MEASUREX 053193-00輸入輸出變量的轉(zhuǎn)換

    MEASUREX 053193-00控制有兩個(gè)輸入量:給定值(sp)和過(guò)程變量(pv)。多數(shù)工藝要求給定值是固定的值，如加熱爐溫度的給定值。過(guò)程變量是經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換和計(jì)算后得到的被控量的實(shí)測(cè)值，如加熱爐溫度的測(cè)量值。給定值與過(guò)程變量都是與被控對(duì)象有關(guān)的值，對(duì)于不同的系統(tǒng)，它們的大小、范圍與工程單位有很大的區(qū)別。應(yīng)用PLC的PID指令對(duì)這些量進(jìn)行運(yùn)算之前，必須將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)化的浮點(diǎn)數(shù)(實(shí)數(shù))。
    同樣，對(duì)于MEASUREX 053193-00指令的輸出，在將其送給D/A轉(zhuǎn)化器之前，也需進(jìn)行轉(zhuǎn)換
3.3  回路輸入的轉(zhuǎn)換
    轉(zhuǎn)換的*步是將給定值或A/D轉(zhuǎn)換后得到的整數(shù)值由16位整數(shù)轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)，可用下面的程序?qū)崿F(xiàn)這種轉(zhuǎn)換:
    XORD    AC0,  ACO    
    //清除累加器
    MOVW    AIWO,  AC0 
    //將待轉(zhuǎn)化的模擬量存入累加器
    LDW＞＝  AC0,  0     
    //如果模擬量數(shù)值為正
    JMP   0   
    //直接轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)
    ORD 16#FFFF0000,  ACO     
    //將AC0內(nèi)的數(shù)值進(jìn)行符號(hào)擴(kuò)展，擴(kuò)展為32位負(fù)數(shù)
    LBL   0
    DTR   AC0,  AC0     
    //將32位整數(shù)轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)
    轉(zhuǎn)換的下一步是將實(shí)數(shù)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成0.0~1.0之間的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)數(shù)，可用下面的式(3)對(duì)給定值及過(guò)程變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化:
    RNorm=(RRaw/Span)+Offset (3)
    式中:
    RNorm－標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)數(shù)值;
    RRaw－標(biāo)準(zhǔn)化前的值;
    Offset－偏移量，對(duì)單極性變量為0.0，對(duì)雙極性變量為0.5;
    Span－取值范圍，等于變量的zui大值減去zui小值，單極性變量的典型值為32000，雙極性變量的典型值為64000。
    下面的程序?qū)⑸鲜鲛D(zhuǎn)換后得到的AC0中的雙極性實(shí)數(shù)(其Span=64000)轉(zhuǎn)換成0.0~1.0之間的實(shí)數(shù):
    /R   64000.0， AC0 
    //累加器中的實(shí)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)
    //加上偏移值，使其在0.0~1.0之間
    MOVR   ACO， VD100    
    //加標(biāo)準(zhǔn)化后的值存入回路表內(nèi)
3.4  MEASUREX 053193-00回路輸出的轉(zhuǎn)換
    回路輸出即PID控制器輸出，它是標(biāo)準(zhǔn)化的0.0~1.0之間的實(shí)數(shù)。將回路輸出送給D/A轉(zhuǎn)換器之前，必須轉(zhuǎn)換成16位二進(jìn)制整數(shù)。這一過(guò)程是將pv與sp轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值的逆過(guò)程。用下面的公式將回路輸出轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù):
    RScal=(Mn－Offset)×Span (4)
    式中，RScal是回路輸出對(duì)應(yīng)的實(shí)數(shù)值，Mn是回路輸出標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)值。
    下面的程序用來(lái)將回路輸出轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的實(shí)數(shù):
    MOVR  VD108,  AC0    
    //將回路輸出送入累加器
    -R  0.5,  AC0 
    //僅雙極性數(shù)才有此語(yǔ)句
    *R  64000.0,  AC0    
    //單極性變量乘以32000.0
    用下面的指令將代表回路輸出的實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換成16位整數(shù):
    ROUND  AC0,  AC0   
    //將實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換為32位整數(shù)
    MOVW  AC0,  AQW0  
    //將16位整數(shù)寫(xiě)入模擬輸出(D/A)寄存器
3.5  MEASUREX 053193-00指令及回路表
    S7-200的PID指令如圖3所示:

圖3    MEASUREX 053193-00指令

    指令中TBL是回路表的起始地址，LOOP是回路的編號(hào)。編譯時(shí)如果指令的回路表起始地址或回路號(hào)超出范圍，CPU將生成編譯錯(cuò)誤(范圍錯(cuò)誤)儀器編譯失敗。PID指令對(duì)回路表中的某些輸入值不進(jìn)行范圍檢查，應(yīng)保證過(guò)程變量、給定值等不超限?；芈繁韰⒁?jiàn)附表。

附表     PID指令的回路表

    如果MEASUREX 053193-00指令中的算術(shù)運(yùn)算發(fā)生錯(cuò)誤，特殊存儲(chǔ)器SMI.1(溢出或非法數(shù)值)被置1，并將終止PID指令的執(zhí)行。要想消除錯(cuò)誤，在下次執(zhí)行PID運(yùn)算之前，應(yīng)改變引起運(yùn)算錯(cuò)誤的輸入值，而不是更新輸出值。

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