CS3000集散控制系統(tǒng)

一.構(gòu)成域的定義:一條控制匯流排連接的站的集合(一)一個(gè)域的基本構(gòu)成人機(jī)介面站HIS現(xiàn)場控制站FCS控制匯流排Vnet控制匯流排站HISFCSVnet(二)一個(gè)域內(nèi)的系統(tǒng)構(gòu)成人工介面站HIS現(xiàn)場控制站FCS網(wǎng)路Vnet、Ethernet、RIO匯流排轉(zhuǎn)換器BCV通信門單元CGW

總數(shù)≤64個(gè)要求:HIS≤16個(gè)

當(dāng)HIS≥8個(gè)，需增設(shè)伺服器（用於存放專案數(shù)據(jù)）DualV-netvPRTEE0101.01FCSControlCabinetRoom控制站HIS62HIS61HIS63EthernetEWS64HIS60PRT0101.01FCS控制站0101.01端子櫃v最大工位數(shù):1,000,000/FCS最大站數(shù):64V-net匯流排(Max):20kmRIO匯流排(max):20kmperFCS1.人機(jī)介面站HIS監(jiān)視操作—系統(tǒng)、自定義等窗口系統(tǒng)維護(hù)—系統(tǒng)狀態(tài)、系統(tǒng)報(bào)警、HIS設(shè)置、FCS狀態(tài)顯示等窗口數(shù)據(jù)獲取—報(bào)表、趨勢等窗口數(shù)據(jù)介面—OPC、DDE操作支持—許可權(quán)、報(bào)警、過程報(bào)告、歷史資訊等窗口系統(tǒng)生成—組態(tài)軟體虛擬測試—虛擬測試軟體2.現(xiàn)場控制站FCS控制功能—回饋、順序、計(jì)算、編程通信輸入輸出功能—利用通信插件與PLC或其他子系統(tǒng)通信通信軟體包FA-M3SiemensDARWINMELSEC-AModbusSYSMACAllen-BradleyGasChromatograph3.網(wǎng)路Vnet、Ethernet、RIO

Vnet功能連接FCS和HIS的通信網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)數(shù)目64個(gè)/域傳輸速率10Mbit/S傳輸介質(zhì)同軸電纜YCB111同軸電纜YCB141傳輸距離500m185m網(wǎng)路拓?fù)鋮R流排結(jié)構(gòu)（多點(diǎn)）Ethernet功能連接上位機(jī)和HIS的通信網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)數(shù)目傳輸速率10Mbit/S傳輸介質(zhì)同軸電纜傳輸距離185m網(wǎng)路拓?fù)鋮R流排結(jié)構(gòu)RIOBus功能連接FCS和NODE的通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目8個(gè)/FCU傳輸速率2Mbit/S傳輸介質(zhì)雙絞線光纖傳輸距離750m20Km網(wǎng)路拓?fù)鋮R流排結(jié)構(gòu)4.匯流排轉(zhuǎn)換器BCV和YEW其他的DCS連接，如CENTUM-CS、μXLCENTUM-CSμXLBCVVnet5.通信門單元CGW從一臺電腦或UNIX工作站獲取或設(shè)置FCS的數(shù)據(jù)UNIX工作站電腦CGWVnet二、現(xiàn)場控制站的構(gòu)成(一)機(jī)櫃1.採用微正壓措施防塵效果較好，適於惡劣環(huán)境。2.插件化模件的編址不受插槽位置的影響3.插入式結(jié)構(gòu)插件拔插有導(dǎo)軌和連鎖裝置，防止損壞產(chǎn)生故障4.熱拔插插件可以帶電拔插，且不影響其他模件的正常工作FCS供電單元RIOBUS介面插件

微處理器插件電池單元外部介面單元電池單元FIOBUS介面單元風(fēng)扇單元(二)現(xiàn)場控制單元FCU電源供給單元RIOBUS介面插件Vnet連接單元電池單元電源分配板外部介面單元供電端子電池單元RIO

BUS連接單元風(fēng)扇單元微處理器插件1.電源供給單元RW302給現(xiàn)場控制站提供直流電源，可冗餘。2.遠(yuǎn)程輸入輸出匯流排介面插件RB301連接RIO匯流排，完成通信功能。3.微處理器插件CP345進(jìn)行控制運(yùn)算處理，可冗餘4.Vnet連接單元AIP501連接Vnet的介面5.電池單元提供備用電池，防止停電丟失數(shù)據(jù)?？扇唣N。6.外部介面單元提供介面7.電源分配面板外接交流電源板8.電源輸入輸出端子外接交流電源的端子9.空氣篩檢程式過濾粉塵，淨(jìng)化空氣。10.風(fēng)扇單元散熱，可冗餘。11.遠(yuǎn)程輸入輸出匯流排連接單元AIP511RIO連接介面(三)遠(yuǎn)程輸入輸出匯流排連接現(xiàn)場控制單元和節(jié)點(diǎn)的通信網(wǎng)絡(luò)。兩者的距離＜750m，可採用雙絞線；兩者的距離≤20km，可採用光纜。FCUNODERIO1.節(jié)點(diǎn)介面單元NIU由通信插件和電源插件組成，兩種插件均可以構(gòu)成雙重化措施。通信插件電源插件電源插件通信插件(四)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)介面單元和輸入輸出單元構(gòu)成節(jié)點(diǎn)介面單元NIU輸入輸出單元IOU2.輸入輸出單元輸入輸出單元=輸入輸出插件箱+輸入輸出插件FCUNODENIUIOU(1)輸入輸出插件箱

AMN11AMN31AMN32(2)輸入輸出插件信號類型型號插件類型輸入輸出點(diǎn)數(shù)信號連接模擬量輸入輸出插件AAM10電流/電壓輸入插件（簡約型）1端子AAM11電流/電壓輸入插件1AAM21mV、熱電偶、RTS輸入插件1AAM11脈衝輸入插件1AAM50電流輸出插件1AAM51電流/電壓輸出插件1AMC80多點(diǎn)模擬量控制輸入輸出插件8輸入/8輸出接插信號類型型號插件類型輸入輸出點(diǎn)數(shù)信號連接繼電器輸入輸出插件ADM15R繼電器輸入插件16端子ADM55R繼電器輸出插件16多點(diǎn)插件AMM12T電壓輸入多點(diǎn)插件16AAM22MmV輸入多點(diǎn)插件16AAM22T熱電偶輸入多點(diǎn)插件16AAM32TRTS輸入多點(diǎn)插件16AMM42T兩線制變送器輸入多點(diǎn)插件16AMM52T電流輸出多點(diǎn)插件16信號類型型號插件類型輸入輸出點(diǎn)數(shù)信號連接狀態(tài)量輸入輸出插件ADM11T接點(diǎn)輸入插件（16點(diǎn)，端子型）16端子ADM12T接點(diǎn)輸入插件（32點(diǎn)，端子型）32ADM51T接點(diǎn)輸出插件（16點(diǎn)，端子型）16ADM52T接點(diǎn)輸出插件（16點(diǎn)，端子型）32ADM11C接點(diǎn)輸入插件（16點(diǎn)，連接型）16接插ADM12C接點(diǎn)輸入插件（32點(diǎn)，連接型）32ADM51C接點(diǎn)輸出插件（16點(diǎn)，連接型）16ADM52C接點(diǎn)輸出插件（32點(diǎn)，連接型）32信號類型型號插件類型輸入輸出點(diǎn)數(shù)信號連接通信插件ACM11RS-232通信插件1ch接插ACM12RS-422/RS-485通信插件1ch端子通信卡ACM21RS-232常用通信插卡1ch接插ACM22RS-422/RS-485常用通信插卡1ch端子3.插件接線方式I/O模件MIL方式：海外流行的低成本接線方式壓夾方式：壓線端子接線與

