1、0,OV-330,上海西屋控制系统有限公司,Advanced Control,1,PrerequisitesPrior completion of the initial Control course (OV200) is strongly recommended. A working knowledge of control systems and control theory is desirable.DescriptionThis course is intended for those students who will be implementing their own contro
2、lprograms or making significant modifications to existing programs. Using previousknowledge of control, the student will learn how to implement control design in an Ovation environment. This course is intended to be a continuation of the control topics discussed in the prerequisites. Emphasis will b
3、e placed on the selection of algorithms from the approximately 120 currently available, as well as the configuration and application of these algorithms.,2,ObjectivesOn successful completion of these courses, the student will be able to: Apply, tune, and track all appropriate algorithms in open- and
4、 closed-loop configurations. Select, filter, and compensate transmitter inputs. Implement complex sequential control. Appreciate important closed-loop control forms. Configure general math computations. Describe the interface of selected algorithms to input/output hardware. Use algorithms for timing
5、, counting, accumulation, and system-time applications.,3,Combinatorial logic: AND, OR, NOT, XOR, ASSIGN (组合逻辑) AVALGEN, DVALGEN, KEYBOARD Basic Sequential logic: FLIPFLOP, AAFLIPFLOP (基本顺序逻辑) including alternate implentations Complex Sequential logic: DIGDRUM, ANALOGDRUM, (综合顺序逻辑) STEPTIME, MASTERS
6、EQ, DEVICESEQTimer/Counter functions: ONDELAY, OFFDELAY, ONESHOT (时间/记数功能) COUNTER, PULSECNT, DIGCOUNT, RESETSUMSystem time functions: SYSTEMTIME, TIMECHANGE, (系统时间功能) TIMEDETECT, TIMEMON,常用算法,4,Monitor functions: HIGHMON, LOWMON, HIGHLOWMON, (监视功能) RATEMON, RATECHANGE, QUALITYMON, COMPARE, DBEQUALS
7、Filtering: RUNAVERAGE, SMOOTH, LEADLAG, TRANSPORT, (滤波) PREDICTORTransmitter processing: 2XSELECT, MEDIANSEL, GASFLOW, (转送处理) LEVELCOMP, STEAMTABLE, STEAMFLOW, QAVERAGE, FUNCTION, MULTIPLY, DIVIDE, BILLFLOWCore modulating control: PID, PIDFF, MASTATION, MAMODE, (控制算法) SETPOINT, TRANSFER, HISELECT, L
