[發(fā)明專(zhuān)利]一種標(biāo)準(zhǔn)化通用型模擬量?jī)?yōu)化控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110146828.4
• 申請(qǐng)日: 2011-06-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102298367A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐虹;龔輝;洪玲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 北京市德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 周發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及模擬量?jī)?yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于工業(yè)控制系統(tǒng)對(duì)各種被控對(duì)象模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理。

背景技術(shù)

隨著數(shù)字化的發(fā)展，檢測(cè)儀表在各行業(yè)顯得日益重要，在各種儀表實(shí)時(shí)的檢測(cè)過(guò)程中，由于各種原因的存在，都會(huì)出現(xiàn)一些誤差數(shù)據(jù)，除了儀表設(shè)計(jì)的精度要求和在檢測(cè)過(guò)程中盡量避免一些人為因素之外，依靠科學(xué)的誤差理論和統(tǒng)計(jì)方法。在程序中實(shí)現(xiàn)剔除算法顯得尤其重要。

測(cè)量誤差的定義為檢測(cè)值與真實(shí)值之間的差值，測(cè)量誤差的來(lái)源有很多種，一般分為原理誤差、裝置誤差、環(huán)境誤差使用誤差等原理誤差室測(cè)量原理和方法本身存在缺陷和偏差，裝置誤差是測(cè)量?jī)x器、設(shè)備、裝置導(dǎo)致的誤差，在各種儀表中主要體現(xiàn)在電源波動(dòng)、元件老化、漂移、電氣噪聲等。環(huán)境誤差是測(cè)量環(huán)境、條件引起的測(cè)量誤差，如空氣溫度、濕度、大氣壓力、振動(dòng)、電磁場(chǎng)干擾等。使用誤差則是在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)的很多誤操作和違規(guī)操作。

在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，原理誤差、方法誤差、環(huán)境誤差、使用誤差都可以通過(guò)理論分析和試驗(yàn)驗(yàn)證的方法來(lái)修正，而在檢測(cè)過(guò)程中偶然出現(xiàn)的誤差很大的異常數(shù)據(jù)，它是與有用數(shù)據(jù)混在一起的數(shù)據(jù)，會(huì)引起自動(dòng)控制系統(tǒng)中設(shè)備失控和誤動(dòng)作，或運(yùn)算錯(cuò)誤，引起原因一般是裝置誤差、使用誤差等。

在現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中,準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集是實(shí)現(xiàn)一些重要機(jī)電設(shè)備自動(dòng)控制的關(guān)鍵。作為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化支柱之一的可編程控制器?PLC在開(kāi)關(guān)信號(hào)的采集與控制方面已經(jīng)顯現(xiàn)出越來(lái)越重要的作用,并且隨著PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域中應(yīng)用的日益深入,PLC也同樣用于對(duì)工業(yè)系統(tǒng)模擬量控制的場(chǎng)合，PLC模擬量處理是將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種被控對(duì)象（如溫度、壓力、流量、液位等）通過(guò)對(duì)應(yīng)的傳感器將其變換為一標(biāo)準(zhǔn)的模擬電量（電壓、電流），然后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。為了消除工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)干擾對(duì)模擬信號(hào)的影響，提高模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度，通過(guò)PLC控制系統(tǒng)對(duì)所采集的模擬量實(shí)施相應(yīng)的抗干擾措施，對(duì)所檢測(cè)的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理是必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種標(biāo)準(zhǔn)化通用型模擬量?jī)?yōu)化控制方法，它具有基于誤差理論，直接通過(guò)PLC控制系統(tǒng)對(duì)模擬量數(shù)據(jù)采用限幅法和去極值法進(jìn)行適當(dāng)處理，從而屏蔽掉噪聲和干擾雜波信號(hào)，獲得可用的真實(shí)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種標(biāo)準(zhǔn)化通用型模擬量?jī)?yōu)化控制方法，其特征在于，通過(guò)PLC控制系統(tǒng)對(duì)所采集到的檢測(cè)數(shù)據(jù)按照下述步驟進(jìn)行優(yōu)化處理：

步驟一：在PLC控制系統(tǒng)中預(yù)設(shè)檢測(cè)數(shù)據(jù)的上限值、下限值、相鄰兩個(gè)采樣值的最大允許偏差值、好值；

步驟二：將本次檢測(cè)值與上次檢測(cè)值進(jìn)行比較，當(dāng)相鄰兩次檢測(cè)值經(jīng)過(guò)連續(xù)多次的比較，每次結(jié)果都為兩值相等時(shí)，判斷本次檢測(cè)值為壞值，發(fā)出檢測(cè)值凍結(jié)報(bào)警信號(hào)，放棄本次檢測(cè)值，并將上次檢測(cè)的好值或預(yù)設(shè)的好值替代本次檢測(cè)值；

步驟三：采用去極值法對(duì)所采集到的檢測(cè)數(shù)據(jù)優(yōu)化處理：將PLC采集到的檢數(shù)據(jù)與步驟一中設(shè)定好的上限值、下限值進(jìn)行比較，

當(dāng)采集到的本次檢測(cè)值大于上限值時(shí)，產(chǎn)生超上限值報(bào)警信號(hào)，放棄本次檢測(cè)值，并將上限值替代本次檢測(cè)值；

當(dāng)采集到的本次檢測(cè)值小于下限值時(shí)，產(chǎn)生超下限值報(bào)警信號(hào)，放棄本次檢測(cè)值，并將下限值替代本次檢測(cè)值；

?步驟四：采用限幅法對(duì)所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)優(yōu)化處理：

當(dāng)采集到的相鄰兩次檢測(cè)值的差值的絕對(duì)值，與步驟一中預(yù)設(shè)的相鄰兩個(gè)采樣值的最大允許偏差值，經(jīng)過(guò)連續(xù)多次的比較，每次比較的結(jié)果都是相鄰兩次檢測(cè)值的差值的絕對(duì)值超出步驟一中預(yù)設(shè)的相鄰兩個(gè)采樣值的最大允許偏差值時(shí)，判斷本次檢測(cè)到的數(shù)據(jù)受到了干擾，應(yīng)予以移除，發(fā)出值跳變報(bào)警信號(hào)，放棄本次檢測(cè)值，并用上次所檢測(cè)到的好值或預(yù)設(shè)的好值替代本次檢測(cè)值；

步驟五：其他情況，視本次檢測(cè)值為好值。

對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)選的為，所述相鄰兩個(gè)采樣值的最大允許偏差值根據(jù)所檢測(cè)值的最大變化速率和PLC系統(tǒng)采樣周期來(lái)確定。

對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)一步優(yōu)選的為，所述步驟二中，連續(xù)比較的次數(shù)為3~5次。

對(duì)上述技術(shù)方案更進(jìn)一步優(yōu)選的為，所述步驟四中，連續(xù)比較的次數(shù)為3~5次。

對(duì)上述技術(shù)方案再進(jìn)一步優(yōu)選的為，所述步驟二中，連續(xù)比較的次數(shù)為3次。

更加優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述步驟四中，連續(xù)比較的次數(shù)為3次。

本發(fā)明的有益效果在于：