PLC相同的接線方式KS電纜方式：通過KS電纜與橫河專用端子板連接的接線方式三、現(xiàn)場控制站的功能現(xiàn)場控制站的控制功能回饋控制功能順序控制功能運(yùn)算控制功能編程控制功能(一)回饋控制功能

1.概念根據(jù)偏差的大小進(jìn)行控制的功能稱為回饋控制功能。調(diào)節(jié)器對象變送器執(zhí)行器2.功能模組功能模組是實(shí)現(xiàn)回饋控制的基本儀錶，相當(dāng)於模擬式儀錶。是用C語言編出的一段子程式。

(1)種類種類型號功能輸入指示PVI輸入指示模組PVI-DV帶偏差報(bào)警的輸入指示模組調(diào)節(jié)PIDPID調(diào)節(jié)模組PI-HLD採樣PI調(diào)節(jié)模組PID-BSW帶批量開關(guān)的PID模組ONOFF兩位置ON/OFF調(diào)節(jié)模組ONOFF-G三位置ON/OFF調(diào)節(jié)模組種類型號功能調(diào)節(jié)PID-TP時(shí)間比例ON/OFF調(diào)節(jié)模組PD-MR帶手動複位的PD調(diào)節(jié)模組PI-BLEND混和PI調(diào)節(jié)模組PID-STC自整定PID調(diào)節(jié)模組手動操作MLD手動操作模組MLD-PVI帶輸入指示的手動操作模組MLD-SW帶輸出開關(guān)的手動操作模組MC-2兩位置馬達(dá)控制模組MC-3三位置馬達(dá)控制模組種類型號功能信號設(shè)定RATIO比率設(shè)定模組PG-LI313段程式設(shè)定模組BSETU-2流量測量的批量設(shè)定模組BSETU-3重量測量的批量設(shè)定模組信號限幅VELLIM變化速率限幅模組信號選擇SS-H/M/L信號選擇模組AS-H/M/L自動選擇模組SS-LDUA雙信號選擇模組信號分配FOUT串級控制信號發(fā)送模組種類型號功能信號分配FFSUM前饋控制信號模組XCPL不相互作用的控制輸出模組SPLIT分離控制信號發(fā)送模組脈衝計(jì)數(shù)PTC脈衝計(jì)數(shù)輸入模組報(bào)警ALM-R報(bào)警模組(2)構(gòu)成SETSUBOUTIN給定信號---其他輸入輸出信號---過程輸出和其他輸出輸入信號---過程輸入和其他輸入補(bǔ)償輸出---過程輸出和其他輸出(3)通用功能①輸入信號處理功能輸入插件無轉(zhuǎn)換開方轉(zhuǎn)換通信轉(zhuǎn)換脈衝轉(zhuǎn)換輸入信號轉(zhuǎn)換功能CALBADCALBAD數(shù)字濾波功能CALPV積算功能SUMPV超限BAD---無效CAL---校正a.輸入信號轉(zhuǎn)換功能(a)無轉(zhuǎn)換變成工程單位的原始數(shù)據(jù)(b)開方轉(zhuǎn)換對輸入信號進(jìn)行開方運(yùn)算，可以作為差壓變送器或流量變送器的線性化裝置，輸入信號<0.5%時(shí)，輸出信號=0(c)脈衝轉(zhuǎn)換（脈衝/批量集合型脈衝）(d)通信轉(zhuǎn)換把來自插件的脈衝信號轉(zhuǎn)換成PV。PV=[P(t)-P(t-TS*DN)]TU/(TS*DN)Ps本次脈衝輸入數(shù)據(jù)掃描週期緩衝器數(shù)目時(shí)間單位標(biāo)度脈衝b.數(shù)字濾波對過程輸入信號用一階滯後環(huán)節(jié)進(jìn)行濾波，減小雜訊，對功能模組信號和脈衝信號無效。c.積算功能d.校正功能對輸入信號進(jìn)行積算，SUM=X*TS/TK+SUMn－1。當(dāng)IOP和非CAL時(shí)無積算功能。對變送器進(jìn)行校驗(yàn)，若變送器發(fā)生故障時(shí)可以對輸入信號進(jìn)行設(shè)定。CAL時(shí)，HIS使功能模組的輸入信號進(jìn)行手動設(shè)置。輸入信號掃描週期時(shí)間刻度轉(zhuǎn)換係數(shù)e.PV超限當(dāng)輸入信號的數(shù)據(jù)狀態(tài)無效BAD時(shí)，PV＞PV設(shè)定值或PV＝SH或PV＝SL稱為PV超限②報(bào)警處理功能a.報(bào)警檢查(a)輸入開路報(bào)警檢查(IOP)(b)上上限(HH)下下限(LL)報(bào)警檢查功能(c)上下限(PH、PL)報(bào)警檢查功能當(dāng)來自現(xiàn)場的信號<-5.5%或>105.5%時(shí)，發(fā)出IOP，以便對檢測端或變送器等處發(fā)生的故障給予判斷。pvtHHPHPLLL(d)變化率(VL)報(bào)警檢查功能(e)偏差(DL)報(bào)警檢查功能(f)輸入錯(cuò)誤報(bào)警檢查若輸入值的數(shù)據(jù)在無效BAD狀態(tài)，則報(bào)警。產(chǎn)生BAD原因：I/O插件出錯(cuò)；數(shù)據(jù)參考模組的模組方式是O/S狀態(tài)；輸入值的數(shù)據(jù)狀態(tài)是BAD；輸入開路檢測；輸入值不能通信NCOM。(g)輸出錯(cuò)誤報(bào)警檢查輸出值的數(shù)據(jù)狀態(tài)為錯(cuò)誤時(shí)，報(bào)警。(h)輸出開路（OOP）報(bào)警檢查功能(i)輸出上下限（MH、ML）報(bào)警檢查功能

