論文用課件kmm調(diào)節(jié)器

1、可編程調(diào)節(jié)器（數(shù)字式控制器）l有關(guān)可編程調(diào)節(jié)器的概述有關(guān)可編程調(diào)節(jié)器的概述l 可編程調(diào)節(jié)器可編程調(diào)節(jié)器-是數(shù)字式控制儀表中較為是數(shù)字式控制儀表中較為新型的一種?？删幊陶{(diào)節(jié)器是以微處理機為運新型的一種。可編程調(diào)節(jié)器是以微處理機為運算和控制核心，可由用戶編制程序，組成各種算和控制核心，可由用戶編制程序，組成各種調(diào)節(jié)規(guī)律的數(shù)字式控制儀表。調(diào)節(jié)規(guī)律的數(shù)字式控制儀表。l 目前，我國從國外引進(jìn)或組裝、并廣泛使用目前，我國從國外引進(jìn)或組裝、并廣泛使用的產(chǎn)品有的產(chǎn)品有DK系列的系列的KMM調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)器、YS-80系列的系列的SLPC調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)器、FC系列的系列的PMK調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)器、VI系列系列的的VI8

2、7MA-E調(diào)節(jié)器等。由于上述產(chǎn)品均控制一調(diào)節(jié)器等。由于上述產(chǎn)品均控制一個回路，因此習(xí)慣上稱之為個回路，因此習(xí)慣上稱之為“單回路調(diào)節(jié)器單回路調(diào)節(jié)器”。 可編程調(diào)節(jié)器的主要特點：可編程調(diào)節(jié)器的主要特點： 1、與模擬儀表兼容。、與模擬儀表兼容。l2、具有極其豐富的運算、控制功能：、具有極其豐富的運算、控制功能： 調(diào)節(jié)器具有調(diào)節(jié)器具有30個運算單元個運算單元(運算模塊運算模塊)和和45種種運算式運算式(即即45種子程序種子程序)。根據(jù)生產(chǎn)實際的需要，。根據(jù)生產(chǎn)實際的需要，用戶只要選用相應(yīng)的模塊進(jìn)行組態(tài)，即可實現(xiàn)多用戶只要選用相應(yīng)的模塊進(jìn)行組態(tài)，即可實現(xiàn)多種運算處理和各種過程控制，除種運算處理和各種過程

3、控制，除PID控制外，能控制外，能實現(xiàn)前饋控制、串級控制、選擇性控制等。實現(xiàn)前饋控制、串級控制、選擇性控制等。l3、具有通信功能。、具有通信功能。l4、通用性強、可靠性高、使用維護(hù)方便。、通用性強、可靠性高、使用維護(hù)方便。l5、編程簡便。、編程簡便。KMM可編程調(diào)節(jié)器硬件構(gòu)成原理框圖：可編程調(diào)節(jié)器硬件構(gòu)成原理框圖： 硬件各部分組成：硬件各部分組成： CPU（中央處理單元）：（中央處理單元）：KMM調(diào)節(jié)器的核心。它調(diào)節(jié)器的核心。它接受指令，完成信息的運算、傳送與控制等功能，接受指令，完成信息的運算、傳送與控制等功能，并通過總線與其它部分連在一起構(gòu)成一個系統(tǒng)，按并通過總線與其它部分連在一起構(gòu)成一個

4、系統(tǒng)，按一定的管理工作程序協(xié)調(diào)工作。一定的管理工作程序協(xié)調(diào)工作。 系統(tǒng)系統(tǒng)ROM（只讀存儲器）：（只讀存儲器）：用于存放系統(tǒng)管理程用于存放系統(tǒng)管理程序。序。 包括基本程序，輸入輸出處理程序，運算處包括基本程序，輸入輸出處理程序，運算處理程序，自診斷程序。由制造商固化在系統(tǒng)理程序，自診斷程序。由制造商固化在系統(tǒng)ROM中，用戶無法改變。中，用戶無法改變。 用戶用戶ROM：一般采用可擦除一般采用可擦除EPROM，用于存放用，用于存放用戶程序，用戶編程采用戶程序，用戶編程采用“離線離線”編程方法，使用編編程方法，使用編程器（程器（KMK）。）。lRAM（隨機存儲器）：（隨機存儲器）：存放存放KMM 調(diào)