8、OSELECT,5,Hardware interface: FIELD, ATREND, X3STEP, ANALOGDEVICE (硬件接口) Pulse Acuumulator module interface: RPACNT, RPAWIDTH (脉冲记数)Point format conversion: BCDNIN, BCDNOUT, PACK16, (点格式转换) UNPACK16, SATOSP, SPTOSA, TRANSLATOR,Math functions : GAINBIAS, (计算) INTERP, POLYNOMIAL, SQUAREROOT, SUMCustom
9、 calculations: CALCBLOCK, CALCBLOCKD (自定义计算),6,Combinatorial logic 组合逻辑,FLIPFLOP - S-R触发器,真值表:,?,? - SET 优先, 则为“1”RESET 优先, 则为“0”,7,AAFLIPFLOP - 带复位的交替动作触发器,仿真一个记忆设备的输出状态，当SRST为“1”时， 新的SRST改变。输出仍旧保持原来状态。 INIT - 初始状态,真值表：,8,Basic Sequential logic 基本顺序逻辑,AND, OR, NOT, XOR, ASSIGN, AVALGEN, DVALGEN, KE
10、YBOARD,AND - 与门,最多 8 个开关量输入,OR - 或门,最多 8 个开关量输入,9,NOT - 非门,XOR - 异或门,ASSIGN - 传递点信息,10,AVALGEN - 模拟量发生器,OUT = VALUVALU：是一个整定常数（Tuning Constant）可（+ 或 -）,DVALGEN - 数字量发生器,OUT = VALUVALU：当0.0时，OUT = FALSE当为非0数值时，OUT = TURE,11,KEYBOARD - 键盘接口,与键盘的接口算法 当键盘上对应键按下，则相应的输出输出一个 “1”脉冲。* 此算法应用于回路设定值、输出值、手/自动切换。
11、,12,Complex Sequential logic 综合顺序逻辑,MASTERSEQ, DEVICESEQ, DIGDRUM, ANALOGDRUM, STEPTIME,MASTERSEQ - 主设备顺序控制器算法DEVICESEQ - 顺控设备算法,设备#1(设备可以是一些复杂 的逻辑运算),设备#2,. . . . .,反馈信号,13,参数：MASTERSEQENBL - 允许条件，当为TRUE时，顺序可以执行。PRCD - 为TRUE时，顺序开始执行。OVRD - 为TRUE时，跳过此步。RSET - 为TRUE时，复位。STEP记数回到0。TMOD - 工作方式：Normal（正
12、常），Priority（优先级）TKIN - 有效步数。FAIL - 某执行步故障，输出= 1HOLD - 保持在某步时，输出= 1 DONE - 全部顺序结束，输出=1，且STEP置1。STEP - 当前的步号,输出端由DEVICESEQ算法控制,14,Normal方式：,STEP=0,清除STEP状态字中的bit,STEP=step+1,Step 是否有效?,Step 最大步?,将DONE输出置1,N,Y,Y,N,N,N,N,N,N,N,Y,N,DV设备输出置1,OVRD = 1?,设备故障?,Y,设备启动成功?,设备正在运行?,Y,设备准备运行?,Y,PROCEED = 1 ?,Y,设备
13、运行,HOLD = 0,FAIL = 1,HOLD = 1,执行下一个逻辑,15,Priority方式：,STEP=0,TMOD = 1 ?,TKIN = xx ?,Y,STEP = TKIN,设备是否故障?,设备是否启动成功?,设备是否正在运行?,N,N,Y,N,N,设备是否准备运行?,N,Proceed = 1?,设备运行,HOLD = 0,Y,停止设备运行,DV设备输出置1,DVxx = 0设备停,Y,FAIL = 1,Y,Y,Y,HOLD = 1,HOLD = 1,N,N,16,DIGDRUM - 50步开关量顺序控制器,功能： 1 顺序控制32个输出状态，最多50步。当到最大步数时，
14、回到Step1。每一步中用16进制数控制最多32个设备状态。 2 步进方式由INC（增加）或DEC（减少）参数为TRUE决定 3 当TMOD = 1时，则执行哪一步由TRIN数决定,50个32位整数寄存器(16进制数):,参数：NMIN：最多步数TYPE：Long： 1 50步Short：1 100步，Step1执行低16位的输出Step2执行高16位的输出（因而，最多控制16个输出）,17,ANALOGDRUM - 模拟量顺序控制器,功能： 1 输出OUT的值，由每一步寄存器的值决定，最多30步，当到最大步数时，回到Step1。 2 步进方式由INC（增加）或DEC（减少）参数为TRUE决定