各輸出插件異?；蜉敵鼍€路斷線時(shí)，可以發(fā)出OOP。(J)連接錯(cuò)誤狀態(tài)報(bào)警檢查功能模組與I/O連接端出現(xiàn)連接錯(cuò)誤時(shí)，則報(bào)警。連接錯(cuò)誤：輸出信號只有>MH或<ML時(shí)，才會發(fā)生報(bào)警，而當(dāng)MH=100%或ML=0%時(shí)，則不發(fā)生MHI和MLO連接端上功能模組處於O/S方式；連接端上功能模組處於線上維護(hù)狀態(tài)；連接資訊失常，不能進(jìn)行數(shù)據(jù)參照或數(shù)據(jù)設(shè)定；連接端上功能模組的數(shù)據(jù)類型不能轉(zhuǎn)換成合適的數(shù)據(jù)類型。b.報(bào)警許可權(quán)(a)報(bào)警輸出旁路(AOF)(b)報(bào)警處理級別功能模組處於AOF狀態(tài)時(shí)，可以進(jìn)行報(bào)警檢驗(yàn)，但不能向操作站發(fā)出報(bào)警通知，也不能執(zhí)行其他動作。高級報(bào)警/中級報(bào)警/低級報(bào)警/紀(jì)錄報(bào)警(c)報(bào)警顯示閃爍動作鎖定型：有報(bào)警，閃爍時(shí)間不同非鎖定型：有報(bào)警，閃爍時(shí)間相同自定義型：有報(bào)警，自定義是否閃爍(d)重複通知報(bào)警由於報(bào)警原因還存在的一段時(shí)間，不管報(bào)警是否確認(rèn)，仍可重複過程報(bào)警資訊。目的：提示操作者主報(bào)警狀態(tài)仍在繼續(xù)。

③輸出信號處理功能輸出速率限幅預(yù)置操作輸出輸出限幅MHMLRMVROUTMAN/TRKAUT/CAS/RCAS/PRDTRK輔助輸出SUB輸出信號轉(zhuǎn)換MVOUTMANTRKAUT/CAS/RCAS/ROUT/PRDTINMVrb輸出回饋值a.輸出限幅功能b.輸出速率限幅功能功能模組處於A狀態(tài)時(shí)，MV≥MH或MV≤ML，按限幅值對輸出加以限制，同時(shí)產(chǎn)生輸出上下限報(bào)警c.輸出予置功能d.輸出跟蹤功能使輸出值與目標(biāo)模組的輸出值或跟蹤的輸入信號一致。如在回饋控制的功能模組中，使輸出值跟蹤外部跟蹤信號端子上的值

輸出預(yù)置值由命令開關(guān)PSW決定：PSW＝1，輸出＝MSL（MV刻度下限值）；PSW＝2，輸出＝MSH（MV刻度上限值）；PSW＝3，輸出＝PMV（預(yù)置操作輸出值）；PMV的值由人機(jī)介面站調(diào)節(jié)或由順序控制功能的模組設(shè)置。e.輸出信號轉(zhuǎn)換功能(a)無轉(zhuǎn)換直接輸出信號到其他功能模組或到模擬量輸出插件Ⅰ.其他功能模組0~100%的數(shù)據(jù)量Ⅱ.模擬量輸出插件0~100%的數(shù)據(jù)量→4~20mA/1~5VDC(b)脈寬轉(zhuǎn)換MV轉(zhuǎn)換成脈寬信號

f.輔助輸出3.常用功能模組介紹(1)輸入指示模組(PVI)①用途將I/O插件或其他內(nèi)部儀錶的信號，經(jīng)過輸入處理後獲得PV，送給操作站進(jìn)行顯示。②方框圖INOUTSUBPV，△PV輸入處理功能PV③功能a.輸入信號處理功能有輸入信號轉(zhuǎn)換b.報(bào)警檢查功能無偏差報(bào)警檢查功能④應(yīng)用輸入處理INSUBPVPV,PVNOGNAMEARRAYCOMMENTINSTTAG______________________5LEVEL0LevelIndicatorPVILI-1101A______________________PIDCONTROLLER(cascade)INOUT

OPNCLSCAUSTICFLOW100.080.060.040.020.00.0CASNR4FIC-404

OPNCLSWATERFLOW100.080.060.040.020.00.0AUTNR3FIC-303

OPNCLSTOPOXYGEN100.080.060.040.020.00.0AUTNR5AIC-204

OPNCLSTANKA3LEVEL100.080.060.040.020.00.0AUTNR7LIC-939

OPNCLSACIDFLOW100.080.060.040.020.00.0MANNR6FIC-107

OPNCLSAMINEFLOW100.080.060.040.020.00.0AUTNR1FIC404

OPNCLSCOOLANTFLOW100.080.060.040.020.00.0MANNR8FIC-294

OPNCLSREACTORTEMP100.080.060.040.020.00.0CASNR2TIC-101PVSVMV49.649.649.6PPHPVSVMV49.649.649.6%O2PVSVMV49.649.649.6GPMPVSVMV49.649.649.6FEETPVSVMV49.649.649.6GPHPVSVMV49.649.649.6GPHPVSVMV49.649.649.6DEGFPVSVMV49.649.649.6GPM92.08.1409:25.CG0254254/800CONTROL0254UNDERTEST

92.08.1409:25.TG0312312/3204M1*PAUSEPENMODE38.029.746.866.278.955.753.029.7TIC-101PV+AIRFLOW54.9%TIC-101PV+AIRFLOW54.9%TIC-101PV+AIRFLOW54.9%TIC-101PV+AIRFLOW54.9%TIC-101PV+AIRFLOW54.9%TIC-101PV+AIRFLOW54.9%TIC-101PV+AIRFLOW54.9%TIC-101PV+AIRFLOW54.9%09:2508.1409:2508.1409:2508.1409:2508.1408.1409:25(2)PID調(diào)節(jié)模組①用途對偏差信號進(jìn)行PID運(yùn)算後轉(zhuǎn)換成4~20mADC輸出。②方框圖INOUTSUBSET輸入處理控制運(yùn)算輸出處理PVMVPV，△PV，MV，△MVCAS/AUTBINRL1RL2TINTSIINTRAWMANROUTRMVAUT/MANCSVCASRSVRCAS報(bào)警處理（VN）（RLV2）（RLV1）（TSW）SVa.端子IN—輸入端子OUT—輸出端子SET—給定端子SUB—補(bǔ)償端子BIN—補(bǔ)償輸入端子RL1/2—積分信號輸入端子TIN—跟蹤信號輸入端子TSI—跟蹤開關(guān)輸入端子INT—連鎖開關(guān)輸入端子b.資料項(xiàng)目RAW—原始數(shù)據(jù)PV—

測量值SV—給定值CSV—外給定值RSV—遠(yuǎn)程給定值MV—輸出值VN—補(bǔ)償值RL1/2—抗積分飽和值TSW—跟蹤開關(guān)值③功能a.輸入信號處理功能具有輸入信號轉(zhuǎn)換功能輸入信號積算功能輸入信號濾波功能

PV超限功能b.控制運(yùn)算（a）PID運(yùn)算式MV(t)=100[e(t)+∫e(t)dt/TI+TDde(t)/dt]/PB進(jìn)行變型和差分處理後得到:△MVn=100{△en+△Ten/TI+TD△(△En)/△T}/PB

PID演算法：△MVn=KPKS[△en+△Ten/TI+TD△(△en)/△T]I-PD演算法：△MVn=KPKS[△PVn+△Ten/TI+TD△(△PVn)/△T]PI-D演算法：△MVn=KPKS[△en+△Ten/TI+TD△(△PVn)/△T]SV變化對PD均不起作用SV變化對D不起作用演算法P的回應(yīng)I的回應(yīng)D的回應(yīng)PIDenenenI-PDPVen