5、節(jié)器運行過程調(diào)節(jié)器運行過程中可以修改的參數(shù)諸如中可以修改的參數(shù)諸如PID參數(shù)、折線表、可變參參數(shù)、折線表、可變參數(shù)（即內(nèi)部信號）等，及運算過程中間結(jié)果。數(shù)（即內(nèi)部信號）等，及運算過程中間結(jié)果。 用程序輸入器裝用程序輸入器裝入用戶入用戶EPROM 離線編程。離線編程。lA/D、D/A 轉(zhuǎn)換：轉(zhuǎn)換：A/D轉(zhuǎn)換是由軟件來實現(xiàn)的，轉(zhuǎn)換是由軟件來實現(xiàn)的， D/A轉(zhuǎn)換是由硬件來完成的。轉(zhuǎn)換是由硬件來完成的。l監(jiān)視定時器監(jiān)視定時器WDT ： 用來監(jiān)視用來監(jiān)視KMM調(diào)節(jié)器的運行調(diào)節(jié)器的運行狀態(tài)，一旦狀態(tài)，一旦CPU異常立即用軟件使其暫停并發(fā)去報異常立即用軟件使其暫停并發(fā)去報警信號，使調(diào)節(jié)器由自動轉(zhuǎn)入手動操作，

6、保護(hù)了主警信號，使調(diào)節(jié)器由自動轉(zhuǎn)入手動操作，保護(hù)了主機設(shè)備。機設(shè)備。l主要性能指標(biāo)：主要性能指標(biāo)：l模擬量輸入模擬量輸入5點，輸出點，輸出4點；點；l數(shù)字量輸入數(shù)字量輸入5點，輸出點，輸出4點；點；l采樣周期采樣周期100500ms；l運算式運算式45種；可編程模塊種；可編程模塊30個。個。 KMM調(diào)節(jié)器的人機接口裝置調(diào)節(jié)器的人機接口裝置 l1）操作顯示面板（正面板） 正面板的輸出部件有：一個顯示測量值（正面板的輸出部件有：一個顯示測量值（PV）和給定值（和給定值（SP）指示表以及一個顯示輸出值（）指示表以及一個顯示輸出值（MV）的指示表，四只狀態(tài)指示燈和操作指示燈；的指示表，四只狀態(tài)指示燈和

7、操作指示燈； 輸入部件有：輸入部件有： 三只工作方式選擇按鈕（三只工作方式選擇按鈕（C、A、M），兩只給定），兩只給定按鈕（增、減），兩只手操輸出按鈕（增、減），按鈕（增、減），兩只手操輸出按鈕（增、減），一只復(fù)位按鈕（一只復(fù)位按鈕（R） 。KMM調(diào)節(jié)器的面板結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)器的面板結(jié)構(gòu)l2）數(shù)據(jù)設(shè)定器）數(shù)據(jù)設(shè)定器l 有兩個顯示窗口和十三個數(shù)據(jù)設(shè)定鍵，用以有兩個顯示窗口和十三個數(shù)據(jù)設(shè)定鍵，用以調(diào)整和顯示調(diào)整和顯示PID參數(shù)、兩個參數(shù)、兩個PID運算單元的測量運算單元的測量值值PV和給定值和給定值SP、30個運算單元的輸入和輸出、個運算單元的輸入和輸出、模擬和數(shù)字的輸入和輸出、也能顯示自診斷的結(jié)模擬和數(shù)

8、字的輸入和輸出、也能顯示自診斷的結(jié)果和報警，顯示項目都以代碼表示。果和報警，顯示項目都以代碼表示。l3）輔助開關(guān)：共有六個，用于指示變更，）輔助開關(guān)：共有六個，用于指示變更，數(shù)據(jù)設(shè)定，正、反作用操作等。數(shù)據(jù)設(shè)定，正、反作用操作等。lSW1允許數(shù)據(jù)寫入開關(guān)允許數(shù)據(jù)寫入開關(guān)，當(dāng)，當(dāng)SW1置于置于“ON”狀，狀，按下數(shù)據(jù)設(shè)定器的按鈕按下數(shù)據(jù)設(shè)定器的按鈕ENTRY，則數(shù)據(jù)設(shè)定器中，則數(shù)據(jù)設(shè)定器中需要更改的參數(shù)寫入需要更改的參數(shù)寫入RAM中。中。lSW2賦初值開關(guān)。當(dāng)賦初值開關(guān)。當(dāng)SW2置于置于“ON”狀時，預(yù)先狀時，預(yù)先用編程器設(shè)置的初始值就被讀入用編程器設(shè)置的初始值就被讀入RAM中。中。lSW3允許

9、上位機寫入開關(guān)。當(dāng)允許上位機寫入開關(guān)。當(dāng)SW3置于置于“ON”狀狀時允許。時允許。lSW41號正反作用開關(guān)號正反作用開關(guān)。指定。指定PID1的正反作用。的正反作用。當(dāng)當(dāng)SW4置置“ON”為正作用，置為正作用，置“OFF”為反作用。為反作用。lSW52號正反作用開關(guān)。號正反作用開關(guān)。指定指定PID2的正反作用。的正反作用。SW6顯示切換開關(guān)顯示切換開關(guān)KMM可編程調(diào)節(jié)器的軟件系統(tǒng)可編程調(diào)節(jié)器的軟件系統(tǒng)lKMM調(diào)節(jié)器軟件包括系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序。調(diào)節(jié)器軟件包括系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序。 （1）系統(tǒng)程序）系統(tǒng)程序 系統(tǒng)程序包括基本程序、輸入處理程序、運算式系統(tǒng)程序包括基本程序、輸入處理程序、運算式程序和輸出

