PLC模拟量输入稳定性的算法处理

1、PLC模拟量输入稳定性的算法处理 关于PLC模拟量输入稳定性的算法处理 介绍了当模拟量输入波动比较大时通过PLC程序中的运算指令对模拟量的稳定性进行处理的一种方法。该方法只使用了基本的数学运算公式，计算比较简单，占用系统内存小，基本不影响程序运行时间。 目前汽车制造行业使用的压装类设备基本配备压力及位移传感器以便对压装过程进行状态监控和控制。常用的模拟量 _有-10V10V，-5V5V，010V，05V，020mA，420mA几种。PLC有专门的模拟量转换模块(A/D模块)会对模拟量 _进行采集，并提供专用指令对采集到的 _进行数字量换算。得到的结果可作为对设备生产状况监控的参考。理论情况下，

2、PLC对输入 _可以不做额外处理，只要实时采集就可以了。但在实际应用中，电压、电流这样的模拟量 _常常会受到现场其他元件的干扰而产生较 _动，而由于A/D模块的一般都具有很高的采集频率，因此这种波动会很显著的反映在PLC的数字量输入端，造成得到的结果值有很大跳动。这种情况下，如果仍然只采集瞬时数据进行控制，那么计算就会出现较大的误差，也不能准确的反映设备工作状态。解决这一问题通常有两种方法：通过外部电路进行干扰屏蔽处理，或者通过PLC编写程序在算法上进行处理。本文只讨论算法上的处理方法。 本系统中，人机界面采用 _三菱GT1050-QBBD-C 5.7寸彩色屏，PLC采用一体化PLC FX3u

3、-64MT，CPU运算速度快，指令丰富，扩展性好。模拟量模块型号FX2n-2AD，两通道公用模拟输入，接收 _模式为010V，05V和420mA三种(注意两个通道模拟 _需要保证性质一致)，集成精度1%。检测压头压力的传感器型号CMM2 3tf，配变送器输出010V电压 _，代表压力量程为03Ton。 数字滤波方法最常用的有平均值滤波和去极值滤波。平均值滤波是在一定时间内逐次采集数据相加，然后除与采样次数得平均值。平均值滤波采样次数越多效果越好，应用于 _小范围频繁波动情况。去极值滤波的方法是对多次采样值进行累加后，根据排序法减去里面的最大值和最小值后，再将余下的数据进行平均值计算。去极值滤波

4、对于强干扰，特别是脉冲干扰 _的消除效果显著。本次设计中，根据大量采样值进行分析，强干扰很少，基本是小范围的数值波动。因此最终决定采用平均值滤波法。 3.1 FX-2AD的处理时间为2.5ms/通道，考虑到程序整体容量及设备运行时需要的压力值变化周期，经过实际观察，最终采用100次为一个计算周期，可以保证监控数据更新的及时性。D10=模拟量数据转换后保存地址，D102=100(设定采样次数)，D18=采样值累加和，D16=100(计数器当前计数值)。M567M569为当前累计频率D16与设定采样频率D102的区间比较结果，D16小于D102时，M567置ON;D16=D102时，M568置ON

5、;D16大于D102时，M569置ON。每加一次采样值，D16中计数值也加1，当D16中数值为100时，表示采样数量已到，M568置ON，将D18中的数据除以D16内的采样频率后，得到的数据存入D20。同时D16计数器清零，开始下一个采样周期的计算。程序如图所示。 计算后的数据显示在人机界面上，便于操 _对当前压装程度进行监视。也可以通过上下限的设定，对压装过程进行控制。 3.3 有时设备上电后输入 _会出现比较大的零点漂移，并且无法通过硬件改动很好的处理掉。此时就需要通过软件首先将漂移数据处理掉再进行下一步计算。本例中采用的解决方法是：主电源上电后，首先判断压头位置，如果压头位于非工作区域(代表压头不受力，是自然状态)，则采集200次模拟量数据(1秒钟)，算出平均值，得到设备本次工作中的初始零点漂移值。在下面的计算中，需要将该值减掉，从而得到比较准确的过程数据。 模拟量输入 _算法处理指令简单，运算速度快。通过设备现场实际使用情况来看，在保证数据可靠性的基础上提高了稳定性，也很好的控制