PVPI-Denen

PV自定義1AUT選I-PD，CAS/RCAS選PI-D自定義2AUT/RCAS選I-PD，CAS選PI-D（b）無擾動切換

CAS→AUT/MANCAS/AUT→MANAUT→MAN均為無平衡無擾動切換因?yàn)楫?dāng)前的輸出信號是上次的輸出值+△MV，任何情況下，只有△MV才是變化的。如：AUT時(shí)輸出=8mA，切換到MAN時(shí)，MAN的輸出=原來的8mA+手動時(shí)的輸出變化量（△MV），因此切換一瞬間依舊保持在8mA。(c)正反作用偏差↑，輸出↑→正作用偏差↑，輸出↓→反作用(d)PV跟蹤定義調(diào)節(jié)器在MAN時(shí)，SV和PV保持一致的過程稱為PV跟蹤。功能保證MAN→AUT是無平衡無擾動切換(e)非線性增益調(diào)節(jié)器的非線性增益就是可變增益，可用於PH值的控制。BS(死區(qū))死區(qū)範(fàn)圍死區(qū)範(fàn)圍Gap（BS)Gap（BS)en’（等效偏差）en（偏差）GG（非線性增益）：1GG（非線性增益）：1/2GG（非線性增益）：1/4GG（非線性增益）：0偏差＝設(shè)定值－測量值等效偏差=PID控制運(yùn)算式的輸入偏差死區(qū)範(fàn)圍：0~100%en=(SV-PV)—偏差en’—等效偏差BS—死區(qū)GG—非線性增益在死區(qū)範(fàn)圍(0~100%)內(nèi)的實(shí)際比例帶=PB/GG例如:調(diào)節(jié)器的比例帶選為100%，GG=1/2，其在死區(qū)內(nèi)的實(shí)際比例帶應(yīng)為100%*2=200%PID運(yùn)算非線性增益運(yùn)算△MVKpe等效比例增益En偏差GW死區(qū)Kp比例增益Kpc=Kp×KnlKpc=［1－(1－Knl)×GW/|En|］Kp（f）輸入輸出補(bǔ)償Ⅰ.輸入補(bǔ)償輸入補(bǔ)償?shù)母拍睿貉a(bǔ)償信號＋PV=PID運(yùn)算的輸入信號PID控制運(yùn)算△MVPVnPV＋CK＋＋CVnVNCB＋×PID控制運(yùn)算△MVⅡ.輸出補(bǔ)償輸出補(bǔ)償?shù)母拍?PID運(yùn)算的輸出信號+補(bǔ)償信號CK＋＋MVnVNCB＋×＋PID控制運(yùn)算MVnoPVnPV(g)PID參數(shù)設(shè)定PB=0~1000%(P)TI=0.1~10000s(I)TD=0~10000s(D)c.輸出信號處理功能具有輸出限幅功能變化率限幅功能預(yù)置功能跟蹤功能—跟蹤開關(guān)輸入TSI時(shí),MV=跟蹤輸入信號的值TIN

信號轉(zhuǎn)換功能輔助輸出功能(a)輸出限位指針（標(biāo)記）功能在功能模組的MV刻度上設(shè)置OPLO和OPHI兩個(gè)限位標(biāo)記，這個(gè)標(biāo)記設(shè)定在MV允許的範(fàn)圍內(nèi)，可以在HIS的操作螢?zāi)簧系娘@示。OPHIOPLO(b)輸出鉗位功能MV≯MV的預(yù)先設(shè)定範(fàn)圍，若超出這個(gè)範(fàn)圍，在HIS的儀錶面板上顯示CLP+或CLP-d.報(bào)警處理功能具有輸入開路報(bào)警檢查輸入錯(cuò)誤報(bào)警檢查功能上上限下下限報(bào)警檢查功能上下限報(bào)警檢查功能變化率報(bào)警檢查功能偏差報(bào)警檢查功能輸出開路報(bào)警檢查功能輸出錯(cuò)誤報(bào)警檢查功能輸出上下限報(bào)警檢查功能無效連接狀態(tài)報(bào)警檢查功能報(bào)警許可權(quán)報(bào)警顯示閃爍動作重複通知報(bào)警報(bào)警處理級別報(bào)警輸出旁路④應(yīng)用MVPVSVOUTSETCASAUT/MANCAS/AUTSUBINInputProcessingControlAlgorithmEnAlgorithmMnAlgorithmOutputProcessingCalculationFunctionMANPV,PVMV,MVTI

CLSCAUSTICFLOW100.080.060.040.020.00.0CASNR4FIC-404BINRL1RL2TINTSIINTBIN:補(bǔ)償輸入RL1:積分限值1RL2:積分限值2TIN:跟蹤輸入TSI:跟蹤開關(guān)輸入（二）連接功能1.連接形式數(shù)據(jù)連接/端子連接2.連接方法(1)數(shù)據(jù)連接包括參照和設(shè)定數(shù)據(jù)參照—從連接目標(biāo)上讀入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)定—把數(shù)據(jù)寫入連接目標(biāo)

