6ES7253-1AA22-0XA0一级代理
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0 引言
模拟屏能简单、明了地反映现场的实时数据和状态信息，应用十分广泛。为了使现场信息及时、准确、动态地显示在模拟屏上，要求数据采集设备和模拟屏之间进行通信。
现场信息量比较大，如果每个信号都独立连接到模拟屏，信号线数量多、耗线多，不经济，走线不便，故障率高，采用串行通信可克服以上缺点。
现在通信方式多种多样、速度越来越快，但串行通信在控制范畴一直占据着极其重要的地位。它不仅没有因时代的进步而淘汰，反而在规格上越来越完善、应用越来越广，长久不衰。与并行通信相比，它传输速度慢（并行一次传8位，串行传1位），但并行通信数据电压传输过程中，容易因线路因素使标准电位发生变化（常见的电压衰减、信号间互相串音干扰）。传输距离越远，问题越严重、数据错误越容易发生。相比之下，串行通信处理的数据电压只有一个标准电位，数据不易漏失。
常用的串行通信有两种，一种为rs232，另一种为rs422/485。工业环境常会有噪声干扰传输线路，在用rs232进行数据传输时，经常会受到外界电气干扰而使信号发生错误。rs232串行通信的信号标准电位是参考接地端而来的，干扰信号在原始信号和地线上均会产生影响，原始信号加上干扰信号后，依然传送到接收端，而地线部分的信号则不能传送到接收端。因此，信号便发生了扭曲。rs422/485传输的是差分信号，在发送端分成正负两部分，到达接收端通过相减，还原成原来信号，两条信号线受到的干扰的程度相同，这就防止了噪声干扰。本文以plc和模拟屏通信为例介绍通过rs485实现点对点串行通信。
1 模拟屏的通信规约及设备
（1） 通信规约
rs232c/485串行口:速率9600bps，1位起始位，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验位;传输报文内容以字节为单位，在信道中的传送顺序是:低字节先送，高字节后送;字节内低位先送，高位后送;数据格式为16进制数;异步通信。
（2） 设备
开关量处理器;开关量指示灯;模拟量处理器;模拟量显示器;时钟;通信处理器;中央控制器。
2 信息传输途径设备和功能
（1） 途径:数据采集通过plc完成，plc向模拟屏传输数据，控制模拟屏状态。rs485连接图如图1所示:
图1 rs485连接电缆图
（2） 主要相关设备:中央处理器cpu 314;点到点通信模块cp341-rs422/485。
（3） 功能:—向模拟屏发送模拟量数据;—向模拟屏发送开关量信息;—控制屏状态，包括:全屏亮暗、全屏信号分合、 变位帧闪光;—设定和改变时钟时间。
3 通信实现的方法
4.1 初始化
就串行通信而言，交换数据的双方利用传输在线的电压改变来达到数据交换的目的。如何从不断改变的电压状态中解析出其中的信息，双方必须有一套共同的译码方式，遵守一定的通信规则。这就是通信端口初始化。
通信端口初始化有以下几个项目必须设置或确认:
（1） 通信模式
串行通信分同步和异步两种模式。同步传输在通信的两端使用同步信号作为通信的依据，异步传输则使用起始位和停止位作为通信的判断。模拟屏通信模式:异步传输;西门子plc通信模式:异步传输;二者通信模式相同。
（2） 数据的传输速率
异步通信双方并没有一个可参考的同步时钟作为基准。这样双方传送的高低电位代表几个位就不得而知了。要使双方的数据读取正常，就要考虑到传输速率。收发双方通过传输在线的电压改变来交换数据，但发送端发送的电压改变的速率必须和接收端的接受速率保持一致。模拟屏的通信速率:9600bps;西门子plc通信速率:600bps，1200bps，2400bps，4800bps，9600bps，19200bps，38400bps，57600bps，76800bps。初始化，将plc波特率设为:9600bps