10、處理程序等。程序和輸出處理程序等。 基本程序基本程序是程序的主體部分由監(jiān)控程序和中斷是程序的主體部分由監(jiān)控程序和中斷處理程序等組成處理程序等組成 輸入處理程序輸入處理程序包括折線處理、溫度壓力補償、開包括折線處理、溫度壓力補償、開方處理和數(shù)字濾波處理等子程序。方處理和數(shù)字濾波處理等子程序。 運算式程序運算式程序包括算術(shù)運算、邏輯運算、包括算術(shù)運算、邏輯運算、PID運算運算等等45種子程序。每個子程序完成一種特定的運算功種子程序。每個子程序完成一種特定的運算功能，稱之為一個能，稱之為一個“運算模塊運算模塊”，用戶最多能從中選，用戶最多能從中選擇擇30種運算模塊進(jìn)行組態(tài)。運算式程序是系統(tǒng)程序種運算

11、模塊進(jìn)行組態(tài)。運算式程序是系統(tǒng)程序的核心，采用子程序的形式固化于系統(tǒng)的的核心，采用子程序的形式固化于系統(tǒng)的ROM中。中。用程序輸入器裝用程序輸入器裝入用戶入用戶EPROM 離線編程。離線編程。 （2）應(yīng)用程序（用戶程序）應(yīng)用程序（用戶程序） 它又稱為它又稱為控制數(shù)據(jù)控制數(shù)據(jù)，是用戶根據(jù)實際需要，是用戶根據(jù)實際需要自己編寫的程序，用來調(diào)用系統(tǒng)程序中的某些自己編寫的程序，用來調(diào)用系統(tǒng)程序中的某些子程序，并按要求將它們連接起來（組態(tài)），子程序，并按要求將它們連接起來（組態(tài)），以實現(xiàn)調(diào)節(jié)器的運算和控制等功能。以實現(xiàn)調(diào)節(jié)器的運算和控制等功能。 KMM調(diào)節(jié)器采用調(diào)節(jié)器采用POL（表格式）（表格式）語言編語

12、言編制應(yīng)用程序，由控制數(shù)據(jù)確定模塊的調(diào)用、運制應(yīng)用程序，由控制數(shù)據(jù)確定模塊的調(diào)用、運算所需的各種參數(shù)等。算所需的各種參數(shù)等。 一系列控制數(shù)據(jù)就構(gòu)成了應(yīng)用程序。一系列控制數(shù)據(jù)就構(gòu)成了應(yīng)用程序。 用戶程序的用戶程序的控制數(shù)據(jù)控制數(shù)據(jù)種類：（種類：（7類）類）l基本數(shù)據(jù)基本數(shù)據(jù)F001 （用來指定調(diào)節(jié)器的類型、運算周期、（用來指定調(diào)節(jié)器的類型、運算周期、 是否與上位機連接等）是否與上位機連接等）l輸入處理數(shù)據(jù)輸入處理數(shù)據(jù)F002（指明輸入處理的種類等）（指明輸入處理的種類等）lPID運算數(shù)據(jù)運算數(shù)據(jù)F003 （確定（確定PID運算的類型、控制參數(shù)等）運算的類型、控制參數(shù)等）l折線數(shù)據(jù)折線數(shù)據(jù)F004

13、 （決定折線表形式）（決定折線表形式）l可變參數(shù)可變參數(shù)F005 （確定運算處理中使用系數(shù)、常數(shù)等）（確定運算處理中使用系數(shù)、常數(shù)等）l輸出處理數(shù)據(jù)輸出處理數(shù)據(jù)F006（指定輸出信號）（指定輸出信號）l運算模塊數(shù)據(jù)運算模塊數(shù)據(jù)F101F130 （指定運算種類、運算單元的連接方式等）（指定運算種類、運算單元的連接方式等） 控制數(shù)據(jù)由四部分組成，結(jié)構(gòu)如下：控制數(shù)據(jù)由四部分組成，結(jié)構(gòu)如下： 控制數(shù)據(jù)類別（名稱）控制數(shù)據(jù)類別（名稱）FUNCFUNC由三位數(shù)字組成即由三位數(shù)字組成即001006001006，101130101130共七大類。共七大類。 代碼代碼1 1（C1C1）表示同一大類中的小類。）表

