【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 開(kāi)始。規(guī)格數(shù)隨功能的復(fù)雜程度而變化。 第二列指明一個(gè)規(guī)格是不是可調(diào)（ YES 或 NO）。可調(diào)是指當(dāng)模件處于執(zhí)行方式時(shí)，該參數(shù)可以修改或調(diào)整。不可調(diào)意味著該參數(shù)只有在模件組態(tài)期間可以被改變，在模件執(zhí)行期間它不可以被改變。 第三列是缺省值，即該規(guī)格初始設(shè)置的值。這個(gè)值一直保持不變，直到用戶(hù)在組態(tài)期間改變它，輸入的 初始值是一個(gè)系統(tǒng)常數(shù)塊號(hào)。 第四列是數(shù)據(jù)類(lèi)型。關(guān)于數(shù)據(jù)類(lèi)型的詳細(xì)解釋。請(qǐng)參閱本文第一節(jié)中的說(shuō)明。 第五列給出了各規(guī)格項(xiàng)的允許范圍。 第六列是規(guī)格的簡(jiǎn)要說(shuō)明。凡是適用的地方均列出了所有可供用戶(hù)選擇的項(xiàng)目。 詳細(xì)解釋 對(duì)某些較為復(fù)雜的功能特性和作用進(jìn)一步作出說(shuō)明。關(guān)于更復(fù)雜功能的解釋還將包括定義這些規(guī)格的指令和方程式以及某些例子。并將給出描述該功能碼運(yùn)算的方程式，某些功能是一目了然的，沒(méi)有必要進(jìn)一步解釋。 本文中既要提到規(guī)格，也要提到它們的數(shù)值。為了區(qū)別這兩者，作出如下定義 ： 當(dāng)提到規(guī)格號(hào)時(shí)，用 S1或 （ S1） 表示。 當(dāng)提到一個(gè)規(guī)格的數(shù)值時(shí)，則用 S1表示。 應(yīng) 用 某些更復(fù)雜的功能碼說(shuō)明還包括這些功能碼的普通和特殊應(yīng)用的例子，以及這些例子的解釋?zhuān)瑫r(shí)，作為本文的重點(diǎn)，還將在應(yīng)用中介紹一些設(shè)計(jì)方法及技巧。 常用功能碼手冊(cè) 9 第三章 功能碼 功能碼 1 — 函數(shù)發(fā)生器 概 述 本功能碼用于將輸入輸出的非線(xiàn)性關(guān)系的近似化。將輸入范圍分成 5段，每一段輸入輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系都以線(xiàn)性關(guān)系來(lái)代替。然后根據(jù)這 5段折線(xiàn)計(jì)算出對(duì)應(yīng)于輸入的輸出。 輸 出 塊 號(hào) 數(shù)據(jù)類(lèi)型 說(shuō) 明 N R 函數(shù)的輸出值 規(guī) 格 規(guī)格 可調(diào)性 缺省值 數(shù)據(jù)類(lèi)型 范圍 說(shuō) 明 S1 N 5 I 注 1 輸入的塊地址 S2 Y R FULL 輸入座標(biāo) S3 Y R FULL 對(duì)應(yīng) S2的輸出座標(biāo) S4 Y R FULL 輸入座標(biāo) S5 Y R FULL 對(duì)應(yīng) S4的輸出座標(biāo) S6 Y R FULL 輸入座標(biāo) S7 Y R FULL 對(duì)應(yīng) S6的輸出座標(biāo) S8 Y R FULL 輸入座標(biāo) S9 Y R FULL 對(duì)應(yīng) S8的輸出座標(biāo) S10 Y R FULL 輸入座標(biāo) S11 Y R FULL 對(duì)應(yīng) S10的輸出座標(biāo) S12 Y R FULL 輸入座標(biāo) S13 Y R FULL 對(duì)應(yīng) S12的輸出座標(biāo) 注 1：最大值是：對(duì) BRC100、 IMMFP11/12為 9998 對(duì) HAC為 31998 說(shuō) 明： 為了建立函數(shù)關(guān)系，首先需要確定對(duì)于給定的輸入范圍對(duì)應(yīng)何種輸出并畫(huà)出表示這種關(guān)系的曲線(xiàn)。