（3） 起始位及停止位
当发送端准备发送数据时，会在所送出的字符前后分别加上高电位的起始位及低电位的停止位。接收端会因起始位的触发而开始接收数据，并因停止位的通知而确定数据的字符信号已经结束。起始位固定为1位，而停止位则有1，1.5，2等多种选择。模拟屏的停止位: 1位;西门子plc的停止位:1位或2位。初始化，将plc数据停止位设为:1位。
（4） 数据的发送单位
不同的协议会用到不同的发送单位（欧美一般用8位、日本一般用7位组成一字节），使用几位合成一字节，双方必须一致。模拟屏的数据发送单位: 8位为一字节;西门子plc的数据发送单位:7位或8位为一字节。初始化，将plc数据发送单位设为:8位。
（5） 校验位的检查
为了预防错误的产生，使用校验位作为检查的机制。校验位是用来检查所发送数据正确性的一种校对码，它分奇偶校验，也可无校验。模拟屏校验位:none;西门子plc校验位:none，odd，even;初始化，将plc校验位设为:none。
（6） 工作模式
交换数据是通过一定的通信线路来实现的。微机在进行数据的发送和接收时通信线路上的数据流动方式有三种:单工、半双工、全双工。rs232和rs422使用全双工模式，rs485使用半双工模式。模拟屏工作模式:rs232全双工/rs485半双工;西门子plc工作模式:rk512 全双工四线制（rs422）;3964r全双工四线制（rs422）;ascii全双工四线制（rs422）;ascii半双工两线制（rs 485）;初始化，将plc工作模式设为:ascii半双工两线制（rs485）。
（7） 数据流控制—握手
传输工作进行时，发送速度若大于接收速度，而接收端的cpu处理速度不够快时，接收缓冲区就会在一定时间后溢满，造成后来发送过来的数据无法进入缓冲区而漏失。采用数据流控制，就是为了保证传输双方能正确地发送和接收数据，而不会漏失。数据流控制一般称为握手，握手分为硬件握手和软件握手。模拟屏数据流控制:none;西门子plc数据流控制:none。要通过用户程序询问和控制。
（8） 错误预防—校验码
在传输的过程中，数据有可能受到干扰而使原来的数据信号发生扭曲。为了监测数据在发送过程中的错误，必须对数据作进一步的确认工作，简单的方式就是使用校验码。模拟屏校验码:异或校验和。要在plc上编校验码程序。
一、引言：
在当今制造业，随着产品种类的增多及对产品质量要求的不断提高，对焊接工艺要求起来越高，所以许多原来有人工焊接的产品对焊接自动化设备的需求及要求也越来越多。而如何提高焊接设备对产品的适应性便成了众多焊接设备厂商所面临的首要问题。现就对国产海为（Haiwell） PLC在这一方面的系统应用作一介绍。
二、解决方案：
如上图所示，系统主要有带文本显示器、可编程控制器、变频器等组成。
工作原理：利用Haiwell PLC的易用的通信功能：标准配置2个通信口，1个RS232通信口，1个RS485通信口。用Haiwell PLC的RS485口与变频器通信，控制变频器运行、停止、速度并读取变频器运行状态及输出频率。再通过Haiwell PLC的RS232口与文本显示器通信，对焊接工艺参数进行设定。
系统优点：
1、利用Haiwell PLC的自由通信协议指令COMM实现与富士变频器的运行控制与状态读取。所有Haiwell PLC的通信功能均可用一条指令实现，无需对特殊位、特殊寄存器编程，也无需管理多条通信指令的通信时序，同一个条件下可同时写多条通信指令。