14、示同一大類中的小類。F001F006F001F006最多有五小類；最多有五小類；F101F130F101F130最多有最多有3030種。種。 代碼代碼2 2（C2C2）表示小類中的項目，最多有）表示小類中的項目，最多有2020項。項。 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)DATADATA由數(shù)字或一個字母加數(shù)字組成，它表示由數(shù)字或一個字母加數(shù)字組成，它表示一個語句執(zhí)行的具體內(nèi)容。一個語句執(zhí)行的具體內(nèi)容。KMM 可對可對5個模擬信號個模擬信號（AIR）進(jìn)行折線處理進(jìn)行折線處理(TBL)、溫度補償、溫度補償(TCOMP)、壓力補償、壓力補償(PC0MP)、開平方、開平方(SQRT)和和 數(shù)字濾波數(shù)字濾波(D.F)。處理，結(jié)果為

15、處理，結(jié)果為AI，見下圖：見下圖：（三）（三）KMM可編程調(diào)節(jié)器的主要功能可編程調(diào)節(jié)器的主要功能 KMM可編程調(diào)節(jié)器具有輸入處理功能、運算可編程調(diào)節(jié)器具有輸入處理功能、運算處理功能、輸出處理功能、自動平衡功能、自診斷處理功能、輸出處理功能、自動平衡功能、自診斷功能和通信功能。功能和通信功能。1.輸入處理功能輸入處理功能 圖中的開關(guān)若打在圖中的開關(guān)若打在“0”，表，表示不進(jìn)行該項處理。示不進(jìn)行該項處理。 TBL1TCOMPPCOMPSQRTDIGFILTTBL2TBL31001010213AIRAI折線處理：折線處理：可用于非線性校正?？捎糜诜蔷€性校正。當(dāng)輸入信號為非線性，需要進(jìn)行線性化處理時，

16、當(dāng)輸入信號為非線性，需要進(jìn)行線性化處理時，可使用折線表，以可使用折線表，以分段線性化分段線性化來逼近需要處理的來逼近需要處理的特性。特性。有三個折線表：有三個折線表：TBL13。根據(jù)用戶需要定義折線根據(jù)用戶需要定義折線表中折點的坐標(biāo)值表中折點的坐標(biāo)值(xi ，yi)，然后填入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后填入相應(yīng)的數(shù)據(jù)表表折線數(shù)據(jù)折線數(shù)據(jù)F004。當(dāng)測量氣體或蒸汽流量時，測量的準(zhǔn)確性受流體的當(dāng)測量氣體或蒸汽流量時，測量的準(zhǔn)確性受流體的溫度、壓力的影響。為了提高測量精度，需要進(jìn)行溫度、壓力的影響。為了提高測量精度，需要進(jìn)行溫度補償和壓力補償。溫度補償和壓力補償。溫度補償：溫度補償：用于氣體或蒸氣流量信號溫度補

17、償：用于氣體或蒸氣流量信號溫度補償：補償后的流量信號補償后的流量信號 = 設(shè)計溫度設(shè)計溫度 + 常數(shù)常數(shù)實際溫度實際溫度 + 常數(shù)常數(shù) 未未補償?shù)牧髁啃盘栄a償?shù)牧髁啃盘枆毫ρa償：壓力補償：用于氣體或蒸氣流量信號壓力補償：用于氣體或蒸氣流量信號壓力補償：補償后的流量信號補償后的流量信號 = 設(shè)計壓力設(shè)計壓力 + 常數(shù)常數(shù)實際壓力實際壓力 + 常數(shù)常數(shù) 未未補償?shù)牧髁啃盘栄a償?shù)牧髁啃盘柧幊虝r，將有關(guān)數(shù)值填入輸入處理數(shù)據(jù)表中編程時，將有關(guān)數(shù)值填入輸入處理數(shù)據(jù)表中。 開平方開平方：用于對節(jié)流裝置的流量信號進(jìn)行開平方用于對節(jié)流裝置的流量信號進(jìn)行開平方處理。它具有小信號切除功能，編程時將切除值處理。它具有

18、小信號切除功能，編程時將切除值填入數(shù)據(jù)表中，切除范圍可在輸入量程的填入數(shù)據(jù)表中，切除范圍可在輸入量程的0.0 100.0%任意選定。任意選定。數(shù)字濾波：數(shù)字濾波：用來消除輸入信號中的隨機干擾用來消除輸入信號中的隨機干擾, 為為一階慣性環(huán)節(jié)：一階慣性環(huán)節(jié)：輸出輸出 = 1TS + 1 輸入輸入式中式中T 為濾波時間常數(shù)為濾波時間常數(shù)，范圍：范圍：0.0 999.9。編程編程時將時將T 值填入數(shù)據(jù)表中。值填入數(shù)據(jù)表中。開平方功能的控制數(shù)據(jù)的舉例：開平方功能的控制數(shù)據(jù)的舉例：F002 01 12 1 模入模入1 關(guān)于關(guān)于開平方開平方 需要開平方需要開平方l2. 運算處理功能 運算處理功能是運算處理功

