第9章运算功能块.doc

1、TE 33G1B10-94S9-0第九章第九章运算功能块运算功能块本章讲述运算功能块。运算功能块是一种支持常规控制功能和顺序控制功能的功能模块。它产生模拟信号和接点信号的一般计算功能。目目录录9.1 关键词条.19.2 运算块的种类.29.3 练习用运算块.69.3.1一阶滞后块（LAG）. 69.3.2通用运算块(CALCU). 109.3.3三极三位置选择器开关块(SW-33).139.计算功能块计算功能块TE 33G1B10-94S9-19.19.1 关键词条关键词条下列各条为本章中将研究的内容。(1) 一阶滞后块 9.3(2) 通用运算块 9.3(3) 三极三位开关块 9.39.计算功

2、能块计算功能块TE 33G1B10-94S9-29.29.2 运算块的种类运算块的种类图 9.1 表示运算块在 FCS 中的位置。9.计算功能块计算功能块TE 33G1B10-94S9-3运算块根据其完成计算的种类分 6 种型号。数值运算块每一数值运算块有固定数量的 I/O 点和一种固定的运算算法，它完成模拟信号的基本算法运算。模拟运算块每一模拟运算块有固定数量的 I/O 点和一种固定的运算算法，它完成模拟信号的算法运算。逻辑操作块每一逻辑操作块有固定数量的 I/O 点和一个固定的运算算法，它完成接点信号的逻辑操作。比较块和位识别操作块也包括在逻辑操作块内。通用运算块每一通用运算块有固定的 I

3、/0 点，但它允许用户定义运算算法。运算算法必须运算表达式的描述语言定义。趋势块趋势块支持高速趋势功能，它用于采集数据供实时趋势曲线画面显示。运算辅助用块运算辅助用块有各种功能支持控制运算。表 9.1 列出了各种运算块。表表 9.19.1运算块清单运算块清单块类型块类型型号型号块名称块名称输入输入输出输出数值运算块ADD加法块21MUL乘法块DIV除法块AVE平均值块81模拟运算块SQRT开平方块11EXP指数运算块LAG一阶滞后块INTEG积分块LD微分块RAMP斜坡函数块LDLAG超前/滞后块DLAY死时块DLAY-C死时补偿块AVE-M移动平均值块11AVE-C累积平均值块FUNC线段函

4、数块FUNC-VAR变量线段函数块TPCFL温度和压力校正块31ASTM1ASTM 校正块(旧 JIS)21ASTM2ASTM 校正块(新 JIS)9.计算功能块计算功能块TE 33G1B10-94S9-4逻辑操作块AND逻辑乘块21OR逻辑和块NOT否定块11SRS1-S1 个输出位置触发器21SRS1-R1 个输出的复位触发器SRS2-S2 个输出位置触发器22SRS2-R2 个输出的复位触发器WOUT封闭块21OND启动延时定时器块11OFFD关断延时定时器块TON上升沿触发器块TOFF下降沿触发器块GT比较器块()21GE比较器块()EQ比较器块(=)BAND位检别 AND 块BOR位

5、检别 OR 块BNOT位检别 NOT 块11通用运算块CALCU通用运算块84CALCU-C带串行 I/O 的通用运算块CALEX扩展用通用运算块CALEX-C带串行 I/O 的扩展用通用运算块趋势块TRK-SS快速取值趋势块1无运算辅助块SW-333 极 3 位置选择开关块9(3)3(9)SW.911 极 9 位置选择开磁块9(1)1(9)DSW-1616 常数(数值)数据用选择器开关块无1DSW-16C16 字符数据(只能串行)用选择器开关块DSET数据设定块无1DSET-PV1带输入指示器的数据设定块11DSET-1单一批量数据设定块(数值数据)无16DSET-1C单一批量数据设定块(仅

6、字符串数据)DSET-2双批量数据设定块(数值数据)无16DSET-2C双批量数据设定块(仅字符串数据)BAD批量数据手续块(数值数据)16无BAD-C批量数据采集块(数值数据)ADL控制区间连接块无无9.计算功能块计算功能块TE 33G1B10-94S9-5图 9.2 和图 9.3 为运算块的一般结构。图图 9.29.2数值运算块的一般结构数值运算块的一般结构IN：输入端子(主输入)QN：输入端子(辅助输入)RV：运算输入值RVn：运算输入值Pn：设定参数OUT：输出端子（主输出）JN：输出端子（辅助输出）CPV：运算输出值CPVn：运算输出值SUB：辅助输出。9.计算功能块计算功能块TE

7、33G1B10-94S9-69.39.3 练习用运算块练习用运算块解释 3 种培训中心练习用运算块。9.3.19.3.1 一阶滞后块（一阶滞后块（LAGLAG）一阶滞后块在输入信号中产生一阶滞后，它用于信号滤波和对具有一阶滞后的过程进行模拟。(1)(1)输入信号处理输入信号处理一阶滞后块对从主输入端子(IN 端子)来的数据值输入进行输入处理，产生运算输入值(RV)。表表 9.29.2 输入信号处理输入信号处理输入信号转换(不进行转换，开平方运算，脉冲列输入转换CPV 值超限功能校正功能(2)(2)运算处理运算处理运算处理对运算输入(PV)执行一阶滞后运算，运算结果即为运算输出(CPV)。图 9