2、Haiwell PLC标准配置1个RS232口和1个RS485口，且任何一个通信口均可作为主站也可作为从站。任何一个通信口均可作为编程端口，也可作为与第3方设备通信的端口。在本应用中，用RS232口与文本显示器通信，用RS485口与富士变频器通信。
3、利用通信实现变频器的速度调节及运行控制，大大增强系统的抗干扰能力，大大提高系统在强干扰的焊接场合的可靠性与稳定性。
4、利用通信实现变频器的通信，节省了PLC DA模块，大大节约系统成本，并轻易实现应对不同产品需要不同工艺控制参数（焊接速度、焊接时间）的要求。
主要硬件配置：
1、可编程控制器：HW-S32ZS220R 1台
2、变频器：FVR0.4E11S-7JE（Fuji） 1台
3、文本显示器OP320A-S（Xinjie） 1台
三、程序设计亮点：
1、利用COMM指令非常容易的实现与富士变频器通信。用COMM指令写通信协议时，可选择按寄存器低字节（低8位）发送的方式，而接收数据仍按16位接收并自动存放至指令指定的地址，使用户编程大大简化。；
2、利用通信功能控制变频器，大大提高速度控制的jingque性，并简化了许多原来D/A转换时的数字量——工程量——显示值间转换程序。
四、总结：
利用海为可编程控制器（Haiwell PLC）便利的通信功能及便利的指令集，满足了焊接自动化设备厂商对设备广泛适应性要求。可广泛应用于焊接自动化行业设备配套场合。
1． 调相压水历史沉淀综述
电力系统的负载主要是感性负载（异步电动机和变压器），它们从电网中吸收感性无功功率，使电网的功率因数降低，线路压降和损耗增大，发电设备的利用率和效率降低。为了提高电力系统的功率因素cosψ和保持电压水平，常常装置调相机（同期补偿器）作为无功功率电源，提供感性无功，调相机通常都是在过励状态下（电流超前电压90°）运行，忽略定子绕组电阻时功角θ=0[01>。水轮发电机作调相机运行时从电力系统中吸取一部分有功功率以补偿其铜耗﹑铁耗和风摩损耗，通常采用压水调相，一般调相容量为(0.6～0.75) (KVA)， 为发电机额定容量。
利用水轮发电机组作同期调相机有许多优点，比装置专门的调相机经济，不需一次投资；运行切换灵活简便，一般调相运行转发电运行只需要十多秒，故承担电力系统的事故备用很灵活。缺点是消耗电能比其它静电容器大，故应设法（如压水调相并自动化）减小调相耗能。
可以承担调相任务的水电机组有三类情况：①枯水期间不能发电且距离负荷中心不远的某些径流式水电站机组；②电力系统负荷低谷期间不用发电的调峰水电机组；③电力系统正常运行期间不用发电的事故备用水电机组。当水轮发电机组作调相机运行时可能的方式分析与对比见表1：
方式二 水轮机转轮与发电机解离。 拆卸和安装工作颇费周折，短期内不能由调相转为发电。 ①类水电机组在通过可行性论证后可以采用；②、③类水电机组不能采用。
方式三 关闭进水口闸门和尾水闸门，抽空尾水管存水。 工况转换时抽水与充水时间都较长，且运行操作复杂。 ①类水电机组可以考虑采用；②、③类水电机组不能采用。
方式四 开启导水叶使水轮机空转，带动发电机作调相机运行。 水轮机在空载工况下效率很低，耗水量大，水轮机磨蚀与空蚀加剧。 ①、②、③类水电机组都不要采用。
方式五 关闭水轮机导水叶，利用压缩空气强制压低转轮室水位，使转轮在空气中旋转。 操作不复杂，调相和发电工况间的相互转换时间不过十多秒，且能量消耗少，满发无功时约为4% [02>，同时机组振动小。 ①类水电机组可以考虑采用；是②、③类水电机组都普遍采用的好方式。
