專利名稱：一種提高plc模擬量信號抗干擾能力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PLC控制系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高PLC模擬量信號抗干擾能力的方法。
背景技術(shù)：
PLC，即可編程邏輯控制器，是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。在傳統(tǒng)的PLC讀取模擬量信號過程中，易受到工業(yè)現(xiàn)場電磁干擾，對此，一般采用加隔離器的方法來抗干擾，但其存在很多缺點，如(1)抗干擾能力比較弱，PLC檢測到的信號仍有不穩(wěn)定地波動；(2)隔離器一般采用有源形式，需要單獨配置電源；(3)PLC本身自帶的濾波功能一般只通過濾50Hz或60Hz的工頻波形，不能抑制過濾變頻器產(chǎn)生的多次諧波干擾；以上這些缺點可能導(dǎo)致影響生產(chǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度甚至導(dǎo)致設(shè)備誤動作停車。
現(xiàn)有技術(shù)中申請?zhí)?00820230473. 0《用于PLC高速計數(shù)抗干擾的中繼器》提供了一種抗干擾的方案，但還不足以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點而提供的一種軟件和硬件結(jié)合的新方法，以達到提高PLC模擬量信號抗干擾的能力。本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種提高PLC模擬量信號抗干擾能力的方法，它包括兩部分內(nèi)容
硬件方面在PLC模擬量輸入模塊與現(xiàn)場儀表之間加入隔離器，隔離器是無源二端濾波隔離器；
軟件方面采用帶輸入信號有效性判斷的多次采樣取平均值的算法； 步驟如下
1、預(yù)設(shè)定采樣次數(shù)η;
2、對輸入的模擬量信號進行采樣，將數(shù)據(jù)存入輸入寄存器i;
3、比較輸入寄存器i中的值是否在儀表的量程之內(nèi)來確定該信號是否有效若無效則返回第2步重新采樣，若有效則繼續(xù)；
4、將輸入寄存器的值加入累積寄存器X，即x=x+i;
5、當(dāng)采樣次數(shù)達到預(yù)設(shè)值后，χ停止累積，計算輸出值y:y=x/n ；
6、對累積寄存器χ清零，并返回第1步開始下一個循環(huán)過程。在上述軟件算法中，濾波時間可根據(jù)需要設(shè)置和調(diào)整采樣次數(shù)η即可。本發(fā)明的有益效果有以下幾方面
1、采用無源二端濾波隔離器不僅能對各種頻率信號的干擾進行抑制，不會產(chǎn)生信號的突變，提高了穩(wěn)定性，還不需要配給電源供應(yīng)系統(tǒng)，節(jié)省電源及電纜的投資，節(jié)省電能，發(fā)熱量低，可靠性高，安裝快速，施工方便。節(jié)省材料及工時。2、軟件算法結(jié)構(gòu)簡單，可適用于各種廠商不同型號的PLC編程指令系統(tǒng)；并且對
3PLC內(nèi)CPU運算時間占用較少，不會增加CPU太多的運算負荷，對程序的時間復(fù)雜度影響較小，同時對PLC內(nèi)存儲單元占用較少，對程序的空間復(fù)雜度影響較小。3、本發(fā)明的方法可穩(wěn)定精確地對模擬量信號采集運算，減少設(shè)備因為儀表線路受干擾的問題而誤動作甚至停車的機會；且線路簡單，成本低廉，適于新建項目中抗干擾要求較高的場合，同時也適用于加裝在現(xiàn)有的需要抗干擾改造的設(shè)備上。


圖1是本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的軟件算法流程圖中1為PLC模擬量輸入模塊；2為隔離器；3為現(xiàn)場儀表。
具體實施例方式實施例
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步闡述
某廠采用本發(fā)明的方法，讀取現(xiàn)場的一塊0M3/h 100M3/h的流量計流量。當(dāng)前讀取的流量值在49. 5M3/h 50. 5M3/h之間波動。硬件方面采用西門子S7-200 PLC EM231模擬量輸入擴展模塊，在PLC模擬量輸入模塊1與現(xiàn)場儀表3之間加入隔離器2，隔離器2是無源二端濾波隔離器；
軟件方面采用帶輸入信號有效性判斷的多次采樣取平均值的算法；步驟如下
1、預(yù)設(shè)定采樣次數(shù)η次；η=128；
2、對輸入的模擬量信號進行采樣，將數(shù)據(jù)存入輸入寄存器i;
第1次:i=49.53第2次:i=49.84第3次:i=50.45第4次:i=50.12
第 128 次:i=49. 88 ；
3、比較輸入寄存器i中的值是否在儀表的量程之內(nèi)來確定該信號是否有效確定有效而繼續(xù)；
4、將輸入寄存器的值加入累積寄存器X，即x=x+i;
χ初始值為0 (因為在上一個循環(huán)時已經(jīng)被第5步清零。)
第1次:X=0+49. 53 = 49.53第2次:X==49. 53+49. 84 =99. 37第3次:X==99. 37+50. 45 =149.82第4次:X==149. 82+50. 12 ==199.94
第 128 次:χ =6397. 44 ；
5、當(dāng)采樣次數(shù)達到預(yù)設(shè)值后，χ停止累積，計算輸出值y: y=x/n ； y=x/n = 6397. 44/128=49. 98 ；6、對累積寄存器χ清零，并返回第1步開始下一個循環(huán)過程。X=O。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種提高PLC模擬量信號抗干擾能力的方法，其特征在于它包括兩部分內(nèi)容 硬件方面在PLC模擬量輸入模塊與現(xiàn)場儀表之間加入隔離器，隔離器是無源二端濾波隔離器；軟件方面采用帶輸入信號有效性判斷的多次采樣取平均值的算法；步驟如下、1、預(yù)設(shè)定采樣次數(shù)η;、2、對輸入的模擬量信號進行采樣，將數(shù)據(jù)存入輸入寄存器i；、3、比較輸入寄存器i中的值是否在儀表的量程之內(nèi)來確定該信號是否有效若無效則返回第2步重新采樣，若有效則繼續(xù)；、4、將輸入寄存器的值加入累積寄存器X，即x=x+i;、5、當(dāng)采樣次數(shù)達到預(yù)設(shè)值后，χ停止累積，計算輸出值y:y=x/n ；、6、對累積寄存器χ清零，并返回第1步開始下一個循環(huán)過程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高PLC模擬量信號抗干擾能力的方法，它包括兩部分內(nèi)容硬件方面在PLC模擬量輸入模塊與現(xiàn)場儀表之間加入隔離器，隔離器是無源二端濾波隔離器；軟件方面采用帶輸入信號有效性判斷的多次采樣取平均值的算法；步驟如下1、預(yù)設(shè)定采樣次數(shù)n；2、對輸入的模擬量信號進行采樣；3、比較輸入寄存器i中的值是否有效；4、將輸入寄存器的值加入累積寄存器x，即x=x+i；5、計算輸出值yy=x/n；6、對累積寄存器x清零。采用本發(fā)明的方法，可穩(wěn)定精確地對模擬量信號采集運算；且線路簡單，成本低廉，適于新建項目中抗干擾要求較高的場合，同時也適用于加裝在現(xiàn)有的需要抗干擾改造的設(shè)備上。
文檔編號G05B19/05GK102419564SQ201110299058
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者祁春偉 申請人:甕福(集團)有限責(zé)任公司