DCS功能码及其应用

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功能码的输出(Output): 功能码可有一个或多个输
出，分别用N,N＋1,N＋2, … 表示。当调用某一功能 码时，需为其指定一块号，该块号为输出N的地址，也 称为该功能块的地址(首地址)。功能块实际占用的地 址数等于该功能块输出的个数。如，地址为500的FC80 功能块，其实际占用的地址为500～505。块地址可以 是控制器允许的任一块地址，对MFP、BRC控制器，用 户可使用的块地址为 30 － 9998。块地址0－29及 9999被固定功能块所占用。其中，FC81(执行块)占0－ 14；FC82(分段控制)占15－19；FC90(扩展执行块)占 20－29；FC89(终结块)占9999。
第三章 几种常用的功能码（some frequently-used FC） • 功能码存在MFP的ROM中 • 第一节功能码概述（summary of function code） 一、基本知识 1. 功能码（Function Code): Symphony 系统提供了一系 列完成不同功能的软件模块，并对每个软件模块指定一个 代码，称为功能码。 2.功能码库(Function Code Library): 指功能码的集合， 它存放在各种控制器的只读存储器(ROM)中。每一种控制 器的ROM中只存放该控制器组态所能使用的功能码。 3.功能块(Function Block):当选用一个功能码时，必需 指定一个块号(即块地址)，该选定了的功能码称为功能块。 规格参数(Specification):指功能码的输入及内部参数。
功能码2用作换算器
应用举例2：变送器量程为10－20英寸水柱，希望的设定值为15英 寸水柱。将手动设定常数块设定为15，加法器从<S1>中减去<S2> 得到偏差输出。当<S1>等于15，加法器输出为零，标志着液位已 经达到设定值。
功能码2用作设定值
补充：超前/滞后FC3 • 概 述：超前／滞后功能块的输出等于某个时间函数和 输入值的乘积。规格数S3和S4提供超前（S3）或滞（S4） 功能。功能码3还可用作超前／滞后滤波器。
图1－3 函数发生器用作程序给定或偏值
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图1－4 函数发生器用作噪声滤波器
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图1－5 函数发生器为非线性过程得到自适应增益
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图1－6说明当函数曲线较为复杂时，使用2个（或更多）函数发生 器逼近曲线以取得较高的分辨率。
图1－6 用两个函数发生器实现曲线的较高分辨率
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1.手动设置常数FC2
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2.变化率限制器FC8 ⑴说明：在输入的变化速率不超过指定的限制值(S3和S4) 时，该功能码的输出就始终和输入相同。当输入的变化速 率大于该限制值时，它的输出将按该限定值所决定的速率 改变，直到输出等于输入为止。
⑵ 输出
块 号 N
数据类型 R
说
明
在输入的变化速率不超过指定的限制值(S 3 和S 4)时，输出变化速率等于输入变化速率 。但输入变化速率超过该限制时，输出变 25 化率等于这个限制值。
(Yn - Yn - 1) 块输出 Yn -1 X - X n -1 (Xn - Xn - 1)
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上式中： X = 当前输入值 Xn = 当前输入值右边最近的X轴规格点 X n－1 = 当前输入值左边最近的X轴规格点 Yn = 对应于Xn的Y轴的值 Yn－1 = 对应于Xn－1的Y轴的值
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块地址定义原则：从外部输入端功能块开始，到输出端功能块由低 到高定义地址。 目的：避免“再循环”现象发生。所谓“再循环”是指当一个低块 号的输入来自一个高块号模块的输出时，由低至高一次执行完所有 模块后，低块号模块使用的输入并不是本次运算中高块号模块的实 时输出，必须进行多次循环。
A B C (37) 2031 (33) 2037 N O T A N D O A N D R (37) 输出 A N D (37) 2032