15、 3 当TMOD = 1时，则执行哪一步由TRIN数决定,参数：NMIN：最多步数R01：第一步的输出寄存器OUT2：第二个被选中的当前步寄存器值,18,STEPTIME - 自动步进定时器,功能： STEP 自动步进，每一步的时间由参数设置。 当 TMOD = 1， STEP = TRIN 决定， 当 TMOD = 0，HOLD =1 则STEP保持当前步， 当STEP步全部结束，则STEP回到 1。* 控制回路的时间必须是：100，200，500，1000ms,每步时间寄存器：,参数： RHRS：显示当前步设置的以小时为单位的时间 RMIN：显示当前步设置的以分钟为单位的时间 RSEC：显
16、示当前步设置的以秒为单位的时间 EHRS：显示当前步已走过的以小时为单位的时间 EMIN：显示当前步已走过的以分钟为单位的时间 ESEC：显示当前步已走过的以秒为单位的时间,19,Timer/Counter functions 时间/记数功能,ONDELAY, OFFDELAY, ONESHOT, COUNTER, PULSECNT, DIGCOUNT, RESETSUM,ONDELAY - 前延时,20,OFFDELAY - 后延时,21,ONESHOT - 脉冲发生器,22,COUNTER - 记数器,功能：当 ENBL = 1时：IN1= 1每次扫描，记数器增加/减少 1。当ACT 增加
17、到TARG值时，OUT = 1，当ACT 从TARG值开始减少时，减到ACT=0时，OUT =1。,23,PULSECNT - 脉冲记数,功能：当 IN1 有一个 上升沿（从 0 到 1 ），OUT记一个数。,24,DIGCOUNT - 带标志的数字输入记数器,功能：当 有多于 MTRU的输入为 1 ，或大于 NMIN 个输入为 1 时，FLAG = 1。OUT = 当前输入为 1 的个数。参数：MTRU：最多输入为 1 的个数。NMIN：输入的总数。,25,RESETSUM - 带复位的加法器,功能：,参数：R3 = TRST：整定复位参数（Tuning Reset count）R1 = R
18、CNT：复位参数 （ Reset count）TEMP：计算值,26,System time functions 系统时间功能: SYSTEMTIME,SYSTEMTIME - 系统时间读取,功能：RUN = 1 ：记录当前控制器的时间，时间以 UTC 形式显示（UTC Universal Time Coordinates）SEC：秒MIN：分HOUR：小时DAYM：天MNTH：月YEAR：年,27,ALARMMON - 报警状态监视算法,最多16个模拟量或开关量,OUT = TRUE 的条件:输入中有任何一个报警点的1W字段中报警状态位或报警状态位为TRUE且未确认报警位为FALSE.,参数
19、:ALRM: 报警检查类型X1= 0 当新报警出现，FOUT = TRUEX1 = 1 当有多个报警、未被确认的报警，FOUT = TRUEX1 = 2 当任何一个报警时，OUT=1，当又有新报警出现，则FOUT = 1X1 = 3 当任何一个报警时，OUT=1只要有报警位为1，及有未被确认的报警，则FOUT=1,Monitor functions 监视功能 HIGHMON, LOWMON, HIGHLOWMON ALARMMON, RATEMON, RATELIM, QUALITYMON, COMPARE, DBEQUALS,28,HIGHMON - 高值监视,功能:,若IN1为无效数值，则
20、OUT保持上一次数值，且点质量为BAD。,29,LOWMON - 低值监视,功能:,若IN1为无效数值，则OUT保持上一次数值，且点质量为BAD。,30,HIGHLOWMON - 高低值监视,功能:,31,RATEMON - 变化率监视,功能:,参数：RATE 变化率 OLDIN 上一个采样值TS 采样时间（控制器任务区速度）,32,RATELIM - 变化率限制,功能:,参数：TEMP 变化率 OLDOUT 上一个采样输出值TS 采样时间（控制器任务区速度）RALM 每秒单位的变化率限制值,33,QUALITYMON - 质量监视,功能:当IN1质量为参数CHK中设置的质量、或IN1的值不被
21、刷新，则 OUT = TRUE。( CHK: 质量检验类型: BAD, FAIR, NOT GOOD, GOOD可选 ),34,COMPARE - 输入比较,功能:当ENBL = 1 ，比较： IN1 和 IN2结果： IN1 = IN2 OUT = 1IN1 IN2 OUTG = 1IN1 IN2 OUTL = 1,35,DBEQUALS - 高低差监视,功能:,参数：RTRN 死区反回值DBND 死区值,36,Filtering - 滤波: RUNAVERAGE, SMOOTH, LEADLAG, TRANSPORT, PREDICTOR,RUNAVERAGE - 采样数的平均值,功能:O
