第04章 控制器
运算寄存器结构示意图 A/B/C/D/E分别对应S1～S5的内容 E D C B A S5 S4 S3 S2 S1 运算前 C C B A X1 X2 LD X1 D C B A X1 X1 LD X2 C B A X1 X2 X1 ST Y1 C C B A X1 X2 Y1 指令类型 1.信号读取指令LD——用于把数据→S1 2.信号存储指令ST——用于把S1中的数据→有关寄存器 3.程序结束指令END——无条件转移用户程序 序，本控制周期结束时的所有运算 有四种类型的指令 基本运算—— 、-、×、÷ 等 操作带设备编号—— 十段折线函数运算等 条件判断—— 上下限报警、逻辑操作、转移跳转等 寄存器移位—— S存储器交换，S循环移位寄存器 控制功能—— BBC、CSC、SSC 4.功能指令-完成各种指定功能 以下着重介绍控制功能指令 控制功能指令的基本功能 ② 串级控制指令CSC：包含两个串联调节单元CNT1、CNT2，可形成串级调节系统 ③ 选择控制指令SSC：包含两个并联调节单元CNT1、CNT2.切换开关CNT3.可组成选择控制系统 每台SLPC调节器只能选择其中一个，同一应用程序只能使用一次 ① 基本控制指令BSC：它包含一个调整单元CNT1，相当于一个模拟PID调节器 CNT1 BSC PV MV CNT1 CSC PV1 MV2 CNT2 PV2 MV1 CNT1 SSC PV1 MV CNT2 PV2 MV1 CNT3 MV2 MV3 BSC (1)LD X1 读入测量值X1 (2)BSC 基本控制 (3)ST Y1 控制输出MV送Y1 (4)END 例:单回路控制系统， 被控变量接收到模拟量输入通道X1 阀位信号接收到模拟量输出通道Y1， 实现单回路PID控制程序如下 主要功能是运算寄存器S1里的数据与设定值相减， 得到偏差。再经过由CNT控制算法运算后决定1， 再次存储结果S1 CNT1 BSC PV MV CSS (1)LD X2 读入测量值副回路X2 (2)LD X1 读入测量值主回路X2 (3)CSC 串级控制 (4)ST Y1 控制输出MV送Y1 (5)END CSC指令中有两个调整单元CNT1和CNT二、串级控制可以实现。 串行控制时，主回路的测量值PV1送入S一、二次回路的测量值PV2送入S2，并执行CNT1和CNT2指定的计算，最后计算结果(即将输出)MV值)存入S1中。 CNT1 CSC PV1 MV2 CNT2 PV2 MV1 2.3.2.4. SLPC可编程调节器的应用 带温压补偿的气体流量调节系统 仅作参考 带温压补偿的气体流量调节系统 以下仪表设计参数如下 ： 孔板设计压力 Pd=600 kPa ； 孔板设计温度 Td =300 ℃； 压力变送器量程 0～1000 kPa； 温度变送器量程 0～500 ℃； 差压变送器量程 0～32 kPa ； 流量测量范围 0～8000 Nm2/h。 仅作参考 PID运算和温差补偿运算 1. 确定调节器应承担的任务 仅作参考 使用基本控制指令BSC 标准用于控制算法PID算法 2. 确定调节功能和控制算法 仅作参考 式中 Q——补偿运算后的体积流量； ΔP——孔板前后差压； P——气体在工作状态下的绝压 Pd——气体在设计状态下的绝压 T——工作状态下的绝对温度； Td——设计状态下的绝对温度； K——流量系数。 3. 确定温差补偿的数学模型 仅作参考 设PS、TS 、 ΔPS分别是压力变送器、温度变送器和差压变送器的量程， QS将流量程转换为标准状态， Pmin 、Tmin压变和温变的下限值分别用绝对压力和绝对温度表示 因差压和流量测量范围下限值均为零，所以有以下关系 ： ΔP = ΔPS × X1 P = PS × X2 ＋ Pmin T= TS × X3 ＋ Tmin Q = QS × Y2 如果把ΔP、P、T分别送入X1、X2、X3 补偿操作后的Q存入Y2 由于调节器内部X、Y0~1的信号范围 但是，实际物理量用于补偿公式，需要规范处理 4. 数学模