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• 规格参数类型 • 布尔数(Bool): 逻辑0，逻辑1； • 整型数(Integer): INT(1), 0 ～255; INT(2), -32768 ～ +32768; • 实型数(Real): REAL(2), -1.0E-03 ～ +4.0E06 REAL(3), -2.7E-20 ～ +9.2E18 • 字符串 规格参数有两种类型： －地址类的规格参数； －内部规格参数。
• 符号
• 说明： • 该功能码能提供一个人工调整的带有工程单位 的输出，这个输出可用作其他块的输入。 • 输出
块 号 数据类型 说 明 N R 用户所选择的常数。
规格参数
规格号 S1 可调性 Y 缺省值 0.000 数据 类型 R 说 明 按工程单位表示的输出值
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应用举例1：在本例中，变送器来的信号在200～700单位（英文全 称为Pounds per square inch）间变化，将手动设定常数块的200与变 送器来的信号相加，加法器的输出变化范围就成了400～900单位。 如工程中常用的摄氏温度和绝对温度的换算，压力测量中表压和绝 对压力的换算，都是此类应用的实例。
块 号 N N ＋1 数据类型 B B 说
高报警输出： 0 ＝正常； 1 ＝超限。 低报警输出： 0 ＝正常； 1 ＝超限。
明
规格参数
规格号 S1 S2 S3 可调性 N Y Y 缺省值 5 0. 000 0. 000 数据 类型 I R R 说 明 输入的块地址。 高限报警点的值。 低限报警点的值。
(Yn - Yn - 1) (Xn - Xn - 1)
= 当前输入所对应折线段的斜率。表示对应单 位输入变化下输出变化的单位。
X － Xn－1 = 输入值高于左边最近规格数的值
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图1－1 输入输出曲线图 例如，假设图1－1所示是一个要求的输入输出值曲线。这些值 可以表示任意的工程单位。
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首先，把这个图分为5段，如图1－2所示。然后把这些线段的端点 座标输入到模件中去。 假设由图l－2所示的曲线所对应的功能块的输入<S1>为6个单位， 相应于点S4，则输出将是2个单位（S5）。如果输入是10个单位 （相应于S6），输出将是5个单位（S7） ，以此类推。如果输入 在6个单位和10个单位之间，比如说7个单位，则输出将由对应的 功能算法确定，计算出的输出值为：？
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2.功能码组态：根据过程控制方案，选择一些合适的功能码，将其 互相连接，并对每个功能码指定其具体功能，将其存放到控制器的 NVRAM中的过程称为功能码组态。组态过程也成为仪表系统的软 接线。
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3.功能码组态的具体步骤： • 选择适当的功能码，并指定其块号 • 将选好的功能码进行相互间的连接 • 对每个功能码指定其具体功能 二、功能码相关内容描述 1.功能码的符号 2.功能码的输出表 3.功能码的说明 4.功能码的规格参数 5.详细解释 6.功能码的应用
⑶ 规格参数
规格号 可调性 缺省值 数据 说 明 类型 S1 N 0 I 输入的块地址。 S2 N 0 I 跟踪开关信号的块地址。 0 ＝跟踪(此时输出跟踪<S 1>)； 1 ＝释放(此时变化率限制生效)。 S3 Y 0 R 增加速率限制(1/ 秒)。 S4 Y 0 R 减少速率限制(1/ 秒)。
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三、功能码的特点 –功能码是一种块语言，它有三个要素：功能码、块 地址和规格参数。 –使用功能码进行控制方案的组态非常灵活、方便， 且容易掌握。 –功能码组态必需要有硬件的配置支持，尤其是输入/ 输出的功能码与子模件或I/O BLOCK密切相关。 四、实现功能码组态的方法： –使用人系统接口上的PCU/HCU维护工具，通过控制网 络(C-NET)可对PCU/HCU中任一控制器进行组态。 –使用EWS/Composer, 可对PCU/HCU进行离线组态及在 线的监视、调整和维护。
模拟转换器FC9
应 用：功能码9用作模拟记忆。在这个例子中，当<S3>为逻辑0 时，输出跟踪<S1>。一但<S3>变为逻辑l，输出值就保持在S1最后 时刻的值上。
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用模拟切换器作记忆功能
4.高低比较器FC12 说明:该功能码有两个输出。当输入等 于或超过高限时，输出N为逻辑1； 当输入等于或小于低限时，输出N＋ 1为逻辑1；当输入的值在两个规定限 制之间时，则两个输出都为0。 输出