利用压缩空气强制排水的方法在工程技术中早有应用，如打捞沉船的浮箱、潜水艇升降器、水下施工沉箱。调相压水的目的是减小阻力、减少电能消耗、同时减轻机组振动。压缩空气通常是从专用的调相贮气罐中引来，强制压低转轮室中的水位，压缩空气的小压力需等于要求压低的水位与下游水位之差，一般将水位压到尾水管进口边以下（0.5～1.0）D1，设置上限水位时应躲开转轮室“风扇效应”[03>浪涌摆幅0.5D1，设置下限水位时应考虑“封水效应”[03>防止一次性逸气；压水效果优的起始给气流量=转轮出口直径m3×机组额定转速（rpm)×(1-0.1×吸出高值m）/（4000～2000）(m3/s)。
2．调相给气压水系统自动控制要求
如前所述：水轮发电机组作调相运行时，导水叶是全关的，为了减少阻力和电能损耗，必须将水轮机转轮室水位压低，使转轮在空气中旋转。对机组调相压水系统自动化的要求是[04>[05>[06>：①当机组转为调相运行时，打开主给气阀（考虑与治理抬机[07>[08>[09>用电动调节补气阀合一）将压缩空气送入转轮室将水位压下，下降至“封水效应”[03>容许的下限水位时，关闭主给气阀；②由于流道逸气、携气，转轮室水位逐渐上升至“风扇效应”[03>容许的上限水位时，又自动开启主给气阀，将水位再次压低至下限水位；③为避免主给气阀操作过于频繁，在主给气阀处并联一只由电磁配压阀控制的较小的辅助液压给气阀（进气流量略小于逸气流量+携气流量），它在调相过程中一直开启。
3．治理甩负荷抬机新思路重申与控制要求简述
文献[07>[08>[09>已就此问题较详述，本文仅作两点强调：①传统治理抬机措施存在原理性缺陷，即强迫式真空破坏阀由调速环下斜块速压而动作，阀之出气位置处顶盖下转轮室四周压力较高区，转轮室内进气量很小；自吸式真空破坏阀动作时已形成大真空度，加之水击波[10>在t＝（2×25～2×50）/1000＝0.05～0.1秒后返回，入气位置虽佳但进气量仍极少；两段关闭导水叶法调保兼治抬只能略微减轻不能完全消除转轮室-尾水管段水击[10>，对解决小Kz值（机组转动部分相对重量）[07>的机组抬机几乎无效[11>。②注意到转轮室-尾水管段“短粗弯管”也发生水击是水轮机组甩负荷抬机的根源，我们应在甩负荷发生瞬间立即不延时自动向转轮室中心压力较低区域充入与由于快速关导叶造成过水流量减小值近似相等的压缩空气流量（换算到转轮室压力状态下），以时刻维持转轮室压强和甩负荷前稳定流状态一致，希冀状态空间[12>（又称相空间）不变。
4．调相给气压水系统与治理抬机[07>[08>[09>相结合时自动化元器件配置、I/O统计、PLC及扩展模块选择、内存地址分配
为满足上述自动控制要求，①转轮室水位由电极式水位信号器DSX反映，信号提供给PLC；②主给气阀为电动调节进气阀，该阀位于压缩空气供气总管与水轮机顶盖近中心区域入气口之间的供气支管上，管径d=max{30[贮气罐容积m3/(0.5～2)>1/2mm，33[水轮机大过流量m3/s>1/2mm }，由PLC控制；③辅给气阀为液压阀YF，由带ZT电磁铁的配压阀DP控制，DP又受控于PLC；④为防治甩负荷抬机需监测监控转轮室压强，在水轮机顶盖过流面直径为(D1＋Dz)／2的分布圆周上（D1为转轮标称直径；Dz为主轴直径）沿＋X、＋Y、―X、―Y方向分别布置1号、2号、3号、4号四只压力传感器，信号提供给PLC。
这里设计的PLC控制系统，由导叶主令开关提供导叶开度全关信号，需1个开关量输入点；由导叶主令开关提供导叶开度在空载以上，需1个开关量输入点；由断路器辅助触头提供DL状态，需1个开关量输入点；调相时由电极式水位信号器DSX提供上、下限两个水位信号，需2个开关量输入点；四只压力传感器提供转轮室甩负荷时不同方位的压力信号，需4个模拟量输入点；进入调相状态后须给电极式水位信号器投入电源，需1个开关量输出点；主给气阀为电动调节进气阀，需1个开关量输出点控制其工作电源投入与切除、需1个开关量输出点控制立即开闭、还需1个模拟量输出点用于PID调节进气量；辅给气阀之ZT电磁铁不带电工作，开启与关闭需PLC开关量输出点各1个（计2）。总计开关量输入点5个；开关量输出点5个；模拟量输入点4个；模拟量输出点1个。