22、UT =,N个采样数的和,采样的个数,参数：TIME：时间数UNIT：时间单位（0=0.1S, 1 = 秒, 2 = 分, 3 = 小时, 4 = 天)NUM：采样数（0 8 ）,37,SMOOTH - 输入滤波,功能: OUT =(x IN1) + (x 上一个OUT) = 1 - E = E,(- 回路执行周期/SMTH ),(- 回路执行周期/SMTH ),SMTH：秒为单位的平滑数当SMTH = 0 ，则 OUT = IN1,38,LEADLAG - 超前/滞后,功能:,OUT = （K1 x IN1） + （K2 x OLDIN1） + （ K3 x OLDOUT）,K1 = GAI
23、N x （H + 2 x LEAD）/（H + 2 x LAG）K2 = GAIN x （H - 2 x LEAD）/（H + 2 x LAG）K3 = （2 x LAG - H）/（2 x LAG + H）H = 采样周期（回路周期）,39,TRANSPORT - 传输数值,功能：带有延迟时间的数据传输。延迟时间 = TSAM x NSAMTSAM ：采样时间 （当 回路时间，TSAM = 回路时间）NSAM：采样延迟数（1 12）,参数：INIT：初始采样值0 或 1 = 当第一次加入控制器时，值为 0。当电源重启、复位、故障解除时保持老的数据2 = 当电源重启、复位、故障解除时，值为IN
24、1的当前值3 = 当电源重启、复位、故障解除时，值为OUT的当前值4 = 当电源重启、复位、故障解除时，值为0,40,PREDICTOR - 带补偿的纯滞后,功能：,参数：r (s) ：设定值u (s)：控制输出y (s)：过程值t： 滞后时间（dead time）,41,例：PID 回路的例子。* 当dead time 8 时，由于存储器的尺寸原因，需要TRANSPORT算法来设定时间。,42,Transmitter processing 转送处理: 2XSELECT, MEDIANSEL, GASFLOW, LEVELCOMP, STEAMTABLE, STEAMFLOW, QAVERAG
25、E, FUNCTION, MULTIPLY, DIVIDE,2XSELECT - 二选一,功能：,OUT = (A+B)/2 (平均值) P4High (高选) P6Low (低选) P5A (选A) P1B (选B） P2,参数: MODE: 当TMOD为“1”时，MODE数值（15）决定OUT的功能。当TMOD为“0”时，OUT的功能由操作员键盘控制。同时，CNTL参数设为“7”。 XDEV：两值差报警（ALDB设置） XABQ：A质量报警 XBBQ：B质量报警 XALM：A、B都有质量报警、数值无效、差值大于CNDB值。 MRE： 报警同XALM，但此输出可由P3键屏蔽。 PBPT：打包
26、点，包括以上各状态信息。,43,CNTL参数：,44,MEDIANSEL - 中值选择器,功能：输出3个输入信号中的无质量、差值报警的中值。监视输入信号的质量及差值。算法另有两个模拟量输出：HI高报输出、LO低报输出。当3个输入信号都质量报警，OUT为上一个好质量的值。输出可以由操作员键盘控制：P1 ：中选P2：选AP3：选BP4：选CP5：MRE,参数: XABQ：A质量报警 ABDC： A 与B差CNDB XBBQ：B质量报警 ABDA： A 与B差ALDB XCBQ：C质量报警 ACDC： A 与C差CNDB HMTR：高报警监视值 ACDA： A 与C差ALDB LMTR：低报警监视值
27、 BCDC： B 与C差CNDBBCDA： B 与C差ALDB 其它参数同2XSELECT算法。 当三输入中有一个质量有问题，则自动转为2XSELECT算法。,HI ：高报警模拟量输出 LO：低报警模拟量输出,45,GASFLOW - 气体流量的温压补偿,功能：气体流量的温度压力补偿。分两种情况：质量流量，体积流量。,质量流量,体积流量,参数: ABSTEMP、ABSPRES：温压转换表生成的常数。,46,47,LEVELCOMP - 液位补偿,应用方式:,汽包蒸汽的specific volume(体积比),汽包水specific volume,参考水specific volume,48,参数
28、: VCAL: 流体标定常数,49,STEAMTABLE - 计算水和蒸汽的热力学特性,11个计算功能及符号:,50,51,52,STEAMFLOW - 蒸汽流量补偿,差压,53,QAVERAGE - N个模拟量的平均值,(不包括坏质量的点),54,FUNCTION - 函数发生器,功能：12段函数Y = f（x）,参数: GAIN：输入增益 BIAS：输入偏置 TPSC：输出点最大值 BTSC：输出点最小值 TRAT：跟踪速率 BPTS：折点数 X-1：第一点输入 Y-1：第一点输出,55,DIVIDE - 除法,功能：OUT =,IN1 * IN1GAIN + IN1BIAS,IN2 *
