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西門子CPU模塊6ES7214-2AS23-0XB8

現(xiàn)在上位機(jī)系統(tǒng)中很多要求具備流量計(jì)的流量累計(jì)功能，由此引出的幾個(gè)問(wèn)題，期望與大家分享。

問(wèn)題1：自行編寫流量累計(jì)程序

自行編寫流量累計(jì)程序的原理，其實(shí)就是積分的最原始算法概念，把單位小間隔時(shí)間內(nèi)的瞬時(shí)流量乘以單位間隔時(shí)間，得到單位小間隔時(shí)間內(nèi)的流量，再把這些小流量累加起來(lái)，就的到了累計(jì)流量。

在流量累計(jì)編程中經(jīng)常會(huì)遇到實(shí)數(shù)加法問(wèn)題，實(shí)數(shù)加法運(yùn)算的注意事項(xiàng)也應(yīng)當(dāng)引起編程人員的重視，請(qǐng)看下例程序（假設(shè)其在OB35中被調(diào)用，目的為每隔一定時(shí)間間隔就累計(jì)一次流量）

L MD0 //累計(jì)流量存儲(chǔ)值

L MD4 //流量瞬時(shí)值

+R

T MD 0

以上的程序是否存在問(wèn)題？很多人會(huì)認(rèn)為沒(méi)有問(wèn)題，但實(shí)際情況是此程序在運(yùn)行一段時(shí)間后就將出現(xiàn)錯(cuò)誤。此程序在運(yùn)行之初是正常的，因?yàn)槔塾?jì)流量初始值及流量瞬時(shí)值都為一個(gè)很小的浮點(diǎn)數(shù)，兩數(shù)相加后，結(jié)果正確。但是當(dāng)一段時(shí)間后，累計(jì)流量的數(shù)值逐漸增大，當(dāng)它與瞬時(shí)流量的數(shù)值相差很遠(yuǎn)的時(shí)候，兩者執(zhí)行加法操作后，瞬時(shí)流量的數(shù)值將被忽略掉（如9999990.0與0.2做加法操作）。其實(shí)具備計(jì)算機(jī)常識(shí)的人都應(yīng)當(dāng)清楚這一點(diǎn)，這是由于浮點(diǎn)數(shù)的存儲(chǔ)機(jī)制造成的，是所有計(jì)算機(jī)方面編程都需要考慮的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)使用二次累加或多次累加的方法來(lái)解決。所以在編程時(shí)應(yīng)避免數(shù)量級(jí)相差太多的浮點(diǎn)數(shù)之間進(jìn)行運(yùn)算。很多人反映“加法指令不好用了"，很有可能就是數(shù)量級(jí)相差很多的實(shí)數(shù)進(jìn)行了加法運(yùn)算。

問(wèn)題2：累計(jì)流量誤差問(wèn)題

對(duì)于積分算法，取小的矩形對(duì)流量進(jìn)行累計(jì)，肯定是矩形劃分越細(xì)，誤差越小，是不可能的。

問(wèn)題3：流量計(jì)與PLC構(gòu)成的系統(tǒng)的誤差

流量計(jì)有多種多樣，下面舉些例子:

1、流量計(jì)本身沒(méi)有累計(jì)流量功能，但可以把瞬時(shí)流量以模擬量的方式（例如4-20mA）輸出。

此時(shí)累計(jì)流量的最大誤差可以估算為：

流量計(jì)本身誤差 * 流量計(jì)D/A誤差 * 模擬量模塊A/D誤差 * PLC流量累計(jì)算法誤差

假設(shè)上面所有誤差都是1%，則最后的誤差約為：4.06%

1.01*1.01*1.01*1.01=1.0406

對(duì)于某些流量計(jì)，本身的瞬時(shí)流量誤差可能就是3%，所以這樣的系統(tǒng)累計(jì)流量的誤差可能還要大些。

2、流量計(jì)本身沒(méi)有累計(jì)流量功能，但可以把瞬時(shí)流量以數(shù)字量的方式輸出。

有些流量計(jì)提供數(shù)字量接口，可以連接PLC的數(shù)字量輸入模板，流量計(jì)每流過(guò)一定流量后（例如0.1噸），此輸入點(diǎn)就導(dǎo)通一次，PLC就把累計(jì)流量累加0.1噸即可。

