3 3）6 6ST YST Y1 1X X1 1A AB BC CC C结果输出到结果输出到结果输出到结果输出到Y Y1 17 7ENDENDX X1 1A AB BC CC C结束结束结束结束HSLX1X2X3Y1X1 X2X1 X353步

34、序步序步序步序程序程序程序程序S S1 1S S2 2S S3 3S S4 4S S5 5注释注释注释注释1 1LD XLD X1 1X X1 1A AB BC CDD读取输入读取输入读取输入读取输入X X1 12 2LD KLD K1 1K K1 1X X1 1A AB BC C读取限幅值读取限幅值读取限幅值读取限幅值K K1 13 3HLMHLMX X1 1A AB BC CC C上限限幅（上限限幅（上限限幅（上限限幅（X X1 1 K K1 1）4 4LD KLD K2 2K K2 2X X1 1A AB BC C读取限幅值读取限幅值读取限幅值读取限幅值K K2 25 5LLMLLMX

35、X1 1A AB BC CC C下限限幅（下限限幅（下限限幅（下限限幅（X X1 1 K K2 2）6 6ST YST Y1 1X X1 1A AB BC CC C结果输出到结果输出到结果输出到结果输出到Y Y1 17 7ENDENDX X1 1A AB BC CC C结束结束结束结束(4)连续进行上下限限连续进行上下限限幅，试按框图编程幅，试按框图编程 HLM（K1）LLM（K2）X1Y1设设 K2 X1 K154(5)有有A、B、C三流量相加等于三流量相加等于D流量的系统如图所流量的系统如图所示。示。A流量流量0-200 l/h；B流量流量0-500 l/h；C流量流量0-300 l/h，

36、试编程试编程 A流量流量0-200 l/h 折合内部数据折合内部数据0-1 B流量流量0-500 l/h 折合内部数据折合内部数据0-1 C流量流量0-300 l/h 折合内部数据折合内部数据0-1 压缩压缩A、B、C、D,各各 压缩定标为压缩定标为1000倍，倍，0.2SA+0.5SB+0.3SC=1SD+X1X2X3Y1ABCD551、LD X12、LD X2 3、LD X3 4、+5、+6、ST Y17、END1、LD X12、LD K1 (0.2K1)3、*4、LD X2 5、LD K2 (0.5K2)6、*7、LD X3 8、LD K3 (0.3K3)9、*10、+11、+12、ST

37、 Y113、END满足了满足了3个信号相加等于个信号相加等于1个信号个信号的要求，但是没有满足相互之间的要求，但是没有满足相互之间的对应关系。即的对应关系。即0200l/h+0300l/h+0500l/h=01000l/h的关系。因为的关系。因为Y1=01，所以压缩，所以压缩1000倍，相应的倍，相应的X1、X2、X3都压都压缩缩1000倍，那么倍，那么 X1=00.2，X2=00.5，X3=00.3，在程序中如，在程序中如何体现？就是乘个系数。何体现？就是乘个系数。体现出体现出3个流量相加，还要个流量相加，还要满足满足01的内部数据的内部数据,取取0.2SA+0.5SB+0.3SC=1SD5

38、6（6）1、LD X1 2、SQT3、LD K1 (0.9K1)4、LD X2 5、-6、SQT7、+8、LD K2 (0.7K2)9、LD X310、*11、12、ST Y113、END若改为若改为9-X2，程序改成，程序改成3、LD K1 (3K1)4、LD K15、*6、LD X27、-57注意注意n寄存器的内部数据为寄存器的内部数据为01，如模拟量输入的，如模拟量输入的信号为信号为15VDC，进入，进入X寄存器后为寄存器后为01的内的内部数据，部数据，CPU的运算的运算数据最大为数据最大为7.999，超，超过取值范围的输入信过取值范围的输入信号不能正常运算，需号不能正常运算，需要压缩。