然后把這個(gè)曲線(xiàn)劃 分為 5段，并盡可能使每段曲線(xiàn)接近直線(xiàn)，如圖 1－ l 所示。 這些折點(diǎn)的座標(biāo)用作規(guī)格 S2一 S13的輸入。偶數(shù)編號(hào)的規(guī)格是 X軸座標(biāo)，奇數(shù)編號(hào)的規(guī)格是 Y軸座標(biāo)。因此，當(dāng) X軸輸入值在 S2時(shí)，輸出值將是如圖所示的 S3。這樣就把曲線(xiàn)分成 5個(gè)線(xiàn)性段，每段都有自己的不同斜率，如圖 1－ 2所示。 如果輸入值在 X軸二個(gè)點(diǎn)之間，輸出值將由下式確定： 塊輸出 = （ Yn1）＋ )Y(X )Y(Y 1nn 1nn （ X － Xn1） 上式中： X = 當(dāng)前輸入值 Xn = 當(dāng)前輸入 值右邊最近的 X軸規(guī)格點(diǎn) X n1 = 當(dāng)前輸入值左邊最近的 X軸規(guī)格點(diǎn) Yn = 對(duì)應(yīng)于 Xn的 Y軸的值 常用功能碼手冊(cè) 10 Yn1 = 對(duì)應(yīng)于 Xn1的 Y軸的值 )X(X )Y(Y 1nn 1nn = 當(dāng)前輸入所對(duì)應(yīng)折線(xiàn)段的斜率 。 表示對(duì)應(yīng)單位輸入變化下輸出變化的單位。 X － Xn1 = 輸入值高于左邊最近 規(guī)格數(shù)的值 圖 1－ 1 輸入輸出曲線(xiàn)圖 圖 1－ 2 分段輸入輸出曲線(xiàn)圖 例如，假設(shè)圖 1－ 1所示是一個(gè)要求的輸入輸出值曲線(xiàn)。這些值可以表示任意的工程單位。 首先，把這個(gè)圖分為 5段，如圖 1－ 2所示。然后把這些線(xiàn)段的端點(diǎn)座標(biāo)輸入到模件中去。 假設(shè)由圖 l－ 2所示的曲線(xiàn)所對(duì)應(yīng)的功能塊的輸入 S1為 6個(gè)單位，相應(yīng)于點(diǎn) S4，則輸出將是 2個(gè)單位（ S5）。如果輸入是 10個(gè)單位（相應(yīng)于 S6），輸出將是 5個(gè)單位，從此類(lèi)推。如果輸入在 6個(gè)單位和 10個(gè)單位之間，比如說(shuō) 7個(gè)單位，則輸出將由對(duì)應(yīng)的功能算法確定，計(jì)算出的輸出值為： X（輸入） = 7 Xn = S6 = 10 Xn— 1 = S4 = 6 Yn = S7 = 5 Yn— 1 = S5 = 2 算式變?yōu)椋? 常用功能碼手冊(cè) 11 輸出 = S5＋ )4S6S( )5S7S( ?? （ X － S4） = 2＋ 61025?? （ 7 － 6） = 高限和低限 如果輸入值大于 S12的值，輸出將作為高限維持在 S13的值上。如果輸入值小于 S2的值，輸出將作為低限維持在 S3的值上。 應(yīng) 用 在輸入規(guī)格數(shù)時(shí)， X軸座標(biāo)必須在使用范圍內(nèi)由小到大單調(diào)遞增，否則將導(dǎo)致計(jì)算出錯(cuò)。 函數(shù)發(fā)生器功能碼的 4種可能的應(yīng)用，如圖 l－ 1－ 1－ 1－ 6所示。圖 1－ 6說(shuō)明當(dāng)函數(shù)曲線(xiàn)較為復(fù)雜時(shí)，使用 2個(gè)（或更多）函數(shù)發(fā)生器逼近曲線(xiàn)以取得較高的分辨率。 圖 1－ 3 函數(shù)發(fā)生器用作程序給定或偏值 圖 1－ 4 函數(shù)發(fā)生器用作噪聲濾波器 圖 1－ 5 函數(shù)發(fā)生器為非線(xiàn)性過(guò)程得到自適應(yīng)增益 常用功能碼手冊(cè) 12 圖 1－ 6 用兩個(gè)函數(shù)發(fā)生器實(shí)現(xiàn)曲線(xiàn)的較高分辨率 功能碼 2 — 手動(dòng)設(shè)定常數(shù) 概 述 手動(dòng)設(shè)定常數(shù)塊的輸出是一個(gè)產(chǎn)生于本塊內(nèi)部的模擬量信號(hào)，其值等于S1。本功能塊以工程單位提供一個(gè)可調(diào)整的輸出值。 