a.數(shù)據(jù)連接的目標(biāo)目標(biāo)有3種:過程I/O軟體I/O功能塊(a)和過程I/O的數(shù)據(jù)連接PIDINOUTSUBSET輸入模件過程輸入輸出模件過程輸出數(shù)據(jù)設(shè)定數(shù)據(jù)參照過程輸入------屬於數(shù)據(jù)參照過程輸出------屬於數(shù)據(jù)設(shè)定(b)和軟體I/O的數(shù)據(jù)連接CALCUINOUT數(shù)據(jù)參照數(shù)據(jù)設(shè)定內(nèi)部開關(guān)輸入------屬於數(shù)據(jù)參照CALCU輸出------屬於數(shù)據(jù)設(shè)定內(nèi)部開關(guān)內(nèi)部開關(guān)(c)和功能塊的數(shù)據(jù)連接LDLAGINOUTPVIPVPIDVN數(shù)據(jù)參照數(shù)據(jù)設(shè)定把PVI的數(shù)據(jù)類型PV讀到LDLAG的IN端子------屬於數(shù)據(jù)參照把CALCU的OUT端子的輸出寫入PID的數(shù)據(jù)類型VN------屬於數(shù)據(jù)設(shè)定b.數(shù)據(jù)連接的資訊為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接，必須給出功能塊的連接資訊(I/O端子上的)。資訊元素名（工位號、標(biāo)記名、元素編號或端子編號）資料項(xiàng)目（數(shù)據(jù)類型）目標(biāo)元素名資料項(xiàng)目過程I/O工位號、標(biāo)記名、端子號PV軟體I/O工位號、元素號PV功能塊工位號數(shù)據(jù)類型例：過程I/O端子號由下列符號組成%Z01uscc端子號插槽號單元號或槽箱號輸入輸出插件號過程輸入輸出插件(2)端子連接a.功能塊之間的連接(a)OUT和SET的端子連接PIDINOUTSUBSETPIDINOUTSUBSET端子連接(b)OUT和IN的端子連接PIDINOUTSUBSETAS-HINOUT端子連接(b)端子連接的資訊為了實(shí)現(xiàn)端子連接，必須給出功能塊的連接資訊(I/O端子上的)。資訊元素名（工位號）端子名(三)順序控制功能1.概念根據(jù)預(yù)先設(shè)定的步驟，逐步進(jìn)行各個(gè)階段資訊處理的功能稱為順序控制功能。2.實(shí)現(xiàn)的方法順序控制表功能塊、邏輯圖功能塊、順序功能圖功能塊3.順序控制表功能塊(ST16和ST16E)(1)方框圖輸入處理輸出處理邏輯操作J03J02J01J63J64Q01Q02Q03Q63Q64(2)端子輸入端子=Q01~Q64輸出端子=J01~J64端子連接類型連接目標(biāo)數(shù)據(jù)參考數(shù)據(jù)設(shè)定連接測試狀態(tài)操作端子連接過程I/O軟體I/O功能塊Q01~Q64××●××●●●J01~J64×××●×●●●(3)功能輸入處理(見通用功能)輸出處理(見通用功能)邏輯操作邏輯操作就是順序控制表，它包括：輸入連接資訊條件定義條件規(guī)則輸出連接定義操作定義操作規(guī)則條件信號操作信號輸入連接資訊條件定義條件規(guī)則輸出連接資訊操作定義操作規(guī)則啟動方式掃描方式4.順序控制表(1)No（序號）C01~C32，條件信號的序號A01~A32，操作信號的序號(2)TagnameDataItem（工位號.資料項(xiàng)目）①條件信號輸入的連接信號，例FIC0001.ALRM②操作信號輸出的連接信號，本欄目無論條件信號還是操作信號均可用工位號、資料項(xiàng)目表示（3）Data（數(shù)據(jù)）條件信號的條件規(guī)定操作信號的操作規(guī)定（4）Comment（注釋）條件信號和操作信號代表含義的說明（5）RuleNumber（規(guī)則號）01~32，規(guī)則號決定了順序控制表動作的次序①條件規(guī)則當(dāng)條件信號的測試結(jié)果成立時(shí)，條件規(guī)則成立，條件規(guī)則用Y或N表示②操作規(guī)則當(dāng)條件滿足時(shí)，對輸出信號進(jìn)行操作。操作規(guī)則用Y或N表示（6）Steplabel（步號）最大為100。根據(jù)步號完成每一步的順序控制。（7）THENlabel/ELSElabel(目標(biāo)步號)確定下一次執(zhí)行的步號THENlabel表示條件成立時(shí)，轉(zhuǎn)向THEN所指的步號。ELSElabel表示條件不成立時(shí)，轉(zhuǎn)向ELSE所指的步號。5.實(shí)例(1)工藝注水過程：啟動按鈕第一次接通。(液位上限開關(guān)A斷開)打開注入閥A。貯罐的L↑貯罐的L≥L上限時(shí)，液位上限開關(guān)A接通。關(guān)閉注入閥A。貯罐的L達(dá)到最大。排水過程：啟動按鈕第二次接通。(液位上限開關(guān)A接通)打開排放閥B。貯罐的L↓貯罐的L≤L下限時(shí)，液位下限開關(guān)B接通，關(guān)閉排放閥B。貯罐的L達(dá)到最小。（2）注水和排水過程的順序控制編號工位號.資料項(xiàng)目

數(shù)據(jù)

規(guī)則號0102030405注釋步號12C01PB001.PVON啟動按鈕YYC02SWA.PVON開關(guān)A(液位上限)NYYC03SWB.PVON開關(guān)B(液位下限)NC32A01VLVA.PVH注入閥AYNA02VLVB.PVH排放閥BYNA03A32擴(kuò)展規(guī)則工位號名稱21THENELSE

6.常用順序控制功能模組（1）做條件信號使用功能模組工位號.資料項(xiàng)目數(shù)據(jù)規(guī)則接點(diǎn)輸入Tag/%Znnusmm.PVON/OFFY/N接點(diǎn)輸出Tag/%Znnusmm.PVON/OFFY/N內(nèi)部開關(guān)Tag/%SWnnnn.PVON/OFFY/N計(jì)時(shí)器Tag.BSTSCTUP/PAUSY/N計(jì)數(shù)器Tag.BSTSCTUPY/N回饋控制儀錶Tag.MODEAUT/MAN/CASY/NTag.ALRMNR/HH/HI/LO/LLY/N開關(guān)儀錶Tag.MODEAUT/MANY/NTag.ALRMNR/ANS+/ANS-Y/N關(guān)係運(yùn)算式Tag.X01~X16EQ/GT/GE/LT/LEY/N（2）做操作信號使用功能模組工位號.資料項(xiàng)目數(shù)據(jù)規(guī)則接點(diǎn)輸出Tag/%Znnusmm.PVH/L/F/PY/N內(nèi)部開關(guān)Tag/%SWnnnn.PVH/LY/N計(jì)時(shí)器Tag/%TMnnnn.OPSTART/WAITY/N計(jì)數(shù)器Tag/%CTSnnnn.ACTON/OFFY/N回饋控制儀錶Tag.MODEAUT/MAN/CAS/PRDY/N開關(guān)儀錶Tag.MODEAUT/MANY/NTag.CSV01/02Y/N操作指導(dǎo)資訊%OGnnnn.PVNONY/N順序請求資訊%RQnnnn.PVNONY/N報(bào)警器Tag/%Annnn.PVH/LY/N四.人工介面站的構(gòu)成(一)封閉式單顯示器HIS(二)封閉式雙顯示器HIS(三)開放式單顯示器HIS(四)開放式雙顯示器HIS(五)通用PC型HISPC可選用IBMPC/AT相容機(jī)PCS必須配備通信插件VF701卡選配操作員鍵盤1.通用PC機(jī)2VF701卡及地址置於PCI槽上的控制匯流排介面卡，用於將PC型HIS接入V-net。VF701卡地址域號站號3.

