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功能块说明解析

HPCS-3000分布控制器

算法功能块说明文档

Version1.0.11

上海华文自动化系统工程有限公司

前言

文档内容

本文是华文HPCS-3000系列产品文档的一部分，主要给出该系列中各种控制器所含功能块的详细设计资料。

对每种功能块，文档会说明以下内容：

说明部分

说明内容

名称

功能块的名称，和在功能块图中的标记名

结构

功能块每个输入输出信号的含义和作用

描述

说明功能和用途

实用例

实际使用中的常见连接方式

特殊说明

列出功能块使用中必须注意的问题

1实数运算1

1.1FADD二输入浮点加法1

1.2FSUB二输入浮点减法2

1.3FMUL二输入浮点乘法3

1.4FDIV二输入浮点除法3

1.5EXP指数运算4

1.6LOG对数运算5

1.7ABS取绝对值5

1.8SQR取平方根6

1.9RND随机函数6

1.10SIN正弦函数7

1.11COS余弦函数7

1.12TAN正切函数8

1.13ATN反正切函数8

1.14PLOYNOM五次多项式9

1.15SUM8八输入数学统计器10

1.16CMP数值比较11

2整数运算12

2.1WADD整数加法12

2.2WMUL整数乘法13

2.3WDIV整数除法14

2.4MOD取模运算14

2.5WAND整数与运算15

2.6WOR整数或运算16

2.7WXOR整数异或运算16

2.8WNOT整数求反运算17

2.9WCMP整数比较17

3布尔运算19

3.1AND逻辑与19

3.2OR逻辑或20

3.3XOR逻辑异或20

3.4NOT逻辑非21

3.5EDGE边沿检测21

3.6UEDG上升沿检测21

3.7DEDG下降沿检测22

3.8SET置122

3.9RESET置0（复位）23

3.10RS触发器23

4类型转换25

4.1WTOB1616位逻辑分配25

4.2B16TOW16位逻辑组合26

4.3WTOF整数转实数27

4.4FTOW实数转整数27

4.5WTOBCD整数转BCD码28

4.6BCDTOWBCD码转整数28

5信号控制29

5.1TON延时合29

5.2TOFF延时断30

5.3PULSE脉冲31

5.4XPULSE定时脉冲31

5.5CTU递增计数器32

5.6CTD递减计数器33

5.7COUNT增减计数器33

5.8SQUAR方波发生器34

5.9SGN信号发生器35

5.10PSUM脉冲量累加器36

6过程处理37

6.1EPID偏差PID控制37

6.2ERV偏差计算39

6.3LDLG超前滞后40

6.4INTG积分运算41

6.5DIFF微分运算42

6.6FILTER三阶滤波42

6.7TWOSEL信号二选一43

6.8THRSEL信号三选一44

6.9SFT无扰动切换45

6.10LIMIT幅度限制46

6.11LMTV变化速率限制46

6.12BALANCE2二输出平衡模块47

6.13MLINE分段线性转换48

6.14TSUM时域统计模块49

6.15TSUMD时域开关量统计模块50

6.16DELAY滞后模块50

7设备操作功能52

7.1DMA数字软手操52

7.2SMA模拟软手操53

7.3INTKEY44键互锁开关54

7.4TWOPOS两位位置控制55

7.5DEV1单向设备控制56

7.6DEV2双向设备控制57

7.7STEP步序控制59

7.8TSTEP时间型步序控制60

7.9MDIG开关量组合逻辑62

7.10SSA模拟伺服放大器63

8特殊算法65

8.1TQ信号质量65

8.2SAVE数据存盘66

8.3EQU实数赋值67

8.4WEQU条件赋值67

8.5EXEC过程跳转68

8.6PTC热力性质计算68

9DEH功能块70

9.1SPO软件脉冲输出70

9.2DDS数字驱动伺服模块71

9.3DSFT开关量选择模块72

9.4KBML键盘模拟量增减72

9.5ES/MA模拟量软手操器73

9.6F（t）12段信号发生器75

9.7QOR88输入开关量处理76

10附录77

10.1控制器状态说明77

10.2控制器网络状态说明77

10.3控制柜中的卡件状态说明78

10.4状态变量的掩码说明78

10.5强制功能说明79

10.6查询功能说明79

10.7控制器组态注意事项说明80

10.8网络时钟设置说明81

1实数运算

介绍

该类算法主要是涉及到实数的一些运算功能块，可以利用运算功能块构成特定的表达式或实现某种算法。

该类运算功能块输入输出的信号都是实数（Real）类型，不能在实数信号端连接其他类型的信号，否则会产生意料不到的后果。

该类功能块包括：

标记

名称

FADD

带比例和偏移的二输入浮点加法

FSUB

二输入浮点减法

FMUL

二输入浮点乘法

FDIV

二输入浮点除法

EXP

指数运算

LOG

对数运算

ABS

取绝对值

SQR

取平方根

RND

随机函数

SIN

正弦函数

COS

余弦函数

TAN

正切函数

ATN

反正切函数

POLYNOM

五次多项式

SUM8

8输入统计器

CMP

数值比较

1.1FADD二输入浮点加法

名称

标记：

FADD

名称：

二输入浮点加法

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

输入变量1

输入

实数

变量1的系数

输入

实数

输入变量2

输入

实数

变量2的系数

输入

实数

偏置量

输出

实数

计算结果

描述

这是一个含比例和偏移的二输入浮点加法功能块，每个输入端可以进行比例转换。

输入信号经比例转换后，再加上偏置，作为功能块的输出。

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

1.2FSUB二输入浮点减法

名称

标记：

FSUB

名称：

二输入浮点减法

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

输入变量1

输入

实数

输入变量2

输出

实数

计算结果

描述

这是一个二输入浮点减法功能块，输出端的值等于输入x1的值减去输入x2的值。

