過程控制儀表第5章數(shù)字調(diào)節(jié)器(參考版)
2025-01-21 20:22本頁(yè)面
【正文】 PLC等效控制框圖 輸入（外部） 輸入變換 輸出變換 邏輯 輸出（外部） PLC 小結(jié) 數(shù)字式 控制 基本 PID SLPC可編程序控制器 PLC可編程邏輯控制器 數(shù)字控制算法 變形 PID 特殊 PID 數(shù)字 控制器 62 ？何為共模干擾？ 2. 模擬量輸入通道和模擬量輸出通道各由哪些部分組成？每一部分的作用是什么？ 3. 試舉出幾種ＰＩＤ基本算式的改進(jìn)形式，他們各有什么特點(diǎn)？ 第 5章 練 習(xí) 。 輸出部分： 控制結(jié)果要驅(qū)動(dòng)的各種輸出設(shè)備，如電磁閥的線圈、電機(jī)的接觸器、信號(hào)燈等 邏輯部分： 根據(jù)被控對(duì)象的要求而設(shè)計(jì)的各種繼電器控制線路 輸入部分： 控制按鈕、操作 開關(guān)、限位開 關(guān)、光電管信號(hào) PLC就是用軟件代替用硬件（繼電器）構(gòu)成的邏輯控制電路。 PLC的主要組成 PLC采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要部分包括中央處理器 CPU、存儲(chǔ)器和輸入、輸出接口電路等。隨著功能的擴(kuò)大，現(xiàn)在它除了可用于開關(guān)量邏輯控制外，有的 PLC還配有 PID模塊，集連續(xù)控制和邏輯控制于一身。 （ 3） 選擇控制模塊 SSC 內(nèi)部包含兩個(gè)并行工作的 PID調(diào)節(jié)單元 CNTI和 CNT2，另有一自動(dòng)選擇單元 CNT3。 3) 條件判斷運(yùn)算模塊 14個(gè) 上下限報(bào)警、邏輯運(yùn)算、轉(zhuǎn)移指令、轉(zhuǎn)子指令、子程序塊、比較指令、信號(hào)切換 4) 運(yùn)算寄存器位移指令 CHG、 ROD 5) 控制模塊 3種 （ 1） 基本控制模塊 BSC 內(nèi)含 1個(gè)調(diào)節(jié)單元 CNT1， 相當(dāng)于模擬儀表中的 1臺(tái) PID調(diào)節(jié)器 ， 其功能框圖如圖所示 。 運(yùn)算； √、 √E運(yùn)算 （ 小信號(hào)切除點(diǎn)固定的開方 、 小信號(hào)切除點(diǎn)可變的開方 ） ；取絕對(duì)值運(yùn)算；高選 、 低選；高 、 低限幅 。 使用時(shí)將所需運(yùn)算模塊和控制模塊 “ 組態(tài) ” ， 實(shí)現(xiàn)控制功能 。該電路采用半雙工、串行異步通信方式，一方面將發(fā)送信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)通信格式的數(shù)字信號(hào)，另一方面則將外部通信信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU能接受的數(shù)據(jù) . 為便于用戶編程 ， SLPC為用戶提供的是采用面向問題 、 面向過程的 “ 自然語(yǔ)言 ” 編程平臺(tái) 。它的側(cè)面面板設(shè)置有觸模式鍵盤和數(shù)字顯示器、正 /反作用開關(guān)以及編程器和寫入程序的芯片插座等，可以很方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)修改、參數(shù)整定等操作。當(dāng)儀表工作不正常時(shí)，由 CPU的自檢程序通過 WDT電路發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)，并自動(dòng)將“故障 /PV”開關(guān)切換到故障位置，直接顯示被控量；與此同時(shí)，故障輸出信號(hào)則將模擬量輸出中的輸出電流切換成保持狀態(tài)，以便進(jìn)行軟手動(dòng)操作。 模擬輸入信號(hào)經(jīng)濾波后分為兩路，一路經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)入 CPU。 3）用一片 PC648D型 12位高速 D/A芯片，將 CPU輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量輸出，在 CPU的程序支持下，通過比較器將模擬量輸入轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出；開關(guān)量輸入與開關(guān)量輸出共用同一通道，其選擇由使用者用程序確定；所有開關(guān)量輸入 /輸出通道與內(nèi)部電路之間均用高頻變壓器隔離。 2）輸出通道中有 3路模擬量輸出和 6路開關(guān)量輸出。 （ 2） 過程輸入 /輸出通道 具有如下特點(diǎn)： 1）輸入通道中有 5路模擬量輸入和 6路開關(guān)量輸入。 各部分電路的具體構(gòu)成及其功能簡(jiǎn)述如下： （ 1） 主機(jī)電路 主機(jī)電路中的 CPU采用 8085AHC芯片 ,時(shí)鐘頻率為 10MHz；系統(tǒng) ROM為 64KB,用于存放監(jiān)控程序和各種功能模塊；用戶 ROM為 2KB,用于存放用戶程序 。 RAM： 2片 μPD4464， 低功耗 CMOS存貯器 ， 8K， 存放現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定數(shù)據(jù)及中間計(jì)算結(jié)果 。 系統(tǒng) ROM： 1片 27256EPROM， 32K， 存放系統(tǒng)管理程序及運(yùn)算子程序 。 具有基本的 PID、微分先行 PID、采樣 PI、批量 PID、帶可變?yōu)V波器設(shè)定的 PID等多種控制功能，還可構(gòu)成串級(jí)、選擇性、非線性等多種復(fù)雜的過程控制系統(tǒng)，并具有自整定、自診斷、通信等許多特殊功能 。 目前廣泛使用的產(chǎn)品有 DK系列的 KMM數(shù)字調(diào)節(jié)器、YS80系列的 SLPC數(shù)字調(diào)節(jié)器、 FC系列的 PMK數(shù)字調(diào)節(jié)器以及 Micro760/761數(shù)字調(diào)節(jié)器等，由于它們的運(yùn)算與控制功能是靠組態(tài)或編程實(shí)現(xiàn)的，且只控制一個(gè)回路，所以又常將它們稱為 單回路可編程數(shù)字調(diào)節(jié)器 。 4）確定 TD/TI比值：一般取 TD/TI =(1/3~1/4)。 TW過短可能會(huì)對(duì)波形判斷失誤。在專家法自整定中，是在容許等待時(shí)間內(nèi)等待下一個(gè)峰值的到來。 Nb值還可用來判斷觀測(cè)到的峰值是否真實(shí)，以排除噪聲、干擾引起的假象。 2）確定噪聲帶 Nb：由于過程含有噪聲，在響應(yīng)曲線測(cè)量時(shí)應(yīng)將其剔出，因此需確定一噪聲帶。如有給定值變化、負(fù)荷干擾等因素影響控制偏差變化，而且超過預(yù)先設(shè)定的噪聲帶時(shí)，調(diào)節(jié)器即進(jìn)行參數(shù)自整定，否則保持原來的 PID參數(shù)值。因此，輸出響應(yīng)曲線的測(cè)試和識(shí)別是十分重要的環(huán)節(jié)。 38 2．推理機(jī)構(gòu) 在參數(shù)自整定系統(tǒng)中。 ⑤ 由于 KP 過小和 TI過大都將引起系統(tǒng)輸出響應(yīng)遲緩，難以穩(wěn)定。 ④輸出響應(yīng)曲線偏離給定值
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