操作員鍵盤防塵防水平面觸摸鍵，9針RS232插頭，可發(fā)出7種電子報(bào)警音響。連接電纜方式選擇鑰匙功能鍵窗口調(diào)用鍵操作控制鍵數(shù)據(jù)鍵入鍵其他鍵五.人工介面站的功能HIS功能窗口操作監(jiān)視功能操作支持功能數(shù)據(jù)獲取功能開放數(shù)據(jù)介面功能維護(hù)功能窗口操作監(jiān)視功能通過一系列具有操作和監(jiān)視功能的窗口，對生產(chǎn)過程的運(yùn)行、控制、監(jiān)視、操作、報(bào)表進(jìn)行運(yùn)作。操作支持功能設(shè)置HIS、鍵盤、功能塊的安全許可權(quán)，防止誤操作。通過生產(chǎn)過程和系統(tǒng)本身的資訊發(fā)佈，瞭解過程和系統(tǒng)的狀態(tài)和隨時(shí)發(fā)生的事件。數(shù)據(jù)獲取功能通過趨勢和報(bào)表等手段收集和保存過程數(shù)據(jù)，可列印也輸出。開放數(shù)據(jù)介面功能通過DDE和OPC介面把CS3000的各種即時(shí)數(shù)據(jù)送出。維護(hù)功能對系統(tǒng)進(jìn)行診斷和維護(hù)。(一)窗口操作監(jiān)視功能窗口操作監(jiān)視功能用戶自定義窗口系統(tǒng)窗口流程圖窗口趨勢窗口系統(tǒng)資訊窗口導(dǎo)航窗口功能塊狀態(tài)監(jiān)視窗口資訊窗口幫助窗口縱觀窗口流程圖窗口分組窗口趨勢點(diǎn)窗口調(diào)整窗口儀錶面板窗口順控表窗口順序功能圖窗口過程報(bào)警窗口操作指導(dǎo)資訊窗口SEBOL窗口1.系統(tǒng)資訊窗口(SystemMessageWindow)2.資源管理器窗口(NavigatorWindow)3.調(diào)整窗口(TuningWindow)4.儀錶面板窗口(FaceplateWindow)5.操作指導(dǎo)資訊窗口(OpdratorGuideWindow)6.過程報(bào)警窗口(ProcessAlarm)8.順控表窗口(SequenceTableWindow)9.趨勢點(diǎn)(Trend-pointWindow)10.流程圖窗口(GraphicWindow)11.總貌窗口(OverviewWindow)12.控制窗口(ControlWindow)13.趨勢窗口(TrendWindow)14.控制回路窗口(CtrolDrawingWindow)15.過程報(bào)告窗口(ProcessReportwindow)16.歷史資訊報(bào)告窗口(HistoricalMessageReportWindow)17.系統(tǒng)管理窗口(SystemAdministrationWindow)18.系統(tǒng)報(bào)警窗口(SystemAlarmWindow)19.HIS設(shè)置窗口(HISSetupWindow)20.FCS狀態(tài)顯示窗口(FCSStatusDisplayWindow)21.調(diào)整時(shí)間對話箱(AdjustTimeDialogBox)22.幫助對話窗口(HelpDialogWindow)

ICE調(diào)節(jié)器一、方框圖二、輸入電路三、PD電路四、PI電路五、輸出電路六、手動操作電路七、指示電路八、傳遞函數(shù)1.輸入電路（掌握為什麼採用偏差、差動輸入、電平移動電路，利用疊加原理推導(dǎo)電路的輸入輸出關(guān)係式）2.PD電路和PI電路（掌握電路的定性分析,

即t=0、t>0、t>>0時(shí)電路的變化過程）3.雙向無平衡無擾動切換（掌握自動→手動、手動→自動無平無擾切換的原因）一、方框圖測量指示電路輸入電路給定指示電路PD電路軟手動電路PI電路輸出電路硬手動電路Ui1-5VDCUs1-5VDCUo1Uo2Uo3測量指示紅針指示1-5mADC給定指示黑針指示1-5mADC軟M硬HA自輸出指示4-20mARL測量指示/給定指示電路1～5V的測量信號→1～5mADC→表頭用紅針指示，（同時(shí)送入輸入電路）

1～5V的給定信號→1～5mADC→表頭用黑針指示，（同時(shí)送入輸入電路）表頭指示測量信號和給定信號0～100%的滿刻度，故稱為全刻度指示調(diào)節(jié)器。輸入電路2(Ui－Us))→Uo1PD電路對Uo1進(jìn)行PD運(yùn)算→Uo2PI電路對Uo2進(jìn)行PI運(yùn)算→Uo3輸出電路對Uo3進(jìn)行電壓電流轉(zhuǎn)換→Io軟手動電路開關(guān)打在M時(shí)，軟手操電壓對時(shí)間的積分和Io有對應(yīng)關(guān)係。硬手動電路當(dāng)開關(guān)打在H時(shí)，硬手操電壓和Io有對應(yīng)關(guān)係。

二、輸入電路（一）作用及原理電路

1.作用

2(Ui－Us)0V→10V

2.原理電路Rcm1Ucm1UiR32R33Rcm2Ucm2R39UBR51R52R53Uo1A5－△＋UsR34R35

A5—理想IC

應(yīng)滿足：差模輸入阻抗＝∞，偏置電流Ib1、Ib2≈0，共模增益＝0

差模增益＝∞

R32、R33—Ui的輸入電阻

R34、R35—Us的輸入電阻

R39、R51—回饋電阻

R52、R53—輸出電阻Rcm1、Rcm2—導(dǎo)線的電阻Ucm1、Ucm2—導(dǎo)線電阻上產(chǎn)生的壓降

UB—基準(zhǔn)電壓

UO—輸出電壓（二）工作原理1.為何是偏差？——調(diào)節(jié)器應(yīng)接受偏差信號Ui－Us輸入電路的作用是要獲得偏差信號。採用了Ui和Us並聯(lián)比較的方式。UiUsR32R33R34R35－＋差模輸入阻抗→∞A5εUiUsR=R32+R33R=R34+R35－＋→∞ε＝UiR/(R＋R)－UsR/(R＋R)ε＝Ui/2－Us/22ε＝Ui－Us偏差信號2.為何是差動？

——消除導(dǎo)線電阻壓降Ucm1和Ucm2的影響

Rcm1Ucm1Ui250ΩIi4-20mADC＋－二線制變送器24VUsRcm14-20mADC＋－二線制變送器24V

A5調(diào)節(jié)器由於24VDC供電，二線制變送器和調(diào)節(jié)器的都並聯(lián)在24VDC兩端。由於變送器是二線制變送器。測量信號和電源負(fù)端公用一根導(dǎo)線。4~20mA流經(jīng)負(fù)載電阻250Ω產(chǎn)生了UiUi＝4~20mA×250Ω＝1~5V信號線和電源線公用2根導(dǎo)線的變送器4~20mA流經(jīng)導(dǎo)線電阻Rcm1產(chǎn)生了Ucm1Ucm1＝4~20mA×Rcm1Ω＝0~1VUS

＝1~5V或US

＝4~20mA×250Ω＝1~5V調(diào)節(jié)器的輸入信號＝Ui＋Ucm1

－US

輸入信號引入一個(gè)誤差Ucm1

，是不允許的。

分析發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)線電阻產(chǎn)生的Ucm1作用在IC的兩個(gè)輸入端之間，是個(gè)差模信號，理想IC對差模信號有放大作用，對共模信號有抑制作用，如果將Ucm1由差模信號轉(zhuǎn)換成共模信號，利用理想IC對共模信號的抑制作用就可以排除Ucm1的影響。Ui－Us

採用差動輸入的形式後:

Ucm1是個(gè)共模信號，不會被放大。

Ui－Us是個(gè)差模信號，可以被放大。大小相等、方向相同的形式作用IC兩個(gè)輸入端對地之間的信號作用IC兩個(gè)輸入端對地之間的信號3.為何是電平移動?——滿足共模輸入電壓範(fàn)圍的要求。電平移動的定義：

