数字式控制器.ppt

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EXIT第第1页页第第6章章数字式控制器数字式控制器6.1概述概述6.2SLPC可编程调节器可编程调节器EXIT第第2页页第第6章章数字式控制器数字式控制器知识目标：

知识目标：

掌握数字式控制器的特点掌握数字式控制器的特点了解了解SLPC调节器的内部结构调节器的内部结构理解理解SLPC调节器的指令系统和控制功能指令调节器的指令系统和控制功能指令掌握掌握SLPC调节器的程序编制及操作方法调节器的程序编制及操作方法技能目标：

技能目标：

能正确操作能正确操作SLPC调节器调节器能运用能运用SLPC调节器实现常规控制系统方案调节器实现常规控制系统方案EXIT第第3页页问题的引入：

问题的引入：

l过程控制仪表的分类过程控制仪表的分类:

按结构形式分:

1.基地式过程控制仪表基地式过程控制仪表2.单元组合式过程控制仪表单元组合式过程控制仪表3.组件组装式过程控制仪表组件组装式过程控制仪表按信号的形式分:

1.模拟式过程控制仪表过程控制仪表2.数字式过程控制仪表过程控制仪表l模拟式控制仪表的缺点模拟式控制仪表的缺点:

功能单一功能单一信息分散信息分散监视操作不便监视操作不便EXIT第第4页页6.1概述概述一、分类一、分类EXIT第第5页页二、数字控制器的特点二、数字控制器的特点实质：

是一台工业控制计算机实质：

是一台工业控制计算机11、性能、性能/价格比高；价格比高；22、使用方便；、使用方便；33、灵活性强；、灵活性强；44、可靠性高、可靠性高EXIT第第6页页三、数字式控制三、数字式控制器的基本构成原理器的基本构成原理1、微处理器、微处理器CPU2、存贮器存贮器ROM、RAM、EPROM3、过程通道过程通道输入通道输入通道输出通道输出通道模拟通道模拟通道数字通道数字通道4、通讯接口、通讯接口5、编程器、编程器6、其它：

显示、其它：

显示报警报警、手操、电源、手操、电源EXIT第第7页页EXIT第第8页页11、系统软件、系统软件包括有：

过程管理软件、输入包括有：

过程管理软件、输入/输出处理软件、输出处理软件、自诊断、通讯、软件自整定、人自诊断、通讯、软件自整定、人机接口管理软件机接口管理软件（固化在（固化在ROMROM中）。

中）。

四、数字控制器的软件技术四、数字控制器的软件技术2、应用软件、应用软件运算模块运算模块可供用户调用的具有某种运算功能可供用户调用的具有某种运算功能的标准子程序（固化在的标准子程序（固化在ROMROM中）。

中）。

用户程序用户程序由用户自己编写（制）用于解决实由用户自己编写（制）用于解决实际控制功能的程序（在际控制功能的程序（在EPROMEPROM中）。

中）。

EXIT第第9页页（11）过程控制软件包过程控制软件包标准子程序库（标准子程序库（PIDPID模块、模块、四则运算、逻辑运算模块）四则运算、逻辑运算模块）（22）运算模块运算模块可供用户调用的具有某种运算功能可供用户调用的具有某种运算功能的标准子程序的标准子程序（33）用户程序用户程序由用户自己编写（制）用于解决实由用户自己编写（制）用于解决实际控制功能的程序际控制功能的程序（44）组态）组态将软件包中的模块作适当的选用、连接将软件包中的模块作适当的选用、连接的工作叫组套的工作叫组套软连接。

软连接。

（55）编程方式）编程方式在线编程（联机编程）在线编程（联机编程）离线编程（脱机编程）离线编程（脱机编程）3、几个概念：

、几个概念：

EXIT第第10页页一、一、SLPCSLPC可编程序调节器的性能指标可编程序调节器的性能指标二、二、SLPCSLPC可编程序调节器的硬件结构可编程序调节器的硬件结构三、三、SLPCSLPC可编程序调节器的指令系统可编程序调节器的指令系统四、四、SLPCSLPC可编程调节器的控制功能指令可编程调节器的控制功能指令五、五、SLPCSLPC可编程调节器的程序输入方法可编程调节器的程序输入方法6.2SLPC*E可编程调节器可编程调节器EXIT第第11页页模拟量输入信号模拟量输入信号115VDC55VDC5点。