此類系統(tǒng)避免了A/D，D/A轉(zhuǎn)化的誤差，以及PLC累計(jì)算法誤差。但是會(huì)出現(xiàn)一定時(shí)間內(nèi)累計(jì)流量不變化的情況，實(shí)時(shí)性不好（每0.1噸累積的時(shí)間）。

3、流量計(jì)本身有累計(jì)流量功能，同時(shí)可以把瞬時(shí)流量以模擬量的方式（例如4-20mA）輸出，但無(wú)法將累計(jì)流量數(shù)值送出。

流量計(jì)本身累積流量的數(shù)值，最后很有可能與PLC的累計(jì)流量數(shù)值相差很大，原因可能是多方面造成的，除去系統(tǒng)累計(jì)流量誤差的因素，如果PLC系統(tǒng)檢修時(shí)，流量計(jì)還計(jì)量，則PLC無(wú)法累積這部分流量。

4、流量計(jì)本身有累計(jì)流量功能，同時(shí)可以通過(guò)通信的方式，把瞬時(shí)流量及累計(jì)流量數(shù)值送給PLC。這種情況，但系統(tǒng)的成本也最高

西門子PLC（可編程序控制器）因其采用模塊化組合結(jié)構(gòu)、使系統(tǒng)組合十分靈便，抗干擾能力強(qiáng)、可靠性強(qiáng)，編程語(yǔ)言簡(jiǎn)易、普及和編程方便，可以在線進(jìn)行修改、柔性好等特點(diǎn)，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)已被廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)的開關(guān)邏輯控制、機(jī)械設(shè)備的數(shù)字控制、機(jī)器人和自動(dòng)裝置的控制，閉環(huán)過(guò)程控制以及多級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng)。在本蒸發(fā)工段的主要控制目標(biāo)是穩(wěn)定濃黑液的深度和降低蒸汽消耗，影響濃黑液波美度的因素主要是進(jìn)效稀黑液的濃度和流量及蒸發(fā)設(shè)備各效的總有效差壓。穩(wěn)定有效差壓首先要穩(wěn)定進(jìn)第I效的新鮮蒸汽的壓力和末效二次蒸汽的真空度，即穩(wěn)定總壓差。然后盡量減少和穩(wěn)定蒸發(fā)過(guò)程中的壓差損失

紙機(jī)堿回收控制中濃黑液在線測(cè)量一直是一個(gè)難題，而濃度控制是堿回收蒸發(fā)工段的最終控制目標(biāo)，其控制效果的好壞對(duì)后續(xù)燃燒工段起著舉足輕重的作用，雖然濃黑液的濃度無(wú)法直接測(cè)量，但在本項(xiàng)目中可利用黑液的沸點(diǎn)在一定的壓力下隨其濃度的增大而升高的特性進(jìn)行間接測(cè)量。即D= F（P，T）其中 D：濃度P：壓力T：溫度。為了使系統(tǒng)更穩(wěn)定，對(duì)濃黑液的濃度和進(jìn)效蒸汽實(shí)施串級(jí)控制方案。事實(shí)證明在對(duì)駐馬店遂平白云紙業(yè)的工程中不但效果穩(wěn)定而且節(jié)能

新一代SIMATIC S7-1500控制器將分階段逐步推向市場(chǎng)。初期，上市產(chǎn)品包括三種型號(hào)的CPU，分別是1511、1513 和1516，這三種型號(hào)適用于中端性能的應(yīng)用。每一種型號(hào)也都將推出F型產(chǎn)品（故障安全型），以提供安全應(yīng)用，并根據(jù)端口數(shù)量、位處理速度、顯示屏規(guī)格和數(shù)據(jù)內(nèi)存等性能特點(diǎn)分成不同等級(jí)。根據(jù)不同自動(dòng)化任務(wù)的需要，每個(gè)CPU最多可添加32個(gè)擴(kuò)展模塊，例如：通信和工藝模塊或輸入輸出模塊，與SIMATIC ET 200MP架構(gòu)相同