19、能是KMM可編程調(diào)節(jié)器的核心，可編程調(diào)節(jié)器的核心，熟練的掌握和巧妙的運用該功能是利用熟練的掌握和巧妙的運用該功能是利用KMM調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器組成各種復(fù)雜過程控制系統(tǒng)，并使其具有良好器組成各種復(fù)雜過程控制系統(tǒng)，并使其具有良好使用性能的關(guān)鍵。使用性能的關(guān)鍵。 運算處理功能是依靠運算處理功能是依靠45種運算式、種運算式、30個運算個運算單元和單元和118種內(nèi)部信號巧妙組合連接來實現(xiàn)的。種內(nèi)部信號巧妙組合連接來實現(xiàn)的。l所謂所謂運算式運算式實際上是將各種控制規(guī)律和運算功能實際上是將各種控制規(guī)律和運算功能預(yù)先存儲在系統(tǒng)預(yù)先存儲在系統(tǒng)ROM中的中的可調(diào)用的子程序可調(diào)用的子程序。運算。運算式最多能進(jìn)行四個輸入信號

20、的運算，其輸入與輸式最多能進(jìn)行四個輸入信號的運算，其輸入與輸出的函數(shù)關(guān)系為：輸出出的函數(shù)關(guān)系為：輸出=f（H1、H2、P1、P2）l所謂所謂運算單元運算單元是指系統(tǒng)中專門用以是指系統(tǒng)中專門用以存放運算式的存放運算式的存儲空間存儲空間。一個運算單元可以放置任何一種運算。一個運算單元可以放置任何一種運算式。每個運算單元原則上有四個輸入端子（式。每個運算單元原則上有四個輸入端子（H1、H2、P1、P2）和一個輸出端子）和一個輸出端子U，運算式不同，運算式不同，使用的端子數(shù)也不同。使用的端子數(shù)也不同。l內(nèi)部信號內(nèi)部信號是指運算單元軟端子（虛擬代號，如是指運算單元軟端子（虛擬代號，如H1、H2、P1、P

21、2）之間的）之間的聯(lián)系信號聯(lián)系信號（如（如LSP1、PV1等）。等）。KMM 具有具有45種算法，種算法，30個運算模塊個運算模塊(見表見表4-1)，用戶最多可選用用戶最多可選用30個進(jìn)行組合個進(jìn)行組合。模塊表示：模塊表示：運算處理功能運算處理功能 名稱nP1P2UnH1H2四個輸入端：四個輸入端：H1、H2、 P1、 P2；一個輸出端：一個輸出端：U n ；模塊序號：模塊序號：n 運算關(guān)系：運算關(guān)系：Un = f (H1、H2、 P1、 P2)運算模塊運算模塊分為分為7類：類：一般運算類、調(diào)節(jié)類、監(jiān)視限一般運算類、調(diào)節(jié)類、監(jiān)視限制類、選擇類、邏輯類、時間類和折線處理類。制類、選擇類、邏輯類、

22、時間類和折線處理類。l KMM調(diào)節(jié)器有兩個調(diào)節(jié)器有兩個PID運算模塊，即運算模塊，即PID1和和PID2，它們都具有常規(guī)，它們都具有常規(guī)PID算法和微分先行算法和微分先行PID算算法，以供用戶選用。在組態(tài)時，只能選用兩種算法法，以供用戶選用。在組態(tài)時，只能選用兩種算法中的一種。中的一種。l 微分先行微分先行PID模塊的給定值模塊的給定值SP不進(jìn)行微分運算，不進(jìn)行微分運算，同時無偏差死區(qū)設(shè)定環(huán)節(jié)同時無偏差死區(qū)設(shè)定環(huán)節(jié)GAP。l PID模塊還具有報警檢測、積分限幅、輸出變化模塊還具有報警檢測、積分限幅、輸出變化率限制、比率偏置運算等功能。率限制、比率偏置運算等功能。l 與其他運算模塊不同，與其他運