点。

模拟量输出信号模拟量输出信号115VDC25VDC2点点负载电阻负载电阻2K2K。

模拟量输出信号模拟量输出信号4420mADC120mADC1点点状态量输入信号状态量输入信号接点或电压电平接点或电压电平共共66点点状态量输出信号状态量输出信号晶体管接点晶体管接点（共用型）（共用型）。

状态输入信号规格：

接点信号状态输入信号规格：

接点信号200200以下为以下为ONON，100k100k以上为以上为OFFOFF；电平信号电平信号-1-1+1VDC+1VDC为为ONON，4.5V4.5V30VDC30VDC为为OFFOFF。

比例度比例度6.3%6.3%999.9%999.9%积分时间积分时间TI1TI19999s9999s微分时间微分时间TD0TD09999s9999s控制功能控制功能基本控制功能基本控制功能、串级控制功能、选择控制功能、串级控制功能、选择控制功能控制要素控制要素标准标准PIDPID控制要素、采样控制要素、采样PIPI控制要素、批量控制要素、批量PIDPID控制要素控制要素程序功能程序功能主程序主程序9999步，子程序步，子程序9999步，控制运算周期步，控制运算周期0.1s0.1s或或0.2s0.2s供电电源供电电源交直流两用，无交直流电源换开关交直流两用，无交直流电源换开关100V100V规格规格2020130VDC130VDC，无极性；无极性；8080138VAC138VAC220V220V规格规格120120340VDC340VDC，无极性；无极性；138138264VAC264VAC一、主要技术指标一、主要技术指标EXIT第第12页页2.2.侧面板侧面板

（一）外型结构

（一）外型结构二、二、SLPC可编程序调节器的硬件结构可编程序调节器的硬件结构1.正面板正面板3.背后接线端子背后接线端子EXIT第第13页页1.正面板正面板EXIT第第14页页2.2.侧面板侧面板EXIT第第15页页3.背后接线端子背后接线端子EXIT第第16页页

（二）内部电路

（二）内部电路1.1.微处理机电路微处理机电路2.2.状态输入状态输入/输出电路（过程数字输入输出电路（过程数字输入/输出通道）输出通道）3.3.模拟输入模拟输入/输出电路和输出电路和D/AD/A转换器转换器4.4.故障处理与报警输出电路故障处理与报警输出电路5.5.数据设定器（显示器和键盘）与通讯接口电路数据设定器（显示器和键盘）与通讯接口电路6.6.电源电路电源电路7.7.手操电路手操电路EXIT第第17页页内部电路简图内部电路简图EXIT第第18页页状态输出电路及外部负载接法状态输出电路及外部负载接法EXIT第第19页页

（二）

（二）SLPC*ESLPC*E寄存器的构成（寄存器的构成（RAMRAM的区域划分）的区域划分）（有（有1717种不同用途的寄存器）种不同用途的寄存器）三、三、SLPC可编程序调节器的指令系统可编程序调节器的指令系统

（一）

（一）SLPC*ESLPC*E内部数据内部数据（形式）（形式）11、连续数据、连续数据22、状态数据、状态数据（三）（三）功能模块功能模块EXIT第第20页页SLPCSLPC调节器内部的运算是数字式运算，参加调节器内部的运算是数字式运算，参加运算的数据及运算结果都分为连续数据、状态数据运算的数据及运算结果都分为连续数据、状态数据两类。

两类。

1.1.连续数据连续数据采用二进制采用二进制1616位数据，其中，位数据，其中，一一位符号，三位整数。

位符号，三位整数。

因为实际位数有限，所谓连续因为实际位数有限，所谓连续数据是以数据是以1122-12-12即约即约0000024（00024（十进制十进制）为最小变化为最小变化单位的。

