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1、本次课标题：模块二SLPC*E可编程调节器的程序编制与调试授课班级上课时间周月日第节上课地占八、过程控制实验室周月日第节教学目的能用SLPC可编程调节器合理地组成与实施蒸汽流量测量系统。教学目标能力（技能）目标知识目标1、能用编程器编制气体温压补偿的测量程序。2、能用编程器调试程序，并下载到SLPC可编程调节器内。3、能组成合理的测量系统，并正确调试系统。SLPC可编程调节器的工作原理，气体的温压补偿测量原理。重占八、难占八、及解决方法重点：学会用户程序的编制及SLPC可编程调节器的硬件联接。难点：温压补偿测量的数据规格化运算。解决办法：理论联系实际的分析一一教师操作演示的讲解一一学生动手实践
2、的能力提高。参考资料1 高志宏主编，过程控制与自动化仪表，浙江大学出版社，2006年2 厉玉鸣主编，化工仪表及自动化，化学工业出版社，2004年.3 王森等主编，仪表工试题集，化学工业出版社，2003年第二版.4 解怀仁、杨彬彦主编，石油化工仪表控制系统选用手册，北京，中国石化出版，2004年5 吴勤勤主编，控制仪表及装置，化学工业出版社，2002年第二版.课前准备：多媒体课件制作、演示实验设备调试、以4人/小组进行分组。、SLPC*E的工作节拍和程序运行原理（20分钟）通过前面部分的学习，我们已经熟悉了可编程调节器的功能与结构、掌握了参数设置等基本操作，但仅这样做可编程调节器并不能工作，必须
3、编写满足工艺要求的用户程序，才能使可编程调节器在系统程序的管理下，按照编写好的用户程序要求进行工作。为此，本次将重点介绍用户程序的编写方法，并通过大家的动手实践掌握好该项技能。为了对SLPC可编程调节器有一正确而较全面的理解，从而科学地掌握其操作及程序的编制，我们首先介绍其工作节拍与程序运行原理。1、SLPC*E的工作节拍SLPC*E是按100ms或200ms的定周期节拍工作的，图1是其常用的200ms工作时序图。从图1可以看出，在控制周期内，控itAinriDA出用户程序图1丸PC宦啣咽片吋门用制器依靠内部的定时器，每隔10ms向CPU发出一次中断申请，启动相应程序顺序执行。CPU累计定时器
4、中断申请次数，每20次，即200ms完成一个控制循环。在每个控制周期的开始，首先判断是否编程工作状态。若是，则转入编程处理程序；若不是，则进入自检状态一一检查RAM、ROM、D/A、A/D工作是否正常。如果这些检查都正常，则读入状态寄存器并对输出回路的连接状态及并对输出回路的连接状态及RAM的数据，以判明控制器处于自动、手动还是备用电源的电压进行检查。在定周期节拍的最初10ms内完成上述自检工作后，在第二、第三两个10ms定时中断的作用下，由输入程序自动对各路模拟量输入进行两次A/D转换，取其平均值存入RAM的输入寄存器Xn中。在A/D转换结束后，CPU就从用户ROM中取出用户程序，按编制好的
5、程序顺序执行，直到最后一句END为止。在执行完用户程序的各项操作之后，调用输出处理程序进行输出处理，依次用10ms的时间对PV、SV、Y1、Y2、Y3进行D/A转换，向外输出模拟信号。在完成上述程序后，系统转入等待状态，直到200ms的固定控制周期结束，再进入下一个新的控制周期。SLPC*E单回路控制器就是按照这样的工作节拍反复循环着。从图1中还可看到一项D/A刷新操作，这是为了保持输出值稳定而采取的软件措施。从前面的系统原理图可以得知，控制器的模拟量输出采用输出电容进行保持，为了尽量减小电容的放电电流，CPU每隔20ms对输出电容进行0.1ms的短暂充电，以补充放电损失的电荷量，对输出保持的
6、质量大大提高。为了保障定周期工作节拍的正常进行，系统中还设有专门的监视器WTD（软件狗），实时地监视控制周期的时间进程。如果CPU因故障等原因经过200ms不能完成工作循环，就发出报警信号，并采取以下应急处理措施：保持输出状态不变，控制方式自动切换到手动方式，指示表及操作电流输出切换到后备电路，以避免事故的发生或进一步扩大。2、用户程序运算原理SLPC*E的用户程序采用面向对象的程序设计语言编制，结构类似于一般的计算机高级语言。只要根据控制流程图的各项功能，选用相应的功能模块指令进行顺序排列，即可组成一个用户程序。这种利用功能模块组成控制系统的方法，在数字控制仪表中称为“组态”。下面以一个2输
7、入变量相加的运算为例，说明用户程序的运算原理。假设运算前各运算寄存器内的数据分别为A、B、C、D、E。表1输入加法运算程序号程序运算后s寄存器内的数据说明S1S2S3S4S51LDX1X1ABCD读入X1数据，E消失2LDX2X2X1ABC读入X2数据，D消失3+X1+X2ABCC加法运算，A、B都消失4STY1X1+X2ABCC电流输出5ENDX1+X2ABCC程序输出第一步：LDX1输入寄存器X1内的数据在用户程序执行前，SLPC的输入处理程序已将各路模拟量输入信号，经A/D转换后存入寄存器X1X5中。执行程序LDX1后，X1中的数据就进入运算寄存器S1中，根据堆栈原理，其它各运算寄存器内