23、算模塊不同，PID運算模塊還必須設(shè)運算模塊還必須設(shè)定控制參數(shù)，即比例度、積分時間、微分時間、各定控制參數(shù)，即比例度、積分時間、微分時間、各報警信號的上、下限幅值、比率值、積分限幅值、報警信號的上、下限幅值、比率值、積分限幅值、輸出變化率限制值等。輸出變化率限制值等。l 這些控制參數(shù)稱為這些控制參數(shù)稱為“PID運算數(shù)據(jù)運算數(shù)據(jù)”。編程時，。編程時，用戶需按用戶需按PID運算數(shù)據(jù)表運算數(shù)據(jù)表F003逐項填寫。同時可通逐項填寫。同時可通過調(diào)節(jié)器內(nèi)側(cè)面的數(shù)據(jù)設(shè)定器對這些數(shù)據(jù)在線修改。過調(diào)節(jié)器內(nèi)側(cè)面的數(shù)據(jù)設(shè)定器對這些數(shù)據(jù)在線修改。MA 圖 3-2 PID 模塊內(nèi)部功能構(gòu)成 1 D RATIO BIAS

24、HMS DEV MS OR DRL GAP LMS LSP PID R/R + DEVMS PI D D/R H1 H2 （RSP） （PV） 比率 高值監(jiān)視 偏置 設(shè)定值 低值監(jiān)視 SP PV C 設(shè)定值 A 偏差監(jiān)視 設(shè)定值 偏差死區(qū) 設(shè)定值 積分高限設(shè)定 積分低限設(shè)定 MV MV OFF ON P1跟蹤輸入 （B）微分先行 PID 輸出變化率 限制 MDCHG M P2跟蹤切換 信號 U （A）常規(guī)PID 模塊 AMPID 運算模塊運算模塊包括包括PID1和和PID2，都具有常規(guī)，都具有常規(guī)PID運算規(guī)律和運算規(guī)律和微分先行運算規(guī)律，其模塊符號如下：微分先行運算規(guī)律，其模塊符號如下：PI

25、DP1P2UH1H2當(dāng)當(dāng) P2 = ON時時，U(n) = P1 + U(n) 此時微分不起作用此時微分不起作用， P1為P1端端輸入信號，輸入信號， U(n)為第為第n次采樣次采樣偏差的偏差的PI運算增量值。運算增量值。當(dāng)當(dāng) P2 = OFF時時，U(n) = U(n-1) + U(n)U(n-1)為前一次采樣為前一次采樣輸出值；輸出值； U(n)為第為第n次采樣次采樣偏差的常規(guī)偏差的常規(guī)PID運算增量值運算增量值。手動操作手動操作模塊模塊MAN常與常與 PID運算模塊組合使用運算模塊組合使用，是必不可少的。，是必不可少的。 MAN 模塊只能使用一次模塊只能使用一次，其輸出必須接到其輸出必須

26、接到AO1(模出模出)端子。模塊符號和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下：端子。模塊符號和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下：MANUH1H2輸出增/減+MVMA/C方式切換跟蹤切換A/C輸入跟蹤輸入手動方式手動方式(M)時，時， U = 先前值先前值 + MV 。總結(jié)：總結(jié)：MAN模塊狀態(tài)和調(diào)節(jié)器正面板上工作方式按鈕狀態(tài)相關(guān)。模塊狀態(tài)和調(diào)節(jié)器正面板上工作方式按鈕狀態(tài)相關(guān)。H1端子通常接端子通常接PID模塊的輸出。模塊的輸出。H2端子接外部跟蹤信號。端子接外部跟蹤信號。自動方式自動方式(A)時時， U = H1U接AO1跟蹤方式跟蹤方式(F)時，時，U = H2信號名稱 代碼 數(shù)據(jù)類型 內(nèi) 容LSP1 P0001 %型 PID1使用的設(shè)

27、定值PV1 P0002 %型 PID1使用的PV值LSP2 P0011 %型 PID2使用的設(shè)定值PV2 P0012 %型 PID2使用的PV值PPAR1 P0101 %型 1號%型可變參數(shù). . %型 號%型可變參數(shù) PPAR20 P0120 %型 20號%型可變參數(shù)AIR1 P0301 %型 未處理模擬輸入值1號. . %型 .AIR5 P0305 %型 未處理模擬輸入值1號AI1 P0401 %型 處理模擬輸入值1號. . %型 .AI5 P0405 %型 處理模擬輸入值1號ON P0501ON/OFF型 接通OFF P0502ON/OFF型 斷開M P0603ON/OFF型 手動方式A

28、 P0605ON/OFF型 自動方式U1 U0001%型ON/OFF型運算單元1號的輸出值. .%型ON/OFF型 .U30 U0030%型ON/OFF型運算單元30號的輸出值3.輸出處理功能輸出處理功能l 輸出處理功能用來完成控制信號的轉(zhuǎn)換工作，輸出處理功能用來完成控制信號的轉(zhuǎn)換工作，即把經(jīng)過運算處理的數(shù)字信號變換成連續(xù)的即把經(jīng)過運算處理的數(shù)字信號變換成連續(xù)的DC15V或或DC420mA的模擬信號。的模擬信號。l KMM調(diào)節(jié)器有三個模擬量輸出端調(diào)節(jié)器有三個模擬量輸出端AO1AO3。AO1有有DC15V和和DC420mA兩種輸出。兩種輸出。AO2、AO3均為均為DC15V輸出。另外，輸出。另外

