第四章+模拟量输入及处理

OUT1 = Y9 + (IN1 - X9) * (Y10 - Y9) / (X10 - X9); END_IF; IF IN1 >=X10 AND IN1 <= 1 THEN
OUT1 = Y10; END_IF; END_FUNCTION_BLOCK
4.5 带 DO 输出报警的模拟输入
¾ 流程图示意图
2、对于“DDZ II 信号”，PV 质量码有效值范围是 0~30000， PV 值超
过量程上下限 5%的量程值以内时，置信号可疑位。
3、对于“DDZ III 信号”， PV 质量码有效值范围是 6000~30000， PV
值超过量程上限 1.625%的量程值以内或者超过量程下限 1.5%的量程值
以内时，置信号可疑位。
OUT1 = Y7 + (IN1 - X7) * (Y8 - Y7) / (X8 - X7); END_IF; IF IN1 >= X8 AND IN1 < X9 THEN
OUT1 = Y8 + (IN1 - X8) * (Y9 - Y8) / (X9 - X8); END_IF; IF IN1 >= X9 AND IN1 < X10 THEN
对于自定义变量的非线性处理，则需要编制程序，可采用折线表插值模块处理。 ¾ 折线表插值模块
如：对温度 TI_101 进行折线表处理,使用 0 号折现表：
注意：这个模块只对二维折线表进行处理，对一维折线表没有作用。
¾ 折线表插值模块引脚
参数
数据类型 含义
X
SFLOAT 输入
N
UINT
折线表序号[0，63]
的质量码与这些数值，输出分析结果。
9 如果输入 FLAG＝0X05，则输出 HH＝ON，表明是高高限报警。 9 如果输入 FLAG＝0X0100 或 FLAG＝0X0800，则输出 IO＝ON，表明是通道故障报警。
控制器初始化 AI 数据结构的“信号手自动标志”为自动，即 PvAmsel
SET
等于 0。是否置上手动标志还是自动标志由组态决定。
不同卡件类型，对于信号可疑的定义不同。
1、对于“交流信号”、“PI 信号”、“Pt 信号”、“热电阻信号”、“热电偶
信号”， PV 值超过量程上下限 2%的量程值以内时，置信号可疑位。
DO 点用文字显示隐藏的方式在流程图显示。 模拟输入实时值偏离设定值的大小及报警，实现的方式很多，在设计中我们用报警分析模块 来实现该功能。
¾ 模块搭建
¾ 模块引脚
参数
FLAG H HH
数据类型
WORD BOOL BOOL
含义
模拟量输入的质量码 高限报警 高高限报警
L
BOOL
低限报警
LL
BOOL
低低限报警
用户在 SCKey 中可以定义一维和二维折线表，SCControl 也可以定义二维折线表，他们都存放在同 一片地址区内，所以两边定义的折线表序号不能相同,其他折线表相关模块也如此。
举例：在 SCControl 中建一个二维折线表,使用 1 号折线表：
代码说明：
FUNCTION_BLOCK FB_LINE_XY (*二维折线表*) VAR_INPUT
¾ 对于其它报警，如变化率报警，扩展量程报警等，一般不使用，默认禁止。
¾ 表 1 AdvanTrol Pro 报警状态标识含义
标识
含义
解释
LLMT
PAT 下限位 PAT 卡件置位
HLMT
PAT 上限位 PAT 卡件置位
NR
正常
HH
高高限报警
HI
高限报警
LO
低限报警
LL
低低限报警
SET
信号手/自动输入
Y
SFLOAT
移动平均值输出
¾ 移动平均模块算法功能 用来获得过去一段时间内输入的采样数据平均值，该模块输入的采样时间间隔 T 是以 0.1S 为
单位的，即输入 1 就代表 0.1 秒，num 的值在[0，8]区间内取值。 当 SET=ON，输出 Y＝YSET。 当 SET=OFF，输出 Y 是输入的移动平均值，具体算法如下：
义，则调用用户设定的非线性处理方案（即调用用户为该信号定义的折线表处理方案）。然后，系 统依据用户的设定要求，逐次进行温压补偿、滤波、开方、报警、累积等处理。经过输入处理的 信号已经转化为一个无单位的百分型信号量，即无因次信号。
4.1.2 流程图设计
模拟量动态点显示方式:
模拟量动态点及棒状显示方式
Y
SFLOAT 线性插值输出
¾ 折线表插值模块算法功能 程序先对输入的折线表序号 N 进行越限判断，如果 N 在区间[0，63]内，则判断输入 X 的值落
在 10 段中的那一段，然后在进行线性插值，具体算法如下： 当输入 X 落在 X[i]和 X[i＋1]之间，
如果输入 X 小于 X[0]，则输出 Y 等于 Y[0]；如果输入 X 大于 X[10]时,输出 Y 等于 Y[10]。 如果 N 不在区间[0,63]内，则输出 Y 等于 0。