39、要压缩。nLD、ST调用的是寄存调用的是寄存器，不存在的寄存器器，不存在的寄存器不能调用，例如：不能调用，例如：LD 5或或ST Mn检验程序的正确与否，检验程序的正确与否，可列写运算寄存器的可列写运算寄存器的状态。状态。58SLPC寄存器的构成寄存器的构成 SLPCSLPC内部有许多与应用软件密切相关的用户寄存器，用于寄存各种连内部有许多与应用软件密切相关的用户寄存器，用于寄存各种连续数据、状态数据。续数据、状态数据。1.1.基本寄存器基本寄存器 主要有主要有8 8种寄存器种寄存器 模拟量输入寄存器模拟量输入寄存器XnXn n=1 n=15 5，共，共5 5个寄存器，与个寄存器，与5 5个模

40、拟输入信个模拟输入信号相对应。号相对应。5 5个模拟输入信号经个模拟输入信号经A/DA/D转换成内部连续数据后存入转换成内部连续数据后存入X1X1X5X5。模拟量输出寄存器模拟量输出寄存器YnYn n=1 n=16 6，共，共6 6个寄存器。个寄存器。Y1Y1Y3Y3对应对应SLPCSLPC的的3 3个模拟输出信号。个模拟输出信号。Y1Y1对应电流输出信号，对应电流输出信号，Y2Y2、Y3Y3对应两个电压输出信号。对应两个电压输出信号。Y4Y4Y6Y6作为与上位系统通信的辅助模拟输出寄存器。如果作为与上位系统通信的辅助模拟输出寄存器。如果SLPCSLPC与上与上位系统有通信连接，位系统有通信连

41、接，Y4Y4Y6Y6内的数据可由内的数据可由SLPCSLPC的通信端子传输给上位系统。的通信端子传输给上位系统。状态量输入寄存器状态量输入寄存器DInDIn n=01 n=010606，共，共6 6个寄存器，与个寄存器，与SLPCSLPC的的6 6个个状态输入信号相对应。由状态输入信号决定寄存器内状态数据，状态输入信号相对应。由状态输入信号决定寄存器内状态数据，ONON则为则为1 1，OFFOFF则为则为0 0。59 状态量输出寄存器状态量输出寄存器DOnDOn n=01 n=011616，共，共1616个寄存器。个寄存器。DO01DO01DO06DO06对应对应SLPCSLPC的的6 6个接

42、点输出信号。寄存器中的状个接点输出信号。寄存器中的状态数据若是态数据若是1 1则相应的输出端子为通，则相应的输出端子为通，0 0则断。则断。虽然虽然DInDIn和和DOnDOn各有各有6 6个，但编程序时使用的个，但编程序时使用的DInDIn、DOnDOn的总数的总数不得超过不得超过6 6个，且个，且DInDIn、DOnDOn对应的状态输入输出端子不得重复。对应的状态输入输出端子不得重复。如果编程时没有进行如果编程时没有进行DIO01DIO01DIO06DIO06设定，那么设定，那么DIO01DIO01DIO03DIO03自动取初始值自动取初始值0 0，DIO04DIO04DIO06DIO06

43、取初始值取初始值1 1。DIO07DIO07DIO16DIO16用于内部状态数据寄存。它们没有对应的输用于内部状态数据寄存。它们没有对应的输入输出端子。入输出端子。可变参数寄存器可变参数寄存器PnPn P01 P01P16 16P16 16个寄存器用以存放过程个寄存器用以存放过程控制中需要设定的可变参数，可通过侧面盘设定，控制中需要设定的可变参数，可通过侧面盘设定，PnPn的内容可的内容可在用户程续中进行读写，其中在用户程续中进行读写，其中P01P01、P02P02的数值还可由上位系统的数值还可由上位系统设定。设定。60 常数寄存器常数寄存器KnKn n=01 n=011616，共，共1616

44、个寄存器，用于运算个寄存器，用于运算中固定常数设定。其数值在编程时通过编程器设定，调节器运中固定常数设定。其数值在编程时通过编程器设定，调节器运行中不能修改，只能读出。行中不能修改，只能读出。暂存寄存器暂存寄存器TnTn=01=011616，共，共1616个寄存器，用于暂存中间个寄存器，用于暂存中间算结果，便于编程。算结果，便于编程。运算寄存器运算寄存器SnSn n=1 n=15 5，5 5个寄存器为堆栈结构，个寄存器为堆栈结构，S1S1在在最上层，最上层，S5S5在最下层。数据只能从最上层的在最下层。数据只能从最上层的S1S1进、出。当把数进、出。当把数据装入据装入SlSl时，各层中原来的数

