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控制变量计算方法,改善现场总线技术

【摘要】:例如在PID和AALM功能块中,过程变量就是输入变量滤波后的结果。

1.过程变量计算

过程变量(PV)的数值和状态是主要输入变量(IN)的映像,或者是多输入变量的计算结果。例如在PID和AALM功能块中,过程变量就是输入变量滤波后的结果。过程变量状态是输入变量状态的复制,如果有多个输入变量,则是它们中最坏一个的状态。不管功能块的模式如何,过程变量的数值是主要输入变量的数值或它们计算的结果。除非输入变量是不可用的,这时过程变量(PV)的数值保持在最后的可用值上。输入变量滤波时间常数参数PV_FTIME的含义,是对于阶跃的输入变量,输出达到最终值的63.2%所需要的时间,单位是s。如果PV_FTIME是0,意味着没有滤波。

2.设定值计算

(1)设定值(SP)极限的参数

SP_HI_LIM和SP_LO_LIM(单位和取值由PV_SCALE决定)。在自动模式(Auto mode)下,设定值被限制在SP_HI_LIM和SP_LO_LIM的范围之内。

(2)设定值变化率极限的参数

SP_RATE_UP和SP_RATE_DN(单位为PV/s)。这个参数在设定值改变时为减少发生的扰动。(www.chuimin.cn)

3.设定值(SP)跟踪过程变量(PV)

由于某些控制策略需要从“手动模式Manual Mode”(Rout、Man、LO、Iman)切换到“自动模式Auto Mode”(Auto、Cas、Rcas)时的偏差是零,所以此时设定值必须等于过程变量。PID块的CONTROL_OPTS参数和AO块的IO_OPTS参数用于在手动模式时设定值SP跟踪过程变量PV。

4.输出参数计算

当现实模式在Auto、Cas、Rcas时,各个功能块按照各自的算法计算输出参数。而在手动模式时,输出参数则来自另一个功能块(LO和Iman模式)、操作员(Man)或上位机中其他应用(Rout)。

在PID和ARTH功能块的所有模式下,输出参数被OUT_HI_LIM和OUT_LO_LIM参数进行高和低限位。但通过对CONTROL_OPTS参数的“NO OUT Limited in Manual”位进行组态,可以使手动模式下对输出不进行限位。