29、IN2GAIN + IN2BIAS,当IN2的GAIN =0 ，则：OUT = TPSC or BTSC,56,MULTIPLY - 乘法,功能：OUT = （IN1 * IN1GAIN + IN1BIAS）*（ IN2 * IN2GAIN + IN2BIAS）,57,Core modulating control 控制算法: PID, PIDFF, MASTATION, MAMODE, SETPOINT, TRANSFER, HISELECT, LOSELECT,PID算法,功能：,58,PIDFF - 带前馈的PID算法,59,MASTATION - M/A 站,60,MAMODE - M
30、/A方式控制,61,SETPOINT - 设定算法,62,TRANSFER - 切换,63,HISELECT - 高选,64,LOSELECT - 低选,65,Hardware interface硬件接口: FIELD, X3STEP, ANALOGDEVICE,FIELD,功能:与I/O连接. 当I/O通道有故障时, FAIL点会置“1”.,66,X3STEP - 将模拟量信号转换成数字高/低信号,功能:主要用于正/反作用的设备控制.* IN2: 设备位置反馈值. * 三种数字输出方式:1. 保持稳定ON. (Maintained Steadily ON)2. 脉冲ON 和OFF.3. 保持
31、稳定的OFF.* DIG1 和 DIG2 : 开关量输出 * DEVO: 打包点. BIT0: 1: 非操作. 0: 操作.,67,68,ANALOGDEVICE - Local Analog Loop Controller 的接口,功能:在正常操作下, 模拟量设备由算法控制输出.当此算法设为AUTO时:当ERROR ODBN, OUT = ERROR当ERROR在两者之间, OUT = 01, 输出为标度因子乘偏差ERROR = IN2 - IN1参数: DLAY: 偏差时间延迟 OUTU: 模拟量输出增加 OUTD: 模拟量输出减少 OUT5: 偏差报警 SHED: 切断继电器, 是DIG
32、IN的拷贝. 如果DIDIN是RESET或跟踪输入有跟踪信号, 则 TOUT=TRIN,69,Pulse Acuumulator module interface脉冲记数: RPACNT, RPAWIDTH,RPACNT - 计算RPA卡的脉冲数,读脉冲累积器卡, 算法使用硬件地址读取脉冲.当IN1为“1”时, 从脉冲卡中读脉冲数, 并将它送到OUT.FOUT 为脉冲累积数. 直到RSET为“1”当IN1和RSET都为“1”时, FOUT重新从卡中读脉冲数.,70,RPAWIDTH - 测RPA卡的脉冲宽度,输出为脉冲卡的输入点,71,72,73,Point format conversion
33、点格式转换: BCDNIN, BCDNOUT, PACK16, UNPACK16, SATOSP, SPTOSA, TRANSLATOR,BCDNIN - 将LP点的确6位转换成实数,IN 为LP 点 OUT 为LA点CNTL: 0 直接转换1 反向后转换 BITP: 从LP点的哪个BIT开始转换 NDIG: 转换几个四位两进制数,例子:BITP =0 NDIG=4 CNTL =0输入: 0110 0010 1000 0001 (LP点的值)6 2 8 1 OUT = 6281若CNTL = 1, 则: 输入为: 1001 1101 0111 1110 例子:BITP = 4 NDIG=2 C
34、NTL =0 (读2个BCD数, 从BIT4开始)输入: xxxx 0010 1000 xxxx输出: 2 8,74,BCDNOUT - 将N个BCD数转换成LP的16位,与BCDNIN相反功能.,75,PACK16 - 16个数字点转化成打包点,UNPACK16 - 将打包点转换成开关量点,76,SATOSP - 模拟量转成打包点,SPTOSA - 打包点转成模拟量,输入模拟量=0.5时, 记为1.BIT15 是“1”时, 模拟量为负数.,BIT15 是“1”时, 模拟量为负数 BIT15 是“0”时, 模拟量为正数,77,TRANSLATOR - 翻译器,输出基于一个预定义的表格的数值.I
35、N1作为表格寄存器的索引号去读取寄存器中的数值. 寄存器I0 I50.若IN1 50, 则有OUT不变. 若寄存器中无数据, 则 OUT = 0.,78,Math functions计算: GAINBIAS,INTERP, POLYNOMIAL, SQUAREROOT, SUM,GAINBIAS - 对输入加增益和偏置,79,INTERP - 提供线性表查询和插入法功能,80,POLYNOMIAL - 五阶多元方程,81,SQUAREROOT - 平方根,82,SUM - 加法,83,Custom calculations自定义计算: CALCBLOCK, CALCBLOCKD,CALCBLOCK - 混合运算,84,例子:,85,86,87,88,CALCBLOCKD - 数字量的计算,与与非,或,或非,异或,非,89,例子:,90,