本功能块是FADD功能块的一种特殊形式，在FADD功能块中，当k1=1,k2=-1,c=0时，即可完成同样的计算功能。

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

1.3FMUL二输入浮点乘法

名称

标记：

FMUL

名称：

二输入浮点乘法

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

输入变量1

输入

实数

输入变量2

输入

实数

比例系数

输入

实数

偏移量

输出

实数

计算结果

描述

这是一个二输入浮点乘法功能块，计算结果可以进行比例和偏置转换。

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

1.4FDIV二输入浮点除法

名称

标记：

FDIV

名称：

二输入浮点除法

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

输入变量1

输入

实数

输入变量2

输入

实数

系数

输入

实数

偏移量

输出

实数

计算结果

描述

这是一个二输入除法功能块，计算结果可以进行比例和偏置转换。

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

1.5EXP指数运算

名称

标记：

EXP

名称：

指数运算

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

输入变量

输出

实数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

1.6LOG对数运算

名称

标记：

LOG

名称：

对数运算

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

输入变量

输出

实数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

1.7ABS取绝对值

名称

标记：

ABS

名称：

取绝对值

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

变量

输出

实数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

1.8SQR取平方根

名称

标记：

SQR

名称：

取平方根

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

变量

输出

实数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

1.9RND随机函数

名称

标记：

RND

名称：

随机函数

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输出

实数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

1.10SIN正弦函数

名称

标记：

SIN

名称：

正弦函数

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

输入变量

输出

实数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

（x为弧度值）

1.11COS余弦函数

名称

标记：

COS

名称：

余弦函数

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

输入变量

输出

实数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

（x为弧度值）

1.12TAN正切函数

名称

标记：

TAN

名称：

正切函数

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

输入变量

输出

实数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

（x为弧度值）

1.13ATN反正切函数

名称

标记：

ATN

名称：

反正切函数

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

输入变量

输出

实数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

（y为弧度值）

1.14PLOYNOM五次多项式

名称

标记：

POLYNOM

名称：

五次多项式

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

输入变量

输入

实数

多项式系数

输入

实数

多项式系数

输入

实数

多项式系数

输入

实数

多项式系数

输入

实数

多项式系数

输入

实数

多项式系数

输出

实数

五次多项式的输出

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

1.15SUM8八输入数学统计器

名称

标记：

SUM8

名称：

8输入数学统计器

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

输入变量1

输入

实数

输入变量2

输入

实数

输入变量3

输入

实数

输入变量4

输入

实数

输入变量5

输入

实数

输入变量6

输入

实数

输入变量7

输入

实数

输入变量8

输入

NUM

整数

参与运算的变量个数

输入

MODE

整数

计算方式，0=累加和，1=取平均，2=取最大，

3=取最小。

输出

实数

计算结果

描述

本功能块对8个浮点变量加或减，输出一个浮点变量。

输出按计算方式MODE取输入的累加和（MODE=0）、平均（MODE=1）、最大（MODE=2）、最小（MODE=3）。

NUM决定参与运算的变量个数，从X1到

参与运算。

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

1.16CMP数值比较

名称

标记：

CMP

名称：

数值比较