共模輸入電壓範(fàn)圍的定義：

將電源負(fù)端為零電平的信號轉(zhuǎn)換成以參考電位為基準(zhǔn)的信號在保證IC正常工作的情況下，IC的UT或UF的大小。

輸入電路的IC：

型號μpc157A電源24VDC共模輸入電壓範(fàn)圍2~19.5VDCUF

＝UT≤2~19.5VDC

把以0V為基準(zhǔn)的Ui送入IC，它的共模輸入電壓範(fàn)圍≠2~19.5V，IC不工作。把以？V為基準(zhǔn)的Ui送入IC，它的共模輸入電壓範(fàn)圍＝2~19.5V，保證IC正常工作？

R32R35R33R51UiUcm1Ucm2UFUo1/2UBUcm1UsUcm2UT∵R32>>Rcm1∴Rcm1忽略不計(jì)

∵R33>>Rcm1∴Rcm1忽略不計(jì)

R35>>Rcm2∴Rcm2忽略不計(jì)

R34>>Rcm2∴Rcm2忽略不計(jì)R52=R53

R34UBR39∵Ucm1=Ucm2=0～1V∵Us=Ui=1～5V

若UB=0V

則UF=UT≈0.33～2.33V

若UB=10V

則UF=UT≈3.7～5.7V

結(jié)論：UB=0V，無電平移動，當(dāng)Ui=1～5V變化時(shí)，IC兩個(gè)輸入端的電位均為0.33～2.33V，不在共模輸入電壓範(fàn)圍2～19.5V之內(nèi)，∴IC不能正常工作。

若UB=10V，有電平移動,當(dāng)Ui=1～5V變化時(shí)，IC的兩個(gè)輸入端電位均為3.7～5.7V，在共模輸入電壓範(fàn)圍2～19.5V之內(nèi)，∴IC可以正常工作。

∴必須進(jìn)行電平移動，把基準(zhǔn)電平由0V抬至10V，否則IC不能正常工作。

三、PD電路（一）作用及原理電路

1.作用

Uo1進(jìn)行PD運(yùn)算後放大α倍→Uo2

無電平移動

2.原理電路無源PD電路P電路R56C18R549.1KR551KR62Uo1Uo2R7410KR7339ΩA6＋△－R55、R54—微分增益電阻

R56+R62—微分電阻

C18—微分電容

R74+R73—比例電阻

Uo1—輸入信號

Uo2—輸出信號（二）工作原理PD電路無源PD電路P電路R54、R55組成的分壓電路C18(R56+R62)組成的微分電路A6R74+R73組成的比例電路

U01經(jīng)R54和R55分壓後，在R54上的壓降為

在R55上的壓降為分壓比n=10

U02經(jīng)R74和R73分壓後，若R74的滑動觸頭在最上端，則

即回饋信號=輸出信號。若R74的滑動觸頭在最下端，則

即回饋信號=部分輸出信號。

∵R74=10K，R73=39Ω

定性分析

Uo1有階躍變化，

t＝t0，電容C18上的電壓不能突變，相當(dāng)於短路。UT=Uo1t＞t0，R54上的電壓經(jīng)C18、(R12+R13)形成一個(gè)回路對C18充電，隨時(shí)間的增長，Uc18越來越大，UT越來越少。

t＝∞，電容C18上充滿了電，相當(dāng)於開路，UT＝UO1/n，UO2＝αUT＝αUO1/nUC＝ICt/CUo1、UT、Uo2的電路變化過程如圖所示:Uo1Uo1t=toUTUo1Uo1/nUo2αUo1αUo1/n0t0t0t

四、PI電路（一）作用及原理電路

1.作用

UO2進(jìn)行PI運(yùn)算→UO3

無電平移動

2.原理電路A7R75R76C20R78R80S4－△＋C21Uo3UB×1×10

R75、R76—分壓電阻

R78+R80—積分電阻

C21—積分電容

C20—比例電容

S4—積分時(shí)間換檔開關(guān)

S4х10→m=10S4х1→m=1TI的大小與m有關(guān)，m不同TI也不同

（二）工作原理PI電路P電路I電路C20、C21、A7組成的電容分壓比例電路A7、R78+R80、C21組成的積分電路

定性分析：

Uo2有階躍變化,t＝t0，C20和C21組成分壓式比例電路，

∴Uo3（t0）＝－C20UO2/C21

∵C20

＝C21

∴

Uo3（t0）＝－UO2A7Uo3Uo21/C20S1/C21S＋－△

t＞t0，Uo2/m→R78+R80→C21→Uo3形成一個(gè)回路對C21充電。Uo2/m

＝常量，I1＝I2＝常量恒定電流對C21充電，UC21隨時(shí)間線性增長。

A7－△＋R78+R80C21I1Uo2/mI2Uo3Uo2tC20Uo2/C21tUo2toto其輸出曲線為

五、輸出電路（一）作用及原理電路

1.作用

Uo3→Io10V→0V2.原理電路

A8R9340KR9640KR9510K24VUFUTR9910KR100－△＋RL輸出指示表V13I’oIfIoUfUo3UBR93、R96—輸入電阻R95

、R99—回饋電阻

R100—限流電阻

RL—負(fù)載電阻

Uo3—輸入信號

UB—基準(zhǔn)電平10VIo—輸出電流

24V—電源電壓

（二）工作原理R96R95UB24VUFR93R99Uo3UBUfUT

分析輸出電路的運(yùn)算關(guān)係時(shí)，假設(shè)Ib

＝If＝0

則Io＝I’o＝Uo3/4R

假設(shè)Ib＝0，合理；假設(shè)If＝0，不合理。

∵Ib本來就很小，再採用複合放大管，可保證相同輸出的情況下使Ib更小。

If是回饋電流，隨著Io的變化而變化，有不同的輸出就有不同的回饋。

I’o=4mA時(shí)，If最大。體現(xiàn)的誤差就最大。

I’o=20mA時(shí)，If最小。體現(xiàn)的誤差就最小。

可見I’o=4mA時(shí)，If=0.255mA，它占I’o的6%以上，調(diào)節(jié)器的精度為±0.5%，最大誤差為1%，折合成電流為0.16mA。而0.255mA>0.16mA，上述電路結(jié)構(gòu)超出了誤差允許的範(fàn)圍。只有採用非對稱差動輸入電路。使Uo3的兩個(gè)輸入電阻R93≠R96，當(dāng)R93=40.25KΩ=4(R95+R101)，就可以獲得精確的轉(zhuǎn)換關(guān)係。

六、手動操作電路（一）作用調(diào)節(jié)器有故障控制系統(tǒng)有故障系統(tǒng)開車投運(yùn)時(shí)需要手動操作

A7－△＋Uo2R75R76C20R78R80AMHC21RH2Uo3R91RH1RHVHS5AMH－Um＋UmRm1Rm1Rm2Rm2S5-1S5-2S5-3S5-4S6S6→A自動操作比例積分電路實(shí)現(xiàn)S6→M軟手動操作積分電路實(shí)現(xiàn)S6→H硬手動操作比例電路實(shí)現(xiàn)S6→甩空保持浮空電路實(shí)現(xiàn)