8、的数据顺序下移，原S5中的数据被丢失。第二步：LDX2输入寄存器X2内的数据执行LDX2后，X2中的数据进入运算寄存器S1,其余各寄存器内的数据再次下移，原S5中的数据D被丢失。第三步：+加法运算，对X1、X2求和。将S2中的数据加上S1中的数据，和数（X2+X1）存入S1中。其它各寄存器中的数据上移一格，但S5中的数据不变。第四步：STY1将S1中的数据送到输出寄存器Y1中，运算寄存器中的数据不变。送入Y1中的数据由输出处理程序转换成模拟电信号。第五步：END程序结束。至此，一个控制周期的运算结束，等到下一个控制周期再重新开始执行用户程序。从这个实例可以看出：（1）运算过程的三个基本动作 取
9、数存入运算寄存器LD指令 数据运算运算指令 输出结果ST指令（2）S寄存器的作用用户程序的执行都是通过运算寄存器进行的，输入输出指令只对S1操作，其它指令则围拢着S1S5进行。因此，在设计用户程序时必须熟悉指令执行时各种数据在运算寄存器中的正确位置。二、操作演示用户程序的写入（45分钟）1、用户程序的编写方法SLPC的用户程序编制是用专门的编程器SPRG写入，编程器内部有RAM、ROM和存储用户程序的EPROM，但没有CPU,使用时必须通过扁平电缆与SLPC或其它YS-80系列可编程仪表连接，其相互关系如图2所示。通过SPRG面板上的显示器和键盘，将用户程序逐句键入。为便于程序的修改，首先暂存
10、于SPRG的RAM中，经调试确认无误后，写入用户EPROM中,最后将其插入SLPC的侧面的对应插座上,可编程控制器就可以投入运行。QODOOQOODOD00OOOD00DOQDBOQDOOOQODOQtOM|RAN107用户HOMnaiuiiS*图2人世lEinmvA福件窟穴可筑軒【即fitsSTOifiWBJ的话竹Wffi2、SPRG编程器的结构图3是SPRG的面板正视图，图中显示其正面板上有:（1）电源开关（POWER）（2）工作方式切换开关其中用厂RUM匕彳E回回SEB回閔mMAaHMss回商aEBa丄sAHEaEasHaIZQ詞圈a图3SPRG的正面板图PROGRAM:编程状态，可以进
11、行程序输入、修改和打印。TESTRUN:试运行状态，对编制的用户程序和仿真程序进行试运行。（3）EPROM插座可插入用户程序的EPROM，以便写入用户程序或对存储在EPROM中的用户程序读出。(4) 显示器对工作状态、输入的程序和数据等进行显示。(5) 键盘SLPC*E键盘共有41个按键，具体分布见图4所示。可以分为：编程控制键：第一排和最右边的按键用于编程控制，具体功能见表Z所示。数字键：09十个数字，小数点寄存器名键：X、Y、DI、DO、P、T、K、A、B、FL、E、D、CI、CO、KY和LP。指令符号键：所有运算、控制功能指令符号。为了减少按键数目，一个按键都集成13功能：单功能键：具有
12、键上所标符号代表的功能。双功能键：键上所标符号代表一种功能，键上方蓝色符号代表第二种功能。三功能键：键上所标符号代表一种功能，键左上方黄色符号代表第二种功能，通过键盘右上方的两个功能键一一蓝色的使用，以便选择第二或第三功能。例如，直接按“1”键表示选择数字”和正负符号键“(S)”。JCFRKOIMPNZ-tfiicph:fk羿切vlmmayCkdrabsU$T-回0SH0Q0牡卜.LX耍HbM$實帳Lu-QrwTYBOOLfiLJKJfLLMTfM1.H礎十JTBC+ML键右上方蓝色符号代表第三种功能。功能选择是f键和黄色的g键进行设置，它们与功能键配合1，如先按黄色的G键，再按“1”键，则表
13、示选择运算符号SW，如先按蓝色的F键，再按“1”键，则表示选择运算符号HSL。键盘上有几个符号是SLPC所不具有的指令代码。3、编程方法(1)初始化：编程时，先将工作状态开关“TESTRUN/PROGRAM”置于PROGRAM位置，然后用“INZ”键对用户程序区，包括CNT和DIO等设定状态进行初始化，接着，用“INIP”键对参数进行初始化。（2）输入程序：完成初始化操作后，便可用键盘输入用户程序。按照设计好的程序表，在编程器上寻找对应的键，从主程序MPR开始，顺序逐句键入，主程序输入完成后，接着输入子程序SBP。（3）输入常数：接下来是指定可编程开关量输入输出接口DIO的功能，指定控制字CN
14、T，以及固定常数K、折线函数转折点等，这些数据的输入都必须按“ENT”键才能真正输入。至此，用户程序及必要的指定项目已输入完毕。三、动手实践用户程序的编写训练（65分钟）1、准备工作（1）在执行试验程序状态下的动作检验用仪表和试验仪器，其配线要领如图5所示。执行上述配线时，不能接通电源。图5仪表配线图（2）将编程器的TESTRUN/PROGRAM开关给定成PROGRAM状态。（3）将仪表和编程器连接起来。（4）在编程器的电源开关呈OFF状态时，编程器插头与电源插座连接。（5）将编程器的电源开关置于ON，接通仪表电源，同时向试验仪器供电，进行预热。（6）键操作编程器显示MAINPROGRAMFm1INITPROGRAM瞬时MAINPROGRAMGm1INITPARAMETER瞬时MAINPROGRAM利用这种键操作，以使编程器进入程序输入状态。PROGRAMXX1X1H100.0ENTX1L000.0ENTX1H100.0MAINX1的100.0%，每按压1次ENT键，0%的指定值交互进