輸 出 塊 號(hào) 數(shù)據(jù)類(lèi)型 說(shuō) 明 N R 用戶(hù)選擇的常數(shù) 規(guī) 格 規(guī)格 可調(diào)性 缺省值 數(shù)據(jù)類(lèi)型 范 圍 說(shuō) 明 S1 Y R FULL 以工程單位的輸出值 應(yīng) 用 換算器 圖 2－ 1說(shuō)明怎樣應(yīng)用手動(dòng)設(shè)定常數(shù)塊來(lái)作換算器使用。在本例中，變送器來(lái)的信號(hào)在 200～500單位間變化，將手動(dòng)設(shè)定常數(shù)塊的 200與變送器來(lái)的信號(hào)相加，加法器的輸出變化范圍就成了400～ 700單位。如工程中常用的攝氏溫度和絕對(duì)溫度的換算，壓力測(cè)量中表壓和絕對(duì)壓力的換算，都是此類(lèi)應(yīng)用的實(shí)例。 圖 2－ 1 功能碼 2用作換算器 常用功能碼手冊(cè) 13 圖 2－ 2 功能碼 2用作設(shè)定值 設(shè)定值 圖 2－ 2說(shuō)明怎樣應(yīng)用手動(dòng)設(shè)定常數(shù)作為設(shè)定值使用。變送器量程為 10－ 20英寸水柱，希望的設(shè)定值為 15英寸水柱。將手動(dòng)設(shè)定常數(shù)塊設(shè)定為 15，加法器從 S1中減去 S2得到偏差輸出。當(dāng)S1等于 15，加法器輸出為零，標(biāo)志著液位已經(jīng)達(dá)到設(shè)定值。 功能碼 3 — 超前／滯后 概 述 超前／滯后功能塊的輸出等于某個(gè)時(shí)間函數(shù)和輸入值的乘積。規(guī)格數(shù) S3和 S4提供超前 （ S3） 或滯后 （ S4） 功能。功能碼 3還可用 作超前／滯后濾波器。 輸 出 塊 號(hào) 數(shù)據(jù)類(lèi)型 說(shuō) 明 N R 施加了超前／滯后功能的輸出值 規(guī) 格 規(guī)格 可調(diào)性 缺省值 數(shù)據(jù)類(lèi)型 范 圍 說(shuō) 明 S1 N 5 I 注 1 輸入的塊地址 S2 N 0 I 注 1 跟蹤開(kāi)關(guān)信號(hào)塊地址： 0 = 跟蹤 1 = 釋放 S3 Y R FULL 時(shí)間常數(shù) T1（ 超前 ） 秒 S4 Y R FULL 時(shí)間常數(shù) T2（ 滯后 ） 秒 注 1：最大值是：對(duì) BRC100、 IMMFP11/12為 9998 對(duì) HAC為 31998 說(shuō) 明： 這個(gè)功能碼使功能塊的輸出超前或滯后于輸入信號(hào)的變化。下面的方程描述它的運(yùn)行： Y = YL ＋ dt4S )1S1S(3S L? ????? ＋ dt4S )Y1S(dt L? ??? 常用功能碼手冊(cè) 14 上式中： S1 = 當(dāng)前輸入值， S1L運(yùn)算周期的輸入值 S3：超前時(shí)間常數(shù) T1的值 （ 秒 ） S4 = 滯后時(shí)間常數(shù) T2的值 （ 秒 ） Y = 當(dāng)前輸出值 YL：上一運(yùn)算周期的輸出值 dt = 模件周期時(shí)間 （ 秒 ） 規(guī)格 S2是使這個(gè)功能是否起作用的參數(shù)。如果 S2是邏輯 0，輸出值 將隨時(shí)跟蹤輸入值。如果 （ S2） 是邏輯 1，則將執(zhí)行超前或滯后功能。 滯后功能 如選擇滯后功能，使 S3保持初始值 （ 0） ，對(duì) S4輸入一個(gè)值。則變?yōu)椋? Y = YL＋ dt4S )Y1S(dt L? ??? S4是時(shí)間常數(shù)項(xiàng)，它是本功能塊的輸出達(dá)到輸入值的 ％所需要的時(shí)間。直到經(jīng)過(guò)約五倍滯后時(shí)間常數(shù)的時(shí)間。輸出值約可達(dá)到輸入值的 99％。在這種用法里，輸出值達(dá)到輸入值約需五倍的滯后時(shí)間常數(shù)。