45、据依次压入下一层。时，各层中原来的数据依次压入下一层。61 2.2.功能扩展寄存器功能扩展寄存器 为了扩展控制功能，还设置了为了扩展控制功能，还设置了A A类、类、B B类，类，FLFL类功能扩展寄类功能扩展寄存器，每一类包括多个寄存器，如果不需要进行扩展，可对全存器，每一类包括多个寄存器，如果不需要进行扩展，可对全部寄存器置于初始值。部寄存器置于初始值。A A类寄存器类寄存器 A01A01A16A16共共1616个寄存器。这类寄存器主要个寄存器。这类寄存器主要用于扩展用于扩展PIDPID控制的功能，借助它们实现串级外给定、可变增益、控制的功能，借助它们实现串级外给定、可变增益、输入输出补偿等

46、控制功能。输入输出补偿等控制功能。B B类寄存器类寄存器 包括包括B0B0B39B39。这类寄存器使。这类寄存器使PIDPID控制的各控制的各种参数，如比例度，积分时间、微分时间、报警设定值等等，种参数，如比例度，积分时间、微分时间、报警设定值等等，可由用户程序设定、变更，从而实现这些参数的自动修改。可由用户程序设定、变更，从而实现这些参数的自动修改。FLFL类寄存器类寄存器 包括包括FL01FL01FL32FL32。其中，。其中，FL01FL01FL80FL80用用于存放各种报警的标志；于存放各种报警的标志；FL09FL09FLl3FLl3用于由用户程序设定调节用于由用户程序设定调节器的工作

47、方式，从而实现运行方式自动切换；器的工作方式，从而实现运行方式自动切换；FL19FL19FL20FL20用于用于存放自诊断结果的标志。存放自诊断结果的标志。62(三三)带编号的运算带编号的运算13条条n n1、一阶滞后运算（一阶惯性）、一阶滞后运算（一阶惯性）符号符号LAGn n=18算法算法传递函数传递函数Y1(s)/X1(s)=1/(1+s)时间函数时间函数Y1(t)=e-t/TD(X1)设设(S2)=输入值输入值X1，(S1)=时间常数时间常数，则则LAG(S1)=(1-e-t/)(S2)S1，SnSn-1(n=35)，(S5)=(S5)=0100s，对应于内部数据对应于内部数据01。6

48、3n n2、微分运算、微分运算符号符号LEDn n=1-2算法算法传递函数传递函数Y1(S)/X1(S)=TDS/(1+TDS)时间函数时间函数Y1(t)=(1-e-t/)X1设设(S2)=输入值输入值X1，(S1)=微分时间微分时间TD，则，则LED1(S1)=e-t/(S1)(S2)S1，SnSn-1(n=3-5)，(S5)=(S5)TD=0100s，对应于内部数据对应于内部数据01。注意：这里的注意：这里的X1应为变化量，因为微分运应为变化量，因为微分运算只对变化量有响应。算只对变化量有响应。643、应用举例、应用举例1(1)编制编制Y1(t)=(1-e-t/)X1的程序的程序步序步序步

49、序步序程序程序程序程序S S1 1S S2 2S S3 3S S4 4S S5 5注释注释注释注释1 1LD XLD X1 1X X1 1A AB BC CDD读取输入读取输入读取输入读取输入X X1 12 2LD PLD P1 1P P1 1X X1 1A AB BC C读取时间常数读取时间常数读取时间常数读取时间常数 3 3LAGLAG1 1(1-e(1-e-t/-t/P P1 1)X X1 1A AB BC CC C第一次第一次第一次第一次LAGLAG运运运运算算算算4 4ST YST Y1 1(1-e(1-e-t/-t/P P1 1)X X1 1A AB BC CC C结果输出到结果输

50、出到结果输出到结果输出到Y Y1 15 5ENDEND（1-e1-e-t/p1）X X1A AB BC CC C结束结束结束结束65(2)编制编制Y1(t)=(1-e-t/)X1-3X1的程序的程序1、LD X12、LD P13、LAG14、LD K15、LD X16、*7、-8、ST Y19、END66(3)编写编写 的程序的程序式中：式中：KP比例增益比例增益 TD 微分时间微分时间 KD 微分增益微分增益 TD/KD=td微分时间常数微分时间常数这是一个实际的这是一个实际的PD环节，可以整理为环节，可以整理为6768步步步步序序序序程序程序程序程序S S1 1S S2 2S S3 3S