29、，DO1DO3為數(shù)字為數(shù)字輸出端。輸出端。l 在編程時，根據(jù)實際需要來決定輸出通道，在編程時，根據(jù)實際需要來決定輸出通道，并在控制數(shù)據(jù)中設(shè)定。但是并在控制數(shù)據(jù)中設(shè)定。但是在在KMM調(diào)節(jié)器中只調(diào)節(jié)器中只有有AO1必須與手動操作單元必須與手動操作單元MAN的輸出相連接，的輸出相連接，其余通道則可接任一個運算單元的輸出，也可直其余通道則可接任一個運算單元的輸出，也可直接接到輸入通道上。接接到輸入通道上。 控制類型分為控制類型分為0、1、2和和3型四種型四種(見見P102圖圖2-101)。編程時，將所選類型填入基本數(shù)據(jù)表編程時，將所選類型填入基本數(shù)據(jù)表（F001）中。中。4.控制類型及無擾動切換功能控

30、制類型及無擾動切換功能 0型調(diào)節(jié)器只用一個型調(diào)節(jié)器只用一個PID運算模塊運算模塊, 且按內(nèi)給定值且按內(nèi)給定值(LSP)進(jìn)行控制，無外給定輸入端進(jìn)行控制，無外給定輸入端(RSP) 。1型調(diào)節(jié)器只用一個型調(diào)節(jié)器只用一個PID運算模塊運算模塊，但具有內(nèi)、外但具有內(nèi)、外給定切換開關(guān)，可按內(nèi)或外給定值進(jìn)行控制給定切換開關(guān)，可按內(nèi)或外給定值進(jìn)行控制。2型調(diào)節(jié)器使用兩個型調(diào)節(jié)器使用兩個PID運算模塊運算模塊，PID1用內(nèi)給定用內(nèi)給定LSP1, PID2用用RSP2, PID1的輸出作為的輸出作為RSP2值。值。3型調(diào)節(jié)器也使用兩個型調(diào)節(jié)器也使用兩個PID運算模塊運算模塊, 與與2型不同，型不同，PID2具有

31、內(nèi)、外給定切換開關(guān)具有內(nèi)、外給定切換開關(guān), 開關(guān)置開關(guān)置“A”時時,PID2按內(nèi)給定控制按內(nèi)給定控制，置，置“C”時兩時兩PID組成串級控組成串級控制制。分類依據(jù)：使用分類依據(jù)：使用PID運算式的個數(shù)運算式的個數(shù) 內(nèi)、外給定方式的不同內(nèi)、外給定方式的不同l指狀態(tài)切換時輸出保持不變，沒有擾動。指狀態(tài)切換時輸出保持不變，沒有擾動。l以以0型控制方式為例，說明該功能是如何實現(xiàn)的。型控制方式為例，說明該功能是如何實現(xiàn)的。l 總的來說，調(diào)節(jié)器利用總的來說，調(diào)節(jié)器利用反饋輸入連接方式反饋輸入連接方式， 即即將手動操作模塊（將手動操作模塊（MAN）的輸出反饋到）的輸出反饋到PID運算運算模塊的模塊的P1端，

32、另外端，另外P2端置成端置成OFF，使，使M、A、C之之間實現(xiàn)無擾動切換。間實現(xiàn)無擾動切換。無擾動切換功能無擾動切換功能 （1）手動）手動M到自動到自動A：手動手動M時：時：OUTPUT=Um同時同時 P1=Um（反饋連接）（反饋連接） 調(diào)節(jié)器處于手動狀態(tài)時，調(diào)節(jié)器處于手動狀態(tài)時，PID1模塊的輸出為模塊的輸出為: UA =P1+CN PID1模塊選擇模塊選擇PV跟蹤功能，在跟蹤功能，在手動狀態(tài)時，便有手動狀態(tài)時，便有SP=PV，PID1的輸出量的輸出量CN=0，所以，所以 UA =P1 =Um 開關(guān)由開關(guān)由M切至切至A時，時，OUTPUT= UA = Um即調(diào)節(jié)器仍以原手動狀態(tài)輸出值即調(diào)節(jié)器