内部运算精度也因此受到限制。

单位的。

内部运算精度也因此受到限制。

数据范围为数据范围为-7-7999999+7+7999（999（十进制十进制）。

内部运算中参加运算的数据以及任何一步运算内部运算中参加运算的数据以及任何一步运算结果，都必须在此范围内，否则便以极限值代替运结果，都必须在此范围内，否则便以极限值代替运算结果并发出报警。

算结果并发出报警。

2.2.状态数据：

只有状态数据：

只有00和和11两个数。

两个数。

（一）

（一）SLPC*E内部数据内部数据（形式）（形式）EXIT第第21页页

（二）

（二）SLPC*E寄存器的构成（寄存器的构成（RAM的区域划分）的区域划分）SLPCSLPC内部有许多与应用软件密切相关的用户寄存器，用于寄存各种内部有许多与应用软件密切相关的用户寄存器，用于寄存各种连续数据、状态数据。

连续数据、状态数据。

1.1.基本寄存器基本寄存器主要有主要有88种寄存器种寄存器模拟量输入寄存器模拟量输入寄存器XnXnn=1n=155，共，共55个寄存器，与个寄存器，与55个模拟输入信个模拟输入信号相对应。

号相对应。

55个模拟输入信号经个模拟输入信号经A/DA/D转换成内部连续数据后存入转换成内部连续数据后存入X1X1X5X5。

模拟量输出寄存器模拟量输出寄存器YnYnn=1n=166，共，共66个寄存器。

个寄存器。

Y1Y1Y3Y3对应对应SLPCSLPC的的33个模拟输出信号。

个模拟输出信号。

Y1Y1对应电流输出信号，对应电流输出信号，Y2Y2、Y3Y3对应两个电压输出信号。

对应两个电压输出信号。

Y4Y4Y6Y6作为与上位系统通信的辅助模拟输出寄存器。

如果作为与上位系统通信的辅助模拟输出寄存器。

如果SLPCSLPC与上与上位系统有通信连接，位系统有通信连接，Y4Y4Y6Y6内的数据可由内的数据可由SLPCSLPC的通信端子传输给上位系统。

的通信端子传输给上位系统。

状态量输入寄存器状态量输入寄存器DInDInn=01n=010606，共，共66个寄存器，与个寄存器，与SLPCSLPC的的66个个状态状态输入信号相对应。

由状态输入信号决定寄存器内状态数据，输入信号相对应。

由状态输入信号决定寄存器内状态数据，ONON则为则为11，OFFOFF则为则为00。

EXIT第第22页页

（二）

（二）SLPC*E寄存器的构成（寄存器的构成（RAM的区域划分）的区域划分）状态量输出寄存器状态量输出寄存器DOnDOnn=01n=011616，共，共1616个寄存器。

个寄存器。

DO01DO01DO06DO06对应对应SLPCSLPC的的66个接点输出信号。

寄存器中的状态数据个接点输出信号。

寄存器中的状态数据若是若是11则相应的输出端子为通，则相应的输出端子为通，00则断。

则断。

虽然虽然DInDIn和和DOnDOn各有各有66个，但编程序时使用的个，但编程序时使用的DInDIn、DOnDOn的总数不得的总数不得超过超过66个，且个，且DInDIn、DOnDOn对应的状态输入输出端子不得重复。

对应的状态输入输出端子不得重复。

SLPCSLPC的状的状态输入输出端子共有态输入输出端子共有66对，每一对端子都可设定用作输入或输出，但对，每一对端子都可设定用作输入或输出，但同一对端子不可既用作输入又用作输出。

同一对端子不可既用作输入又用作输出。

如果编程时没有进行如果编程时没有进行DIO01DIO01DIO06DIO06设定，那么设定，那么DIO01DIO01DIO03DIO03自动自动取初始值取初始值00，DIO04DIO04DIO06DIO06取初始值取初始值11。

DIO07DIO07DIO16DIO16用于内部状态数据寄存。

它们没有对应的输入输用于内部状态数据寄存。

它们没有对应的输入输出端子。

出端子。

可变参数寄存器可变参数寄存器PnPnP01P01P1616P1616个寄存器用以存放过程控个寄存器用以存放过程控制中需要设定的可变参数，制中需要设定的可变参数，可通过侧面盘设定，可通过侧面盘设定，PnPn的内容可在用户的内容可