51、S4 4S S5 5注释注释注释注释1 1LD XLD X1 1X X1 1A AB BC CDD读取输入读取输入读取输入读取输入X X1 12 2LD PLD P1 1P P1 1X X1 1A AB BC C读取微分时间常读取微分时间常读取微分时间常读取微分时间常数数数数t td d(t(td dP P1 1)3 3LAGLAG1 1(1-e(1-e-t/t/P P1 1)X X1 1A AB BC CC C一阶滞后运算一阶滞后运算一阶滞后运算一阶滞后运算4 4LD XLD X1 1X X1 1(1-e(1-e-t/t/P P1 1)X X1 1B BC CDD读取输入读取输入读取输入读取

52、输入X X1 15 5LD PLD P1 1P P1 1X X1 1(1-e(1-e-t/t/P P1 1)X X1 1A AB B读取微分时间常读取微分时间常读取微分时间常读取微分时间常数数数数t td d(t(td dP P1 1)6 6LEDLED1 1e e-t/-t/P P1 1X X1 1(1-e(1-e-t/t/P P1 1)X X1 1A AB BB B微分运算微分运算微分运算微分运算697 7LD PLD P2 2 P P2 2e e-t/-t/P P1 1X X1 1(1-e(1-e-t/t/P P1 1)X X1 1A AB B读取微分时间读取微分时间读取微分时间读取微分

53、时间T TDD(T(TDDP P2 2)8 8LD PLD P1 1P P1 1P P2 2e e-t/-t/P P1 1X X1 1(1-e(1-e-t/t/P P1 1)X X1 1A A读取微分时间读取微分时间读取微分时间读取微分时间常数常数常数常数t td d9 9 P P2 2/P/P1 1e e-t/-t/P P1 1X X1 1(1-e(1-e-t/t/P P1 1)X X1 1A AA A除法运算除法运算除法运算除法运算T TDD/t td d1010*(1-e(1-e-t/t/P P1 1)X X1 1A AA AA A乘法运算乘法运算乘法运算乘法运算701111+A AA

54、AA AA A加法运算加法运算加法运算加法运算1212LD PLD P3 3 P P3 3A AA AA A读取比例增益读取比例增益读取比例增益读取比例增益K KP P1313*P3*P3*A AA AA AA A乘法运算乘法运算乘法运算乘法运算1414ST YST Y1 1P3*P3*A AA AA AA A结果输出到结果输出到结果输出到结果输出到Y Y1 11515ENDENDP3*P3*A AA AA AA A结束结束结束结束表中为714、纯滞后、纯滞后 输入输入纯滞后时间纯滞后时间纯滞后运算输出纯滞后运算输出输入输入/输出输出t72符号符号DEDn n=1-3算法算法(S2)=输入值输

55、入值X1，(S1)=滞后时间常数滞后时间常数，则，则DED1(S1)=(S2)t-(S1)S1，SnSn-1(n=3-5),(S5)=(S5)=01000s，对应于内部数据对应于内部数据01。73 5、变化率运算、变化率运算 变化率运算是对输入量在一定时间内的变化率运算是对输入量在一定时间内的变化幅度进行运算。利用纯滞后运算，从当变化幅度进行运算。利用纯滞后运算，从当前的输入值减去滞后时间内的过去输入值。前的输入值减去滞后时间内的过去输入值。滞后时间滞后时间纯滞后运纯滞后运算输出算输出输入输入t输入输入/输输出出变化率输出变化率输出74符号符号VELn n=1-3算法算法(S2)t=输入值输入