在微机-PLC-PLC控制系统中设一台SIMATIC S7-222型[13>PLC（8输入／6输出）并带一个EM235型[13>（4路模拟量输入／1路模拟量输出）模拟量扩展模块控制水轮机组相压水系统并与治理抬机相结合成分层分布式计算机监控系统[14>中的一个神经元[15>，PLC型号可和网络中其它PLC一致，如选S7-224型。表2给出输入输出地址及内存变量分配。
表2：PLC输入、输出信号内存变量地址分配表
5． 程序设计[16>[17>
5．1 总体思路
控制程序采用分块结构。设子程序SBR0控制机组调相压水系统；子程序SBR1控制机组甩负荷时立即不延时向转轮室补入恰当量气体[08>。主程序OB1分别调用SBR0、SBR1子程序块，对两个不同时事件分别控制。
5．2 主程序中的具体控制流程
采用子程序调用和甩负荷治抬PID算法中断程序，构建分块结构，在水轮发电机组运行过程中，本小系统主程序只要不间断查询两个子程序的起动条件，并根据起动条件决定是否调用调相压水子程序或治理甩负荷抬机子程序。
5．3 控制算法
应用算法控制甩负荷后向转轮室的进气量，从而控制转轮室状态空间量水位或者压强，调相压水时用的是乒乓策略，甩负荷治抬机时则是PID算法，PID的输出值用来控制主给气阀（电动调节阀）的开通大小。
5．4 控制程序
·OB1·（主程序）
LD SM0.0
A I0.0 //导水叶处于全关位置
A I0.2 //发电机出口断路器处于合闸状态
S M0.0，1 //机组调相运行状态标志置位
S Q0.0，3 //给主给气阀、电极式水位信号器加工作电源；开启主给气阀。
= Q0.3 //开启辅给气阀
CALL SBR_0
LD SM0.0
A I0.1 //导水叶开度位置在空载以上
AN I0.2 //断路器已跳闸
S M0.1，1 //机组甩负荷已发生标志置位
S Q0.0，2 //立即不延时给主给气阀加工作电源并开启主给气阀
= V5000.0 //发送上位机启动机组事故停机指令
CALL SBR_1
LD V5000.1
O V5000.2
R M0.0，1 //机组调相运行状态标志复位
R Q0.1，2 //关闭主给气阀、DSX切除电源
= Q0.4 //关闭辅给气阀
LD Q0.1
TON T37，50 //延时5S
LD T37
R Q0.0，1 //切除主给气阀电源。
LD SM0.0
A V5000.2
R Q0.1，1 //关闭主给气阀。
LD Q0.1
TON T37，50 //延时5S
LD T37
R Q0.0，1 //切除主给气阀电源
R M0.1，1 //机组甩负荷发生标志在停机完成后复位
END
·SBR0·（调相时供气压水子程序）
LDN I0.4 //转轮室水位低于下限值
R Q0.1，1 //关闭主给气阀
LD I0.3 //转轮室水位高于上限值
S Q0.1，1 //开启主给气阀
LD V5000.1 //机组进入发电运行状态
O V5000.2 //机组停机复归
CRET //供气压水子程序有条件返回
·SBR1·（甩负荷时输气治抬机子程序）
LD M0.1
LPS
S Q0.0，1 //电动进气调节阀加上工作电源
LRD
A SM0.1 //扫描置1
S Q0.1，1 //主给气阀立即开至全开
LPP
XORD AC0，AC0 //清空累加器AC0
XORD AC1，AC1 //清空累加器AC1
XORD AC2，AC2 //清空累加器AC2
XORD AC3，AC3 //清空累加器AC3
