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DL06 User ManualManual Number: D0-06USER-MVolume 2 of 2
VOLUME TWO:TABLE OF CONTENTSChapter 6: Drum Instruction Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–1Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–2Purpose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–2Drum Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–2Drum Chart Representation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–3Output Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–3Step Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–4Drum Instruction Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–4Timer-Only Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–4Timer and Event Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–5Event-Only Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–6Counter Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–6Last Step Completion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–7Overview of Drum Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–8Drum Instruction Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–8Powerup State of Drum Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–9Drum Control Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–10Drum Control Inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–10Self-Resetting Drum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–11Initializing Drum Outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–11Using Complex Event Step Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–11Drum Instruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–12Timed Drum with Discrete Outputs (DRUM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–12Event Drum (EDRUM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–14Handheld Programmer Drum Mnemonics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–16Masked Event Drum with Discrete Outputs (MDRMD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–19Masked Event Drum with Word Output (MDRMW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6–21
Table of ContentsChapter 7: RLLPLUS Stage Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–1Introduction to Stage Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–2Overcoming “Stage Fright” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–2Learning to Draw State Transition Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–3Introduction to Process States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–3The Need for State Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–3A 2–State Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–3RLL Equivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–4Stage Equivalent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–4Let’s Compare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–5Initial Stages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–5What Stage Bits Do . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–6Stage Instruction Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–6Using the Stage Jump Instruction for State Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–7Stage Jump, Set, and Reset Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–7Stage Program Example: Toggle On/Off Lamp Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–8A 4–State Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–8Four Steps to Writing a Stage Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–91. Write a Word Description of the application. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–92. Draw the Block Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–93. Draw the State Transition Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–94. Write the Stage Program. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–9Stage Program Example: A Garage Door Opener . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–10Garage Door Opener Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–10Draw the Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–10Draw the State Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–11Add Safety Light Feature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–12Modify the Block Diagram and State Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–12Using a Timer Inside a Stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–13Add Emergency Stop Feature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–14Exclusive Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–14Stage Program Design Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–15Stage Program Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–15How Instructions Work Inside Stages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–16iiDL06 Micro PLC User Manual; 1st Ed., Rev. A, 10/02
Table of ContentsUsing a Stage as a Supervisory Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–17Stage Counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–17Power Flow Transition Technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–18Stage View in DirectSOFT32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–18Parallel Processing Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–19Parallel Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–19Converging Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–19Convergence Stages (CV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–19Convergence Jump (CVJMP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–20Convergence Stage Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–20RLLPLUS (Stage) Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–21Stage (SG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–21Initial Stage (ISG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–22Jump (JMP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–22Not Jump (NJMP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–22Converge Stage (CV) and Converge Jump (CVJMP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–23Block Call (BCALL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–25Block (BLK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–25Block End (BEND) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–25Questions and Answers about Stage Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7–27Chapter 8: PID Loop Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–1DL06 PID Loop Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–2Main Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–2The Basics of PID Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–4Loop Setup Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–6Loop Table and Number of Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–6PID Error Flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–6Establishing the Loop Table Size and Location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–7Loop Table Word Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–8PID Mode Setting 1 Bit Descriptions (Addr 00) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–9PID Mode Setting 2 Bit Descriptions (Addr 01) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–10Mode / Alarm Monitoring Word (Addr 06) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–11Ramp / Soak Table Flags (Addr 33) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–11DL06 Micro PLC User Manual; 1st Ed., Rev. A, 10/02iii
Table of ContentsRamp/Soak Table Location (Addr 34) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–12Ramp/Soak Table Programming Error Flags (Addr 35) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–12Loop Sample Rate and Scheduling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–13Loop Sample Rates Addr 07 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–13Choosing the Best Sample Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–13Determining a suitable sample rate (Addr 07): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–14Programming the Sample Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–14PID Loop Effect on CPU Scan Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–15Ten Steps to Successful Process Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–17Basic Loop Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–19Data Locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–19Data Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–19Auto Transfer to Analog I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–20PV Auto Transfer Functions with Filtering Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–21The built-in filter uses the following algorithm : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–21PV Auto Transfer (Addr 36) from I/O Module Base/Slot/Channel Option . . . . . .8–22PV Auto Transfer (Addr 36) from V–memory Option . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–22Loop Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–23CPU Modes and Loop Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–24How to Change Loop Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–25Operator Panel Control of PID Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–26PLC Modes’ Effect on Loop Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–26Loop Mode Override . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–26Bumpless Transfers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–27PID Loop Data Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–28Loop Parameter Data Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–28Choosing Unipolar or Bipolar Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–28Handling Data Offsets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–29Setpoint (SP) Limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–29Remote Setpoint (SP) Location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–30Process Variable (PV) Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–30Control Output Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–31Error Term Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–32PID Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–33ivDL06 Micro PLC User Manual; 1st Ed., Rev. A, 10/02
Table of ContentsPosition Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–33Velocity Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–34Direct-Acting and Reverse-Acting Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–35P-I-D Loop Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–36Using a Subset of PID Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–37Derivative Gain Limiting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–38Bias Term . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–38Bias Freeze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–39Loop Tuning Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–40Open-Loop Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–40Manual Closed Loop Tuning Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–41Auto Tuning Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–42Tuning Cascaded Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–46PV Analog Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–47The DL06 Built-in Analog Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–47Creating an Analog Filter in Ladder Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–48Feedforward Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–49Feedforward Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–50Time-Proportioning Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–51On/Off Control Program Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–52Cascade Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–53Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–53Cascaded Loops in the DL06 CPU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–54Process Alarms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–55PV Absolute Value Alarms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–56PV Deviation Alarms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–56PV Rate-of-Change Alarm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–57PV Alarm Hysteresis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–58Alarm Programming Error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–58Ramp/Soak Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–59Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–59Ramp/Soak Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–60Ramp/Soak Table Flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–62Ramp/Soak Generator Enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–62DL06 Micro PLC User Manual; 1st Ed., Rev. A, 10/02v
Table of ContentsRamp/Soak Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–62Ramp/Soak Profile Monitoring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–63Ramp/Soak Programming Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–63Testing Your Ramp/Soak Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–63Troubleshooting Tips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–64Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–65Glossary of PID Loop Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8–66Chapter 9: Maintenance and Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . .9–1Hardware System Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9–2Standard Maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9–2Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9–2Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
VOLUME TWO: TABLE OF CONTENTS Chapter 6: Drum Instruction Programming .