56、值X1，(S1)=滞后时间常数滞后时间常数，则，则VEL1(S1)=(S2)t-(S2)t-(S1)S1，SnSn-1(n=35)，(S5)=(S5)=01000s，对应于内部数据对应于内部数据0-1。由于运算结果有时可能是负值，故在输出变由于运算结果有时可能是负值，故在输出变化率运算结果时，应加一定的偏置或取绝对化率运算结果时，应加一定的偏置或取绝对值。值。756、变化率限幅运算、变化率限幅运算 对输出的变化率幅度进行限制，以减小对对输出的变化率幅度进行限制，以减小对过程的冲击影响。过程的冲击影响。输入输入/输出输出t100%0%方波输入方波输入P2P11/P11/P2限幅输出限幅输出76符

57、符号号VLMn n=1-6算算法法(S3)=输入值输入值X1，(S2)=上升变化率限幅上升变化率限幅值，值，(S1)=下降变化率限幅值，运算结果下降变化率限幅值，运算结果S1变化率限幅的设定范围变化率限幅的设定范围=0100%/m，对应于内部数据对应于内部数据01777 7、应用举例、应用举例、应用举例、应用举例2 2(1)(1)按下述框图编程按下述框图编程按下述框图编程按下述框图编程e-s 1/(1+Ts)*K1X1 P1T P2Y1广义对象：纯滞后广义对象：纯滞后+一阶滞后一阶滞后(一阶惯性一阶惯性)DED1（P1）LAG1（P2）*K1X1Y178程序程序S1S2S3S4S5注释注释1L

58、D X1X1ABC D读取输入读取输入X12LD P1P1X1ABC读取纯滞后时读取纯滞后时间间 3DED1X（t-P1）ABCC纯滞后运算纯滞后运算4LD P2P2X（t-P1）ABC 读取时间常数读取时间常数T5LAG1(1-e-t/P2)X(t-P1)ABCC一阶滞后运算一阶滞后运算6LD K1K1(1-e-t/P2)X(t-P1)ABC读取常数信号读取常数信号K17*(1-e-t/P2)X(t-P1)K1ABCC乘法运算乘法运算8ST Y1同上同上ABCC将结果存入将结果存入Y19END同上同上ABCC结束结束79 1、LD X1 2、LD P1 T1 P1 3、LAG1 4、LD P

59、2 T2 P2 5、LAG2 6、LD P3 P3 7、VEL1 8、ST Y1 9、END LAG1 LAG2 VEL1Y1X1P1P2P3(2)根据下列框图编程根据下列框图编程80 1、LD X1 2、LD P1 T1 P1 3、LAG1 4、LD X2 5、+6、LD P2 P2 7、VLM1 8、ST A2 9、END X1P1(3)根据下列框图编程根据下列框图编程 LAG1 +VLM1X2P2A2818 8、十段折线函数运算、十段折线函数运算、十段折线函数运算、十段折线函数运算符号符号FXn n=1-2 n表示折线函数运算在用户程序中最多使用表示折线函数运算在用户程序中最多使用2条，

60、条，FX1和和FX2，具体到一条折线函数在用户程序中使用，具体到一条折线函数在用户程序中使用的次数不受限制。的次数不受限制。算法算法直线方程直线方程 两点式两点式82输入输入输出输出0.91.00.10.2Xi-1XiXF1F2F3FiFi-1FF10F111.068-6.383算法算法(S1)=输入值输入值X1，若若0Xj-1X Xj1，则则F=(Fj-Fj-1)/0.1(S1)-Xj-1+Fj-1S1，(j=2-11)，0F1，(Sn)=(Sn)(n=2-5)849 9、脉冲计数运算、脉冲计数运算、脉冲计数运算、脉冲计数运算符号符号CPOn n=1-2算法算法(S2)=输入值输入值X1，(

61、S1)=脉冲计数率，则脉冲计数率，则 CPO1(S1)=(S1)(S2)1000(S1)，(Sn)Sn-1(n=3-5)，(S5)=(S5)单位：脉冲单位：脉冲/h 输入值输入值 (S2)0.000-1.000 脉冲计数率脉冲计数率 (S1)0.000-1.000 脉冲输出脉冲输出 (S1)0-1000851010、计时运算、计时运算、计时运算、计时运算符符号号TIMn n=1-4算算法法(S1)=起停信号起停信号起停信号起停信号=0，计时关闭；起停信号，计时关闭；起停信号=1，计时启动。运算结果与时俱增，其，计时启动。运算结果与时俱增，其计时时间计时时间(S1)，(Sn)(Sn)(n=2-5