8、.5 说明了一阶滞后的阶跃响应。9.计算功能块计算功能块TE 33G1B10-94S9-79.计算功能块计算功能块TE 33G1B10-94S9-8(3)(3)输出信息处理输出信息处理通用运算块当它将运算输出值(CPV)设置在标有 OUT 端子的输出方向上时，进行下列输出处理。表表 9.39.3输出信号处理输出信号处理输出信号的转换处理功能块输出(CPV 输出不进行转换)模拟输出(0100%转换后输出 CPV)输出信号的跟踪当标记 OUT 端子的输出方向的数据状态是 CND 时，CPV 值等于输出方向上的数据(CPV 返输功能存在)输出处理位置形输出( CPV 本身为输出)速度形输出(从输出方

9、向上反输回的值加上当次和前次信号之差，将和置于 OUT 端子)辅助输出CPV(输出运算值)CPV(输出当次 CPV 和上次 CPV 值之差)(4)(4) 报警处理，工作方式和状态报警处理，工作方式和状态一阶滞后环节的报警处理、工作方式和状态示于后，功能块没有块状态。表表 9.49.4 一阶滞后块的报警处理功能一阶滞后块的报警处理功能报警处理功能报警状态正常NR输入开路检查IOP，IOP-输入错误检查IOP连接故障检查CNF表表 9.59.5一阶滞后块的工作方式一阶滞后块的工作方式代号块工作方式说明O/S退出工作所有功能均处停止状态AUT自动执行运算处理和输出结果状态(5)(5)调节画面调节画面

10、可设定参数：增益：正负号，包括小数点在内 10 位数字一次滞后时间常数(下)：0.110000.0 秒.在实际工厂中，滞后块用于消除混合信号中的噪声，如来自流速传感器的信号中的噪声。在培训中心的练习中，一阶滞后块用于模拟流量滞后，流量滞后是由于流量调节器的操作变量变化产生的管道滞后引起的。9.计算功能块计算功能块TE 33G1B10-94S9-99.计算功能块计算功能块TE 33G1B10-94S9-109.9.3.3.2 2 通用运算块通用运算块(CALCU)(CALCU)CALCU 块允许用简单的语言定义它的控制功能。所有 CALCU 的 I/O 数据和参数都是数字值(双精度浮点数)。(1

11、)(1)输入信号处理输入信号处理从 IN 端子来的输入数据经过输入处理， 变成运算输入(RV).CALCU 块有下列的输入处理：表表 9.69.6 输入信号的处理输入信号的处理输入信号转换不进行转换开平方计算脉冲列输入转换累加CPV 超限功能校正有效运算输入值（2 2）运算处理）运算处理运算处理按照用户定义的算法利用运算输入值(RV)执行运算。运算错误发生时， 它产生运算错误报警(CERR)在下一个扫描周期， 计算从第一个算法(从新)开始。当计算正常地完成时，它从 CERR 下恢复。9.计算功能块计算功能块TE 33G1B10-94S9-11（3 3）输出信号处理）输出信号处理当通用性运算块向

12、标有 OUT 端子的输出方向设置运算输出值 CPV)时，执行下列处理。表表 9.79.7 输出信号处理输出信号处理输出信号转换处理功能块输出(输出 CPV，不进行转换)模拟输出(经 0100%转换后输出 CPV)输出值跟踪当标记 OUT 端子的输出方向的数据状态是 CND 时，CPV 值等于输出方向上的数据(CPV 返输功能存在)输出处理位置形输出( CPV 本身为输出)速度形输出(从输出方向上反输回的值加上当次和前次信号之差，将和置于 OUT 端子)辅助输出CPV(输出运算值)CPV(输出当次 CPV 和上次 CPV 值之差)（4 4）报警处理，工作方式和状态）报警处理，工作方式和状态CAL

13、CU 块有如下报警处理功能和工作方式。表表 9.89.8 通用运算块的报警处理功能通用运算块的报警处理功能. .报警处理功能报警状态正常NR输入开路检查IOP，IOP-输入错误检查IOP连接故障检查CNF表表 9.99.9 通用运算块的工作方式通用运算块的工作方式代号块工作方式说明O/S退出工作所有功能均处停止状态AUT自动执行运算处理和输出结果状态（5 5）调节画面）调节画面可设定参数运算参 18(P0108)：工程单位数据在实际工厂中，通用运算块用于分析仪表的非线实偿；根据液位信号指示球形容器的计算容积；对气体流量测量进行压力温度补偿或对液体流量测量进行密度补偿。在培训中心的练习中，它用于

14、模拟贮槽液面。9.计算功能块计算功能块TE 33G1B10-94S9-129.计算功能块计算功能块TE 33G1B10-94S9-139.3.39.3.3 三极三位置选择器开关块三极三位置选择器开关块(SW-33)(SW-33)图图 9.99.9三极三位置选择开关块三极三位置选择开关块(SW-33)(SW-33)三极三位置选择器开关块根据切换命令，同一时刻改变三个回路的信号。切换命令来自操作站或其他功能块。(1)(1)输入信号处理输入信号处理三极三位置选择器开关没有输入信号处理功能。(2)(2)运算处理三极三位置选择器开关的运算处理讲述如下运算处理三极三位置选择器开关的运算处理讲述如下. .I/O 信号方向不作规定。在图 9.9 上信号可从左至右或从右至左。输入/输出信号可以对每个电路单独设定。所有三个电路同时执行相同的切换操作。(3)(3)输出处理输出处理三极三位置选择器开关块没有输出处理功能.(4)(4)报警处理，工作方式和状态报警处理，工作方式和状态. .三极三位置选择器开关块既没有报警处理也没有块工作方式或状态。9.计算功能块计算功能块TE 33G1B10-94S9-14(5)(5)调节画面调节画面可设定参数：选择器开关(SW)：03开关高限(SWH)： 03开关低限(SWL)： 03三极三位置开关用于切换控制通道。在培训练习中，它用在串级控制和顺序控制间的切换。