文档介绍：会计学
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控制仪表及装置第三
第一节概述
> 可编程调节器的特点
实现了仪表和计算机一体化。
具有丰富的运算、控制功能。
通用性强，使用方便。
具有通信功能，便于系统扩展。
可靠性高，维护方便。
调节器还具有自诊断功能，随时监视各部件工况，出现故障，指示操作人员及时排除。
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> 基本构成
硬件系统
多
路
开
关
采
样
保
持
输
入
缓
冲
模
拟
量
输
入
开
关
量
输
入
A/D
输
入
接
口
微处理器
输
出
接
口
存储器
键盘显示接口
D/A
多
路
开
关
输
出
保
持
V/I
输
出
缓
冲
键盘
显示器
通信接口
发送
接收
模
拟
量
输
出
开
关
量
输
出
通
信
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主机电路
由微处理器(CPU)、存储器(ROM、EPROM、RAM)、定时/计数器(CTC)以及输入输出接口(I/O)等组成, 完成数据传递、信息与程序存储、定时计数、并行输入输出和异步或同步串行通信的功能。
数字仪表现常采用单片微机或专用集成电路作为主机电路。单片微机包括了CPU、ROM、RAM、CTC和I/O接口等, 与多芯片组成的主机电路相比，具有体积小、连线少、可靠性高、价格便宜的优点。
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模拟量输入输出通道
模拟量输入通道包括多路模拟开关、采样/保持器(S/H)和 A/D转换器等，完成模数转换功能。有多种类型的 A/D，性能各异，位数有二进制 8、10、12、16、20、24位及二-十进制31/2 、41/2位。
模拟量输出通道包括 D/A转换器、多路模拟开关、输出保持电路和V/I转换器等, 完成数模转换和电压/电流转换功能。常采用电流型 D/A 芯片，有 8、10、12、16位等几种， D/A 输出端尚需加接运算放大器。
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开关量输入输出通道
触点开关、无触点开关或逻辑器件的开关量信号，通过输入缓冲电路或直接由输入接口送至主机电路，经处理后通过输出锁存器输出至开关器件。
人机联系部件
包括测量值、给定值显示器，输出电流显示器, 运行状态(串级/自动/手动)切换按钮，给定值增减按钮, 另有一些状态显示灯和设置、指示各种变量的键盘、显示器。
显示器常使用动圈指示表、LED、LCD等器件。
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通信部件
包括通信接口和发送、接收电路等。通信接口将欲发送的数据转换成标准通信格式的数字信号，由发送电路送至通信线路上；同时通过接收电路接收来自通信线路的数字信号，将其转换成能被主机接受的数据。
通信接口有并行和串行两种。可编程调节器大多采用串行传送方式，一次传送一位，连续传送，其特点是所用电缆少，成本低，适于远距离传输。
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系统程序
软件系统
系统初始化
键盘显示管理
中断管理
自诊断处理
运行状态控制
监
控
程
序
键处理
定时处理
运算控制
通信处理
掉电处理
中
断
处
理
程
序
是调节器的主体部分，通常由监控程序和中断处理程序组成：
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用户程序
其作用是连接系统程序中各功能模块，以完成预定的控制任务。
编制程序采用表格式组态语言 (KMM调节器)和助记符式组态语言(SLPC调节器)。本章以前者为例予以介绍。
编程有在线和离线两种方法：
编程器独立于调节器, 用户程序写入EPROM, 将其插入调节器相应的插座上。
编程器和调节器共用一个CPU，用户程序写入EPROM后，同样移至调节器的插座上。
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PID控制算式
可编程调节器的 PID 算式是对模拟控制器的算式（参见第一章）进行离散化得到的。
积分项可表示为
∫ e (t) d t = TS  e (i)
t
0
n
i = 0
微分项可表示为
d e (t) e (n) - e (n-1)
d t
TS
式中TS 为采样周期，n 为采样序号。经替换得到完全微分型的位置型算式：
y(n) = Kp {e(n) +
TS
 e(i) +
} + y’
TI
n
i = 0
TD
TS
[e(n) - e(n-1) ]
式中y(n)为第n次采样输出值， y’为输出初值。
=
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