MOVW AIW6，AC3 //把4号压力传感器信号（模拟量）存入累加器AC3
／I 4，AC3 //取4号压力传感器信号量的1/4
MOVW AIW4，AC2 //把3号压力传感器信号（模拟量）存入累加器AC2
／I 4，AC2 //取3号压力传感器信号量的1/4
MOVW AIW2，AC1 //把2号压力传感器信号（模拟量）存入累加器AC1
／I 4，AC1 //取2号压力传感器信号量的1/4
MOVW AIW0，AC0 //把1号压力传感器信号（模拟量）存入累加器AC0
／I 4，AC0 //取1号压力传感器信号量的1/4
＋I AC1，AC0
＋I AC2，AC0
＋I AC3，AC0
ITD AC0，AC0 //把16位整数转换成32位整数
DTR AC0，AC0 //把32位整数转换成实数
／R 32000.0，AC0 //标准化AC0中的值作为PID运算设定值SPn（0.0～1.0之间）
LD SM0.1
A M0.1
CALL SBR_2 //调用初始化（回路表赋值）子程序
LD V5000.2 //机组停机复归
R Q0.1，1 //主给气阀立即全关
·SBR_2·（初始化/回路表赋值子程序）
LD SM0.0
MOVR AC0，VD104 //装入回路表设定值SPn（0.0～1.0之间）/甩前压强大小值
MOVR Kc，VD112 //装入回路增益Kc（常数）
MOVR 0.004，VD116 //装入采样时间0.004s
MOVR Ti，VD120 //装入积分时间Ti分钟
MOVR Td，VD124 //装入微分时间Td分钟
MOVR 4，SMB34 //设定定时中断0的时间间隔为4ms
ATCH INT_0，10 //设置定时中断以定时执行PID指令
ENI //允许中断
LD V5000.2 //机组停机复归
CRET
·INT_0·（中断程序）
LD SM0.0
XORD AC0，AC0
XORD AC1，AC1
XORD AC2，AC2
XORD AC3，AC3
MOVW AIW6，AC3
／I 4，AC3
MOVW AIW4，AC2
／I 4，AC2
MOVW AIW2，AC1
／I 4，AC1
MOVW AIW0，AC0
／I 4，AC0
＋I AC1，AC0
＋I AC2，AC0
＋I AC3，AC0 //此时AC0中的数值为转轮室顶盖下压强之平均值
ITD AC0，AC0 //把16位整数转换成32位整数
DTR AC0，AC0 //把32位整数转换成实数
／R 32000.0，AC0 //标准化AC0中的值作为PID运算过程变量PVn（0.0~1.0之间）
MOVR AC0，VD100 //将AC0中的值存入回路表VD100
LD M0.1
PID VB100，0 //执行PID指令
LD SM0.0
XORD AC0，AC0 //清空累加器AC0
MOVR VD108，AC0 // 把PID运算输出送到AC0（输出Mn，在0.0~1.0之间）
＊R 32000.0，AC0 //将AC0中的值刻度化
ROUND AC0，AC0 //四舍五入将实数转换成32位整数
DTI AC0，AC0 //将32位整数转换成16位整数
MOVW AC0，AQW0 //将16位整数值写到模拟量输出寄存器，去控制调节阀进气开度
LD V5000.2 //机组停机复归
CRETI //中断返回
5．5 程序编制说明
采用主程序、子程序、中断程序的程序结构形式，起到优化程序结构，减小扫描周期时间的效果。主程序OB1的功能是完成本合成神经元小系统控制，一级子程序SBR0、SBR1的功能是分别完成调相压水控制和甩负荷防治抬机控制；SBR2是一级子程序SBR1下嵌套的二级子程序，其功能是初始化给PID回路表赋值；INT0则是一级子程序SBR1下对甩负荷后向转轮室的进气量进行PID控制。
