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涡轮流量计带编号的运算模块

2013-12-02 10:21

    因为某些模块在运行中要占用一定的内存,必须限量使用。为此给予编号,限制便用。
    (1)折线函数模块FX1、FX2及FX3、FX4
这4个都是用10段折线逼近的非线性函数模块。所不同的是,FX1和FX2的折线在自变量轴上是等分的,如图2-35所示。而FX3和FX4是自由分段的,因而能根据函数在各区间的不同曲率合理分段,更好地逼近所需的曲线。当然,为了记存自变量的分段点,内存需要多用一些单元。

    (2)一阶惯性运算模块LAGn
其传递函数为

运算前,S2寄存器中存人输人变量X, S1寄存器中存人惯性时间常数T,运算后的结果存放在S1寄存器中,其编程的例子如表2-2所示。当仪表内可变常数P1设定为1时,对应于惯性时间常数100s。

    (3)微分运算模块LEDn
这是微分增益Kd为1的不完全微分运算,其传递函数为

    运算前,S2寄存器中存人输人变量X,S1寄存器中存人微分时间常数T,运算后,结果存在S1寄存器中。
    (4)纯滞后运算模块DEDn
为了改善带纯滞后对象的控制效果,常须对输人信号作纯滞后运算,以便实现Smith补偿等克服纯滞后的影响。纯滞后模块DEDn的传递函数为

式中,L为纯滞后时间。在模拟仪表中,要实现这样的运算是十分困难的,但用数字方法很容易实现。在SLPC调节器中,使用20个存储单元组成一个先进先出的堆栈,进人堆栈的数据每隔(L/20)的时间向输出方向移动一次,这样,经过20次移位后,便可在输出端得到L秒前的输人变量值,实现了对信号的延迟作用。
    如果要求的延迟时间L小于20个控制周期,则堆栈的长度可以缩短,即少用一些寄存单元。当延迟时间很长时,SLPC可对输出信号的变化进行线性插值,即以折线变化代替阶梯跳动,能更逼真地恢复输人信号的波形。
该模块运算前,S2寄存器中存输人变量X,S1寄存器中存纯滞后时间L,运算后,结果在S1寄存器中。与仪表内部,数据0~7.999对应的纯滞后时间为0~7999s。如果要求实现更长的延迟,可以连续二次调用纯滞后模块,其编程实例如表2-3所示。


    (5)变化率运算模块VELn
    对过程变量的变化率进行监视是发现异常和故障的重要方法。在SLPC中,求变化率是通过纯滞后运算后,从变量的当前值减去△t之前的值实现的。其输人量X与输出量Y的关系可表示为
                                  Y(t) =X(t)-X(t-△t)
    运算前,S2中存输人变量,S1中存运算时间间隔△t,运算后,结果存放在S1中。
    (6)变化率限幅模块VLMn
    主要用来限制输出的变化速率,以减少对过程的冲击。运算前,将输人变量存人S3,将上升速率限制值存入S2,下降速率限制值存人S1,运算结束后,受变化率限幅后的变量存放在S1中。
    如果输人变量作阶跃式的上下变化,则作VLMn运算后,输出按限定的升降速率,随时间慢慢变化。变化率限幅值的设定,与内部数据0~1对应的变化率为每分钟0~100%。
    (7)移动平均运算模决MAVn
    主要用于信号中有周期性扰动的场合,作为滤波手段,将变量的当前值与规定时间内若干个采样值相加后,取平均值。
    该模块最多可取20个数据作平均运算,即除当前值外,最多可保留以前的19个采样值。
运算前,S2中存人输人变量X,S1中存入作平均运算的时间长度,运算后,得到的平均值在S1中。
    若仪表的采样周期为0.2s,取平均运算的时间长度为ls,则进行的是最近6次采样值的平均运算。当平均时间取较长时,虽然滤波效果会好,但必然影响输出的实时性,二者必须病。
    (8)状态变化检测模块CCDn
这是一种检测输人状态是否发生了“正”跳变的模块。当S1寄存器中的输人信号发生正跳变,即由上一个运算周期的数据0变为本次的1时,在S1寄存器中得到输出数据“1”,其延续时间为1个运算周期,如图2-36所示。

    若输入数据作负跳变。或与上一周期无变化,则输出数据为0。当使用者希望检侧负跳变时,可以先对输入数据作逻辑“非”运算,然后再使用CCDn模块。
    (9)计时模块TIMn
    计时模块可用来累计动作或指令执行的时间,常用于顺序控制及批量生产过程的控制。模块工作时,每个周期先查看S1寄存器的状态,若S1中的数据为1,则开始或继续进行计时,累计时间存人S1中。若模块工作时,发现S1中的数据为0,则对计时器清零,并停止工作。
    (10)程序设定模块PGM1
    这是一种时间函数发生器,主要用于热处理等要求设定值按一定规律变化的程序控制,如图2-37所示。程序在时间轴上是自由分段的,共10段,使用可变常数P20~P29可在0~7999s内任意设定,其对应的各转折点输出坐标用可变常数P30~P39设定。值得注意的是,模块启动时的起始点输出值是由寄存器S3的内容设定的。
程序模块的功能框图如图2-28所示。运算前:①寄存器S3存放起始输出值;②寄存器S2存放模块的工作/保持信息,若S2内容为1,模块输出随时间变化的程序信号,若S2内容为0,则输出保持不变;③寄存器S1内容作为复位信号,若(S1)=1,程序模块返回起始点。

运算进行后,S1中存放输出数据,S2存放程序是否结束的标志,若时间已超过P29指定的区段,则S2给出结束标志“1”,在程序没有结束前,(S2)为0。表2-4给出了PGM模块的编程实例。

    (11)脉冲计数模块PICn
    可用来对接通和开断时间均大于控制周期20ms以上的脉冲进行计数。当S2内的数据由0变为1时,作为1个脉冲,计入PICn模块。
    运算前,S2存输人信号,S1存清零/计数信号。若(S1)为1,计数器清零,若(S1)为0,则开始或继续计数。运算后,计数结果在S1中,最大可累计的脉冲数为7999个。
    (12)积算脉冲输出模块CPOn
    CPOn主要用于对流量等变量的累计,向外部计数器提供积算脉冲。
    运算前,被积变量存人S2,积算率存人S1。运算后,被积变量退回S1,同时通过Don向外发出宽度为100ms的积算脉冲。输出脉冲的频率=积算率(S1)X被积变量(S2)X1000,单位为脉冲/小时。
    例如,若指定积算率为0.250,被积变量为0.800,则输出脉冲频率f=0.25X0.8X1000=200[脉冲/小时]。
    这里要注意的是,指令CPOn中已包含有经Don输出脉冲的动作,而且输出端也已确定,执行CPO1时由D01输出,执行CPO2时由D02输出。一旦程序中使用CPOn指令,开关量输出端子Don就不能作其他用途。

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