4.1.1 参数设置
对于模拟量输入信号，控制站根据信号特征及用户设定的要求做一定输入处理，处理流程框 图如下图所示：
图 模拟信号处理流程 系统首先判断采集到的原始信号是不是标准信号，如果是则根据信号类型调用相应的内置标 准非线性处理方案，此外对某些标准温度信号，还加入了冷端补偿的处理；如果信号类型为自定
注：动态点应靠近检测源，就是信号
虚线不能过长。
注 1：棒状图宽度应全装置统一。
注 2：棒状图位置及长度与设备比例应接近
现场实际位置。
同位置多模拟量测点显示方式:
差压显示方式:
4.1.3 回路报警
¾ SCKey 组态软件中的有 0～9 级报警颜色配置。
¾ 流程图报警颜色显示:报警示例 Nhomakorabea颜色
参数正常
原来颜色不变
当开关 SW_101=ON 时，进行 6 秒钟、6 个点平均值的滤波，当开关 SW_101=OFF 时，不进行滤 波，程序如下：
¾ 移动平均模块引脚 引脚 SET YSET X T
数据类型 BOOL SFLOAT SFLOAT UINT
含义 置位开关 设定值 输入值 采样时间间隔
NUM
UINT
采样数目[0，8]
4、对于热电阻信号，原始输入码是 0~30000，如果码值小于 0 或者大于 30000 置信号故障。 5、对于热电偶信号，经过冷端补偿后的码值有效范围是-30000 < 31380， 如果码值小于-30000 或者大于 31380 置信号故障。
4.2 模拟量滤波
模拟量输入信号在 I/O 组态软件设置中包含有滤波设置功能，但对于计算后的值，也就是自 定义变量，如这个变量不稳定且参与自动控制，那么这个变量也需要进行滤波，自定义半浮点的 滤波可采用移动平均模块处理。 ¾ 移动平均模块举例
第四章 模拟量输入处理
4.1 模拟量输入（AI）
模拟输入是指现场传感器的输出信号通过模拟输入卡件输入的过程变量。 在 DCS 系统中，一个 AI 位号就对应一个模拟输入回路，通过 I/O 组态与硬件通道关联，而硬 件通道对应现场传感器，不需要再使用功能块独立去搭建回路。可实现模拟量输入回路的面板显 示、报警等功能，同时，作为数据源，可以被程序或流程图调用。
CPV 就是输出 Y，Xi 就是输入的各个采样点的采样值，m 是采样值数量 NUM。 这种算法是对最新的一段时间内的采样数据取平均值，原理图如下：
该模块程序中开劈了 9 个输入数据的缓冲区，用来存放前几个采样时刻的采样值，所以这里 采样数目 num 应该在[0，8]区间内取，当 num 大于 8 或等于 0，模块的输出直接返回输入的值，注 意这对 SET=ON 和 SET=OFF 都起作用，就是说当 SET=ON，NUM=0 时，输出 Y 的值由输入 X 决定，而 不是由 YSET 决定。
2、对于“DDZ II 信号”，PV 质量码有效值范围是 0~30000， PV 值超 过量程上下限 5%的量程值时，置变送器故障位。 3、对于“DDZ III 信号”， PV 质量码有效值范围是 6000~30000，PV
值超过量程上限 1.625%的量程值或者超过量程下限 1.5%的量程值 时，置变送器故障位。
IN1:SFLOAT; X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10:SFLOAT;(*X轴输入点*) Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,Y8,Y9,Y10:SFLOAT;(*y轴输出点*) END_VAR VAR_OUTPUT OUT1:SFLOAT; END_VAR VAR END_VAR IF IN1 >= 0 AND IN1 < X1 THEN
ERR
信号可疑
4、对于热电偶温度信号，冷端温度有效值范围是-4096~8192，当温度大
于 8192 或者小于-4096 的时候置信号可疑。
5、对于任意 AI 信号，如果其所在的卡件存在通讯故障或者卡件本身出
错的情况，那么置此信号可疑。可以通过获取该通道对应的卡件诊断信
息的第 0 字节，如果等于 0xff 表示该卡件和主控卡通讯失败，如果该字
OUT1 = Y5 + (IN1 - X5) * (Y6 - Y5) / (X6 - X5); END_IF;
IF IN1 >= X6 AND IN1 < X7 THEN OUT1 = Y6 + (IN1 - X6) * (Y7 - Y6) / (X7 - X6);
END_IF; IF IN1 >= X7 AND IN1 < X8 THEN
¾ 功能项
IO
BOOL
通道故障报警
9 输入为模拟量质量码，输出为该质量码的报警信息。