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应用：功能码12还可用来监视两个相关联的信号的偏差பைடு நூலகம்否在希 望的限值之内，如下图所示。在本例中，使用功能码15从燃料流量 中减去空气流量，用功能码12监视这个偏差。如果偏差超过预先设 定的值，它将启动相应的报警。
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图1－2 分段输入输出曲线图
高限和低限 如果输入值大于S12的值，输出将作为高限维持在S13的值上。如果 输入值小于S2的值，输出将作为低限维持在S3的值上。
应 用 在输入规格数时，X轴座标必须在使用范围内由小到大单调递增， 否则将导致计算出错。 函数发生器功能码的4种可能的应用，如图l－3、1－4、1－5、1－6 所示。
概述：本功能码用于将输入输出的非线 性关系的近似化。将输入范围分成5段， 每一段输入输出的对应关系都以线性关 系来代替。然后根据这5段折线计算出 对应于输入的输出。
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输出
规格
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说 明： 为了建立函数关系，首先需要确定对于给定的输入范围对应何种 输出并画出表示这种关系的曲线。然后把这个曲线划分为5段，并 尽可能使每段曲线接近直线，如图1－l 所示。 这些折点的座标用作规格S2一S13的输入。偶数编号的规格是X轴 座标，奇数编号的规格是Y轴座标。因此，当X轴输入值在S2时， 输出值将是如图所示的S3。这样就把曲线分成5个线性段，每段都 有自己的不同斜率，如图1－2所示。 如果输入值在X轴二个点之间，输出值将由下式确定：
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• ⑷举例
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补充：模拟转换器FC9
说明:该功能码根据布尔输入<S3> 选取两个输入中的一个。输出等 于被选的输入。有两个时间常数 S4、S5提供在两个方向上的平滑 切换。 规格参数
规格号 可调性 S1 S2 S3 S4 S5 N N N Y Y 缺省值 数据 说 明 类型 0 I 第一个输入的块地址。 0 I 第二个输入的块地址。 0 I 转换信号的块地址： 0 ＝输出等于<S 1> ； 1 ＝输出等于<S 2> 。 0. 000 R 输入1 的时间常数(1/ 秒)。 0. 000 R 输入2 的时间常数(1/ 秒)。
2040 (39) 2033
输
入
D
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第二节 常用功能码介绍（Frequently-used Function Code Introduction) 重点掌握：FC1； FC2； FC3； FC6； FC8；FC9； FC12； FC15； FC18； FC19； FC31 ；FC34 ；FC35； FC79； FC80； FC156 补充：函数发生器FC1
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规格数S3是切换信号的块地址，根据该切换信号选择两个输入信号中的一个送 到输出。如果<S3>为逻辑0，输出选择<S1>。如果<S3>为逻辑1，输出将选择 <S2>。 当切换器改变所选的输入时。输出值将在5倍时间常数的周期中按指数形式变 化到新的输入值。当5倍时间常数过后。输出值跟踪所选择的输入值。 规格数S4和S5是时间常数项，定义为前一个输出值和当前输入值之差减少 63.2％所花的时间。经过5倍时间常数之后，输出将基本跟新的输入值相等。为 了计算输出在一定的秒数（t）内近似等于输入所需的S4和S5，可以运用下式： S4或S5 = t／5 式中： S4或S5 = 功能码9中的时间常数项。 t = 切换时间。输出值与输入值基本相等所需的秒数。常用切换时间为10秒。 5 = 输出值基本等于输入值所需时间常数的个数。 例如，如需要输出在切换以后30秒内基本与<S1>一致，在15秒内基本与<S2> 一致。则：
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功能码3用作滞后滤波器以保证减负荷时后减风
23 功能码3用作超前／滞后滤波以补偿蒸汽流量扰动下汽包水位的膨胀和压缩
• 补充：高低限幅器FC6 • 概 述 • 这个功能块将输出信号限制在一个指定 的高限和低限之间的范围内。当输入在 高、低限之间时，输出等于输入，而当 输入大于高限时，输出等这个高限值， 当输入低于低限值时，输出等于这个低 限值。