為了使輸出值在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到輸入值，規(guī)格數(shù) S4應(yīng)依下式計(jì)算； S4 = t/5 上式中： S4 = 功能碼 3的滯后時(shí)間常數(shù) t = 輸出達(dá)到插入值的約 99％所需的時(shí)間 （ 秒 ） 5 = 輸出達(dá)到輸入值的約 99％，所需時(shí)間常數(shù)的倍數(shù) 例如，如要求輸出在 30秒中達(dá)到輸入值，則所需的 S4項(xiàng)應(yīng)為： S4 = 530 = 6 超前功能 如僅選擇超前功能，使 S4保持在初始的零值，給 S3輸入一個(gè)值。則方程變?yōu)椋? Y = YL＋ dt )]Y1S(dt[)]1S1S(3S[ LL ????????? 上式中： S1 = 當(dāng)前輸入值 S1L = 上一運(yùn)算周期的輸入值 S3 = 超前時(shí)間常數(shù) T1（ 秒 ） Y = 當(dāng)前輸出值 YL = 上一運(yùn)算周期的輸出值 dt = 模件周期時(shí)間 （ 秒 ） 如果輸入繼續(xù)以與上一個(gè)周期相同的速率改變的話(huà)，則輸出值相當(dāng)于提前 S3的秒數(shù)反映了輸入可能的變化。超前功能與微分功能相類(lèi)似，但如輸入信號(hào)在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持不變，本塊的輸出最終將與輸入相同，而當(dāng)輸入不變時(shí)微分功能的輸出為零。 常用功能碼手冊(cè) 15 圖 3－ 1 功能碼 3用作滯后濾波器 應(yīng) 用 圖 3－ 1和 3－ 2說(shuō)明了當(dāng)功能碼 3分別用作滯后濾波器和 超前濾波器時(shí)某些常用信號(hào)的輸入輸出圖形。圖 3－ 1和 3－ 2所示的輸入信號(hào)是電子線(xiàn)路的理想波形，實(shí)際的輸出和輸入是要變化的，因?yàn)?SYMPHONY功能碼是預(yù)先編程的算法。 圖 3－ 2 功能碼 3用作超前濾波器 圖 3－ 3和 3－ 4是功能碼 3應(yīng)用于鍋爐控制的簡(jiǎn)單例子。圖 3－ 3是功能碼 3用作滯后濾波器，以便當(dāng)負(fù)荷指令減小時(shí)延緩風(fēng)量指令的減小。圖 3－ 4是功能碼 3用作超前／滯后濾波器，以便當(dāng)蒸汽流量改變時(shí)補(bǔ)償汽包水位的膨脹和壓縮。 圖 3－ 3 功能碼 3用作滯后濾波器以保證減負(fù)荷時(shí)后減風(fēng) 常用功能碼手冊(cè) 16 圖 3－ 4 功 能碼 3用作超前／滯后濾波以補(bǔ)償蒸汽流量擾動(dòng)下汽包水位的膨脹和壓縮 常用功能碼手冊(cè) 17 功能碼 4 — 脈沖定位器 概 述 此功能碼比較兩模擬輸入信號(hào)。一個(gè)信號(hào)為要求的設(shè)定值，另一個(gè)代表被測(cè)過(guò)程參數(shù)的反饋信號(hào)。兩輸入都以過(guò)程參數(shù)總量程的百分?jǐn)?shù)表示。任何差被轉(zhuǎn)換為計(jì)時(shí)正向或反向布爾輸出。該布爾信號(hào)的時(shí)間由百分誤差和指定的行程動(dòng)作時(shí)間確定。同時(shí)為指定誤差死區(qū)和周期時(shí)間提供了條件。 此功能碼使用兩個(gè)連續(xù)的塊地址。塊地址 N與 N＋ 1被直接送到同一模件的兩數(shù)字輸出塊?？捎糜谌我粩?shù)字輸出 （ 例如功能碼 7 8 225等 ） 。 注：輸出 N與 N＋ 1必須在功能碼 83（ 數(shù)字輸出組 ） 的同一 I／ O組內(nèi)。 輸 出 塊 號(hào) 數(shù)據(jù)類(lèi)型 說(shuō) 明 N B 計(jì)時(shí)增加的輸出值 （ 正向脈沖 ） N＋ 1 B 計(jì)時(shí)減少的輸出值 （ 反向脈沖 ） 規(guī) 格 規(guī)格 可調(diào)性 缺省值 數(shù)據(jù)類(lèi)型 范 圍 說(shuō) 明 S1 NO 0 I 注 1 設(shè)定點(diǎn)信號(hào)的塊地址 S2 NO 0 I 注 1 反饋信號(hào)的塊地址 S3 YES REAL FULL 正向行程動(dòng)作速率 （ ％秒 ） S4 YES REAL FULL