62、)861111、应用举例、应用举例、应用举例、应用举例(1)(1)试按下列功能框图编程试按下列功能框图编程试按下列功能框图编程试按下列功能框图编程步序步序程序程序S1S2S3S4S5注释注释1LD X1X1ABCD读取输入读取输入X12LD X2X2X1ABC读取输入读取输入X23+X1+X2ABCC+4LD K1K1X1+X2ABC读取计数率读取计数率5CPO1X1+X2ABCC脉冲输出到脉冲输出到DO16ENDX1+X2ABCCCPO1（K1）X1DO1计数率计数率 X2+87 CPO指令的编号和状态量输出寄存器的指令的编号和状态量输出寄存器的编号对应一致，编号对应一致，CPO1执行时，则

63、由执行时，则由DO1输出；输出；CPO2执行时，则由执行时，则由DO2输出；输出；不必使用不必使用ST DO1这个过程。这个过程。注意注意88（2 2）试按下列功能框图编程）试按下列功能框图编程）试按下列功能框图编程）试按下列功能框图编程步序步序步序步序程序程序程序程序S S1 1S S2 2S S3 3S S4 4S S5 5注释注释注释注释1 1LD XLD X1 1X X1 1A AB BC CDD读取输入读取输入读取输入读取输入X X1 12 2FXFX1 11010段折线段折线段折线段折线输出输出输出输出A AB BC CDD1010段折线函段折线函段折线函段折线函数运算数运算数运算

64、数运算3 3LD PLD P1 1P P1 11010段折段折段折段折线输出线输出线输出线输出A AB BC C读取读取读取读取P P1 14 4*(10(10段折段折段折段折线输出线输出线输出线输出)P P1 1A AB BC CC C乘法运算乘法运算乘法运算乘法运算5 5ST AST A3 3同上同上同上同上A AB BC CC C输出输出输出输出6 6ENDEND同上同上同上同上A AB BC CC C结束结束结束结束FX1*X1A3P189（四）条件判断运算（四）条件判断运算14条条 1、报警运算、报警运算90符号符号符号符号HALHALn n n=n=1-41-4LALLALn n

65、n=1-4 n=1-4算法算法算法算法输入值输入值上限报警点上限报警点下限报警点下限报警点滞区值滞区值(S1)滞区滞区(死区死区)值值下限报警下限报警设定值设定值上限报警上限报警设定值设定值91算法算法（以（以HAL为例）为例）(S3)=输入值输入值X1，(S2)=报警设定值，报警设定值，(S1)=报警点的滞区值报警点的滞区值，若前未报警，当若前未报警，当(S3)(S2)时，则把异常标记时，则把异常标记1S1，否则把正常标记，否则把正常标记0S1，若前已报警，当若前已报警，当(S3)(S2)-(S1)时，则把异时，则把异常标记常标记1S1，否则把正常标记，否则把正常标记0S1，(Sn)Sn-1

66、(n=3-5),(S5)=(S5)输入值和报警设定值为输入值和报警设定值为-7.999+7.999，报警点的滞区值范围是报警点的滞区值范围是0.00-7.999。如如S3=16，S2=19，S1=0.5，没有报警，现在，没有报警，现在S3=20了，了，S3S2，故异常。，故异常。如如S3=20，S2=19，S1=0.5，发生报警，现在，发生报警，现在S3=18.8了，了，S3（S2-S1），故异常。），故异常。92n n2 2、数字逻辑运算、数字逻辑运算、数字逻辑运算、数字逻辑运算符号符号AND 逻辑与运算逻辑与运算 OR 逻辑或运算逻辑或运算NOT 逻辑非运算逻辑非运算EOR 逻辑异或运算逻辑异或运算算法算法AND (S2)(S1)(S1)，(Sn)Sn-1 (n=3-5)，(S5)=(S5)。OR (S2)(S1)(S1)，(Sn)Sn-1 (n=3-5)，(S5)=(S5)。NOT (S1)S1，(Sn)(Sn)(n=2-5),EOR (S2)(S1)(S1)，(Sn)Sn-1 (n=3-5)，(S5)=(S5)。93S S1 1S S2 2S S1 10 00 00 00 01