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

实数

输入变量1

输入

实数

输入变量2

输入

MODE

整数

比较方式

输出

布尔

计算结果

描述

该功能块根据指定的比较方式，对两个输入的数值进行比较。

功能块输出一个布尔量，如果比较条件满足，则功能块输出为True，否则为False。

比较方式通过MODE输入确定，定义是：

MODE=0，等于比较

MODE=1，不等于

MODE=2，小于

MODE=3，大于

MODE=4，小于等于

MODE=5，大于等于

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

2整数运算

介绍

该类算法主要是涉及到整数的一些运算功能块，可以利用运算功能块构成特定的表达式或实现某种算法。

该类运算功能块输入输出的信号都是正整数（Integer）类型（值一般在0-65535之间），不能在整数信号端连接其他类型的信号，否则会产生意料不到的后果。

该类功能块包括：

标记

名称

WADD

整数加法

WSUB

整数减法

WMUL

整数乘法

WDIV

整数除法

MOD

取模运算

WAND

整数与运算

WOR

整数或运算

WXOR

整数异或运算

WNOT

整数求反运算

WCMP

整数比较

2.1WADD整数加法

名称

标记：

WADD

名称：

整数加法

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

整数

输入变量1

输入

整数

输入变量2

输出

整数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

名称

标记：

WSUB

名称：

整数减法

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

整数

输入变量1

输入

整数

输入变量2

输出

整数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

2.2WMUL整数乘法

名称

标记：

WMUL

名称：

整数乘法

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

整数

输入变量1

输入

整数

输入变量2

输出

整数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

2.3WDIV整数除法

名称

标记：

WDIV

名称：

整数除法

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

整数

输入变量1

输入

整数

输入变量2，x2不能等于0

输出

整数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

，y取商的整数部分

2.4MOD取模运算

名称

标记：

MOD

名称：

取模运算

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

整数

输入变量1

输入

整数

输入变量2，x2不能等于0

输出

整数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

，y取商的余数

2.5WAND整数与运算

名称

标记：

WAND

名称：

整数与运算

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

整数

输入变量1

输入

整数

输入变量2

输出

整数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

y=x1andx2，y是x1和x2逐位与运算后的结果

2.6WOR整数或运算

名称

标记：

WOR

名称：

整数或运算

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

整数

输入变量1

输入

整数

输入变量2

输出

整数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

y=x1orx2，y是x1和x2逐位或运算后的结果。

2.7WXOR整数异或运算

名称

标记：

WXOR

名称：

整数异或运算

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

整数

输入变量1

输入

整数

输入变量2

输出

整数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

y=x1xorx2，y是x1和x2逐位异或运算后的结果。

2.8WNOT整数求反运算

名称

标记：

WNOT

名称：

整数求反运算

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

整数

输入变量

输出

整数

计算结果

描述

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

功能块的表达式为：

y=notx，y是x逐位求反后的结果。

2.9WCMP整数比较

名称

标记：

WCMP

名称：

整数比较

结构

作用

标记

类型

缺省值

说明

输入

布尔

功能块输出使能

输入

整数

输入变量1

输入

整数

输入变量2

输入

MODE

整数

比较方式

输出

布尔

计算结果

描述

该功能块根据指定的比较方式，对两个输入的数值进行比较。

功能块输出一个布尔量，如果比较条件满足，则功能块输出为True，否则为False。

比较方式通过MODE输入确定，定义是：

MODE=0，等于比较

MODE=1，不等于

MODE=2，小于

MODE=3，大于

MODE=4，小于等于

MODE=5，大于等于

功能块含有使能输入端En，当En=0时，功能块的输出不向关联的输出变量赋值，当En=1时，功能块正常计算。

3布尔运算

介绍

该类算法主要是涉及到布尔量的一些运算功能块，可以利用运算功能块构成特定的表达式或

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