A7－△＋U03C21(二)保持電路

S6→“M”時(shí)，不按動S51～S54，A7的輸入端懸空。C21上的電壓既無充電也無放電。Uc21不變，∵UC21=Uo3

，Uo3不變，導(dǎo)致IO不變。

保持特性定義：

理想狀態(tài)下，調(diào)節(jié)器的輸出信號長期保持不變的特性稱為保持特性Rc≠∞C21通過本身的漏電阻Rc放電rid≠∞C21通過IC的差模輸入阻抗rid放電Ib≠0Ib對C21充電或放電Uos≠0Uos對C21充電或放電

選用帶前置級的IC:Ib=10PA

U0S=10mVrid=1011ΩA7=105C21=10μfRC=1012Ω

若U03=5V時(shí)，使U03產(chǎn)生1%的誤差，各個(gè)因素所需的時(shí)間為：

使UO3產(chǎn)生1%的誤差，漏阻RC和靜態(tài)偏流Ib用的時(shí)間比較少，對保持特性的影響最嚴(yán)重，為獲得比較好的保持特性，選用Ib極小的IC和RC極大的C21。為了滿足保持特性的指標(biāo)，還要求切斷IC輸出和輸入之間的漏電(地絕緣)。

（三）軟手動電路

S6→“M”，S5按下任一檔，形成軟手動電路－Um＋UmC21RMIRMIC21

A7－△＋U03軟手動電路本質(zhì)上就是一個(gè)積分電路

軟手動定義：

軟手動電路的輸出總是在保持電路的輸出的基礎(chǔ)上再增加(或減少)一個(gè)變化量

U03軟=U03?！馈鱑03輸出信號和軟手動操作電壓對時(shí)間的積分成正比

軟手動操作有五種狀態(tài):

慢升、快升、慢降、快降、斷慢升→向右輕按軟手操扳鍵S5、

S5-2接通，－UM→RM1→RM2→S5-2→C21→U03，給C21反向充電(放電)，使I0從4mA→20mA用100S，稱之為慢升。

快升→向右重按軟手操扳鍵S5

、S5-1接通－UM→RM1→S5-1→C21→U03，給C21反向充電(放電)，使I0從4mA→20mA用6S，稱之為快升。慢降→向左輕按軟手操扳鍵S5

、S5-4接通,+UM→RM1→RM2→S5-4→C21→U03

，給C21正向充電，使I0從20mA→4mA用100S，稱之為慢降。

快降→向左重按軟手操扳鍵S5，S5-3接通

+UM→RM1→S5-4→C21→U03

，給C21正向充電，使IO從20mA下降到4mA用6S，稱之為快降。小結(jié):+UM→IO↓，－UM→IO↑。(RM1+RM2)→IO變化速度慢，RM1→IO變化速度快。

“斷”就是一鬆手，軟手操扳鍵S5在彈簧作用下，自動彈回到“斷開”位置，即S5的1～4全斷開，電路處於保持狀態(tài)，IO不變。

(四)硬手動電路

S6→硬手動時(shí)，就變成了硬手動操作電路由於C21和RH2並聯(lián)，C21=10μF，RH2=30KΩ，τ=30KΩ×10μF=0.3S，時(shí)間常數(shù)非常小，故C21可以忽略不計(jì)C21

A7U03RH1RH2UH－△＋

硬手動電路本質(zhì)上就是一個(gè)阻性的比例運(yùn)算電路。硬手動的定義輸出信號和硬手動操作電壓成正比

∵RH1=RH2=30K，∴UH和U03有一一的對應(yīng)關(guān)係，被稱為“硬手動”操作。(二)切換

儘管M→H是有平衡無擾動切換，但是通常稱為雙向無平衡無擾動切換。A無平無擾M有平無擾HA無平無擾M無平無擾H無平衡無擾動切換→兩個(gè)信號不需要一個(gè)相等的過程，在切換一瞬間輸出信號沒有變化方式切換

原因方式切換

原因方式A無平無擾∵S5沒按下,則C21沒有充放電,形成了保持特性M有平無擾∵Uh接通,則C21有充放電,無保持特性HPI電路I電路P電路A無平無擾∵U02事前儲存在C20中,切換時(shí),C21無充放電,形成保持特性M無平無擾∵S5沒按下,C21無充放電,形成保持特性H

七、指示電路（一）作用及原理電路

1.作用

1～5V→1～5mA0→10V2.原理電路

A2－△＋Ui測量校正S2R8R9R133VV4R4R21R29R28R23R18IoIfU0R15R14I’oUB=10V＋－

（二）工作原理

S2處於“校驗(yàn)”位置時(shí)，3V→3mA，在電流表上指示出標(biāo)準(zhǔn)信號的大小。否則：檢查校驗(yàn)信號是否準(zhǔn)確檢查電流錶的機(jī)械零點(diǎn)是否準(zhǔn)確

UFR29R23U0UBUBUTR21R28UiUF＝(UO+UB)R29(R29+R23)UT＝UBR28＋UiR21(R21+R28)(R21+R28)∵UF＝UT∵R29

＝R28

＝R23

＝R21∴UO

＝UiIO’＝UO/(R14＋R15)＝Ui/(R14＋R15)∵IO

＝IO’＋I(xiàn)f忽略If∴IO＝IO’＝Ui/(R14＋R15)Ui＝1~5VDC，調(diào)節(jié)R15

，IO＝1~5mA

電流錶應(yīng)指示I’0，實(shí)際卻指示I0。因?yàn)楸眍^內(nèi)阻會隨溫度的變化而變化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換精度出現(xiàn)誤差。

八、傳遞函數(shù)推導(dǎo)電路的傳遞函數(shù)時(shí)，利用變換阻抗是一種比較簡單的辦法（一）變換阻抗

電阻電容

U(S)=RI(S)

U(S)=1/CSI(S)RI（S）U（S）1CSI(S)U(S)R1CS變換阻抗的串聯(lián)變換阻抗的並聯(lián)1CSR

（二）輸入電路的Wi(s)

利用阻容的變換阻抗，根據(jù)疊加原理先求

UF(S)=?UT(S)=?

令UF(S)=UT(S)

推出U01(S)

Wi(S)=UO1(S)/[Ui(S)－Us(S)]=－2

（三）PD電路的WPD(s)

利用阻容的變換阻抗，根據(jù)疊加原理先求

UF(S)=?UT(S)=?

令UF(S)=UT(S)

推出UO2(S)

WPD(S)=UO2(S)/UO1(S)=

（四）PI電路的WPI(s)

利用阻容的變換阻抗，根據(jù)節(jié)點(diǎn)電流定律先求流入的兩股電流=流出的一股電流

UO3(S)=A7*UF(S)

推出UO3(S)

WPI(S)=UO3(S)/UO2(S)=

（五）輸出電路的WO(s)

利用阻容的變換阻抗，根據(jù)疊加原理先求

UF(S)=?UT(S)=?

令UF(S)=UT(S)

推出IO(S)

WO(S)=IO(S)/UO3(S)=

（六）整機(jī)的WPID(s)1.方框圖－2Ui(S)-US(S)U02(S)U03(S)U01(S)I0(S)2.傳遞函數(shù)

I0轉(zhuǎn)換成