33、仍以原手動狀態(tài)輸出值輸出，實現(xiàn)無擾動切換。輸出，實現(xiàn)無擾動切換。（2）自動）自動A到手動到手動M：先設(shè)先設(shè)MAN單元的輸出，單元的輸出， 當(dāng)開關(guān)接當(dāng)開關(guān)接M時為時為Um， 當(dāng)開關(guān)接當(dāng)開關(guān)接A時為時為UA。A（自動）：（自動）： OUT= UA MV=0且信號且信號UA另送入加法器另送入加法器AM（自動（自動手動）：手動）：OUT= Um=UA+ MV =UA+0 =UA（先前值）（先前值）運行方式分為運行方式分為正常運行正常運行方式和方式和異常運行異常運行方式。方式。運行方式運行方式正常運行正常運行方式：方式：手動（手動（MAN）方式；）方式；自動（自動（AUTO）方式；）方式；串級（串級（C

34、AS）方式；）方式；跟蹤（跟蹤（FOLLOW）方式；）方式；異常運行異常運行方式：方式：聯(lián)鎖手動（聯(lián)鎖手動（IM）方式）方式。當(dāng)調(diào)節(jié)器出現(xiàn)當(dāng)調(diào)節(jié)器出現(xiàn)A組診斷異常組診斷異常時進(jìn)入本運行方式時進(jìn)入本運行方式, 操作功能與手動方式相同。操作功能與手動方式相同。后備后備（S）方式方式。當(dāng)調(diào)節(jié)器檢出當(dāng)調(diào)節(jié)器檢出B組診斷異常時進(jìn)入組診斷異常時進(jìn)入本運行方式本運行方式，輸出由后備手操器控制。，輸出由后備手操器控制。執(zhí)行自診斷程序時，若檢出異常則顯示故障代碼，執(zhí)行自診斷程序時，若檢出異常則顯示故障代碼，并自動切換到聯(lián)鎖手動（并自動切換到聯(lián)鎖手動（IM）或準(zhǔn)備（）或準(zhǔn)備（S）狀態(tài)。）狀態(tài)。同時在數(shù)據(jù)設(shè)定器顯示

35、窗口用不同的代碼顯示故障同時在數(shù)據(jù)設(shè)定器顯示窗口用不同的代碼顯示故障的位置與內(nèi)容。的位置與內(nèi)容。5.自診斷功能自診斷功能A類類是指在輸入異常、運算溢出或過載的故障。是指在輸入異常、運算溢出或過載的故障。 B類類是指在是指在ROM、RAM異常、采樣時間、異常、采樣時間、A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換異?；蜉敵龇答伄惓５墓收?。異?；蜉敵龇答伄惓５墓收?。自診斷有兩種類型：自診斷有兩種類型：A類（輕故障）類（輕故障）和和B類（重故障）類（重故障） 具有與上位機通信的能力，有三種通信類型：具有與上位機通信的能力，有三種通信類型：l類型類型0：不通信；不通信； l類型類型1：上位機僅可監(jiān)視調(diào)節(jié)器中的數(shù)據(jù)；上位機僅可監(jiān)視調(diào)

36、節(jié)器中的數(shù)據(jù)； l類型類型2：與上位機通信，完成與上位機通信，完成SPC和和DDC控制。控制。6. 通信功能通信功能 編程方式編程方式 設(shè)計控制系統(tǒng)先確定方案和控制流程，然后按功能設(shè)計控制系統(tǒng)先確定方案和控制流程，然后按功能要求繪制要求繪制組態(tài)圖組態(tài)圖，填寫，填寫控制數(shù)據(jù)表控制數(shù)據(jù)表。設(shè)計過程如下：。設(shè)計過程如下：按控制方案畫出控制流程圖確定對可編程調(diào)節(jié)器的要求繪制組態(tài)圖填寫控制數(shù)據(jù)表用編程器制作用戶EPROMEPROM裝入裝入儀表,調(diào)試投運MANU2H1H2PIDP1P2U1H1H2開平方AO1LSPOFFAIR112開方開方qFTFC流量控制系統(tǒng)流程圖流量控制系統(tǒng)流程圖一個流量控制系統(tǒng)，一個流量控制系統(tǒng)，F(xiàn)T為流量變送器，為流量變送器， 信號信號AIR1經(jīng)開方處理經(jīng)開方處理后送至調(diào)節(jié)器后送至調(diào)節(jié)器FC。組態(tài)圖中，輸出組態(tài)圖中，輸出AO1反饋至反饋至PID1的的P1端，端，以實現(xiàn)無擾動切換。以實現(xiàn)無擾動切換。(五五)KMM調(diào)節(jié)器應(yīng)用舉例調(diào)節(jié)器應(yīng)用舉例（ F1 - - ）運算模塊數(shù)據(jù)表）運算模塊數(shù)據(jù)表AI1運算模塊數(shù)據(jù)表的具體程序：運算模塊數(shù)據(jù)表的具體程序：lF101 20 H