[發明專利]一種提高PLC模擬量信號抗干擾能力的方法

無效

• 申請號: 201110299058.7
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102419564A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 祁春偉
• 申請（專利權）人: 甕福（集團）有限責任公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 貴陽中工知識產權代理事務所 52106
• 代理人: 劉安寧

技術領域

本發明涉及PLC控制系統領域，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???

PLC，即可編程邏輯控制器，是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境應用而設計的。在傳統的PLC讀取模擬量信號過程中，易受到工業現場電磁干擾，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生的多次諧波干擾；以上這些缺點可能導致影響生產數據的準確度甚至導致設備誤動作停車。????

現有技術中申請號200820230473.0《用于PLC高速計數抗干擾的中繼器》提供了一種抗干擾的方案，但還不足以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺點而提供的一種軟件和硬件結合的新方法,以達到提高PLC模擬量信號抗干擾的能力。

本發明是采用以下技術方案來實現的：一種提高PLC模擬量信號抗干擾能力的方法，它包括兩部分內容：

硬件方面:在PLC模擬量輸入模塊與現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、預設定采樣次數n；

2、對輸入的模擬量信號進行采樣，將數據存入輸入寄存器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；

4、將輸入寄存器的值加入累積寄存器x,即x=x+i;

5、當采樣次數達到預設值后，x停止累積，計算輸出值y:?y=x/n；

6、對累積寄存器x清零，并返回第1步開始下一個循環過程。

在上述軟件算法中，濾波時間可根據需要設置和調整采樣次數n即可。

?本發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，不會產生信號的突變，提高了穩定性，還不需要配給電源供應系統，節省電源及電纜的投資，節省電能，發熱量低，可靠性高，安裝快速，施工方便。

節省材料及工時。

2、軟件算法結構簡單，可適用于各種廠商不同型號的PLC編程指令系統；并且對PLC內CPU運算時間占用較少，不會增加CPU太多的運算負荷，對程序的時間復雜度影響較小，同時對PLC內存儲單元占用較少，對程序的空間復雜度影響較小。

3、本發明的方法可穩定精確地對模擬量信號采集運算,減少設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有的需要抗干擾改造的設備上。

附圖說明

圖1是本發明的硬件結構示意圖；

圖2是本發明的軟件算法流程圖；

圖中：1為PLC模擬量輸入模塊；2為隔離器；3為現場儀表。

具體實施方式

實施例：

下面結合附圖對本發明做進一步闡述：

某廠采用本發明的方法，讀取現場的一塊0M3/h～100M3/h的流量計流量。當前讀取的流量值在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、預設定采樣次數n次；n=128；

2、對輸入的模擬量信號進行采樣，將數據存入輸入寄存器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來確定該信號是否有效：確定有效而繼續；

4、將輸入寄存器的值加入累積寄存器x,即x=x+i;

x初始值為0（因為在上一個循環時已經被第5步清零。）