辅给气阀由不带电工作的ZT电磁铁驱动，故安排Q0.3、Q0.4分别控制开启、关闭；主给气阀是需工作电源的电动调节阀，为防止阀关闭进程中未到全关位置失电，采取关阀启动后延时5S再切除电源；为防止不调相期间向转轮室“乱”给气，程序中在调相结束时切除电极式水位信号器DSX电源；主给气阀在甩负荷治抬机时初始化即开启至全开，以后各扫描周期由PID输出控制其开度；使用AC0、AC1、AC2、AC3时先清零，读入采样数值后取其1/4再累加得到平均值，是为了防止数值溢出；SBR1中使用LPS、LRD、LPP是为了减小扫描时间[20>。
6． 调相压水与治理抬机合成神经元数理分析
我们把神经元U看作一个信息处理单元，神经元U可剖解为输入、处理、输出三块区域[15> 。其输入如同树突接受来自其它神经元的信号；其输出好比由轴突送往其它神经元的信号。信号可以是连续或离散量，可以是确定性量、随机或模糊量。在神经网络拓扑结构中，我们把与输入列（输入端）联接的元叫作层，显然调相压水与治理抬机合成神经元在分层分布式计算机监控系统[14>中属于层。
①当调相压水时，转轮室水位b是输入，而主辅给气阀开度r1、r2是输出，它们间的关系如图1：
r1＝1（when b≥b2∪b2→b1）＆ 0（when b＝b1∪b1→b2）；
r2≡1/a 。
②当甩负荷治理抬机时，进程中转轮室实时压强即过程变量PV是输入，甩负荷发生瞬间之转轮室压强作给定值SP，偏差e=SP-PV，PID控制器管理输出数值，以便使e为零，PID运算输出r(t)是时间的函数，其当前活化值不仅与当前整合输入有关，而且与以前时刻活化态有关。
r(t)=Kpe+Ki∫t0edt+Kdde/dt+ rinitial
式中Kp 、Ki 、Kd分别为回路比例、积分、微分系数；rinitial为回路输出初始值。
其离散化PID运算模式为：
rn=Kpen+Ki∑el+rinitial+Kd(en－en-1)
式中rn为采样时刻n的PID运算输出值；en 、en-1 、el分别为采样时刻n、n-1、l的PID回路偏差。
比例项是当前采样的函数，积分项是从采样至当前采样的函数，微分项是当前采样及前一采样的函数，CPU处理时储存前一次偏差及前一次积分项，上式简化为：
rn=Kpen+（Kien+rX）+ Kd(en－en-1)
式中rX为积分项前值。
即输出为比例项、积分项、微分项之和，Kp =Kc 、Ki=Kc Ts/Ti 、Ki=Kd Td/Ts。
7． 总结与展望
上述过程展示了合理继承传统又推陈出新的方法，也就是说，我们从传统和次新技术中去提取、归纳了高新技术下的活化规则，只有这样才能使我们的控制系统性能更优地完成任务，应该坚信：“科学研究方法是人类解决自然界各种实际问题的有力手段”，“善于运用科学方法是至关重要的”[21>。诚望这一神经元得到水力发电生产实践的检验。
我国确定的西部大开发战略，其中很重要的组成部分就是西部水力发电大开发，进而“西电东送”。在不久的将来，会有三峡、溪落渡、白鹤滩等一大批巨型水电站熠耀生辉，鉴于分层分布式网络较易组织和研究[15>，每一个现代水电站都将建设基于可编程控制器的分层分布式计算机监测控制系统，如三峡-葛洲坝整个监控系统分梯级调度层（连国调、CN、PN）、电厂控制层（有3个OS、2个IMS、1个GS、1个模拟屏控制站、2个对厂通信网关、2个桥B与开关站控网连接）和机组控制层（开放式的全冗余分布处理系统，每台机组控制单元由6个部分组成，Field Bus连接几大主要设备）[14>。在这种分层分布式计算机监测控制系统中，设计如[18>、[19>、[20>及本文等的神经元是必不可少的基础，欢迎更多的人来探索。
