西門子PLC模塊CPU224CN中央處理器    

西門子PLC模塊CPU224CN中央處理器

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　　（8）軟件抗干擾措施

　　由于電磁干擾的復(fù)雜性，要根本消除干擾的影響是不可能的，因此在PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和組態(tài)時(shí)，還應(yīng)在軟件方面進(jìn)行抗干擾處理，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。

　　由于噪聲、開(kāi)關(guān)的誤動(dòng)作、模擬信號(hào)誤差等因素的影響，PLC的外部開(kāi)關(guān)量和模擬量輸入信號(hào)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，引起程序判斷失誤，造成事故。當(dāng)按鈕、開(kāi)關(guān)作為輸入信號(hào)時(shí)，則不可避免產(chǎn)生抖動(dòng)。如果輸入信號(hào)是繼電器/接觸器觸點(diǎn)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生瞬間跳動(dòng)，引起系統(tǒng)誤動(dòng)作。在這種情況下，可采用定時(shí)器延時(shí)來(lái)去掉抖動(dòng)，定時(shí)時(shí)間根據(jù)觸點(diǎn)抖動(dòng)情況和系統(tǒng)要求的響應(yīng)速度而定，這樣可保證觸點(diǎn)確實(shí)穩(wěn)定閉合（或斷開(kāi)）后才執(zhí)行特定的任務(wù)處理。

　　對(duì)于模擬信號(hào)可采用多種軟件濾波方法來(lái)提高數(shù)據(jù)的可靠性。連續(xù)采樣多次，采樣間隔根據(jù)Ａ/Ｄ轉(zhuǎn)換時(shí)間和信號(hào)的變化頻率而定。采樣數(shù)據(jù)先后存放在不同的數(shù)據(jù)寄存器中，經(jīng)比較后取中間值或平均值作為當(dāng)前輸入值。常用的數(shù)字濾波方法有程序判斷濾波、中值濾波、滑動(dòng)平均值濾波、防脈沖干擾平均值濾波、算術(shù)平均值濾波、去極值平均濾波等。

　　①程序判斷濾波適用于對(duì)采樣信號(hào)因受到隨機(jī)干擾或傳感器不穩(wěn)定而引起的失真進(jìn)行濾波。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定兩次采樣允許的偏差，若先后兩次采樣的信號(hào)差值大于偏差，表明輸入是干擾信號(hào)，應(yīng)去掉，用上次采樣值作為本次采樣值。若差值不大于偏差，則本次采樣值有效。

　?、谥兄禐V波是連續(xù)輸入3個(gè)采樣信號(hào)，從中選擇中間值作為有效采樣信號(hào)。

　?、刍瑒?dòng)平均值濾波是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的一個(gè)區(qū)域（20個(gè)單元左右）作為循環(huán)隊(duì)列，每次數(shù)據(jù)采集時(shí)先去掉隊(duì)首的一個(gè)數(shù)據(jù)，再把新數(shù)據(jù)放入隊(duì)尾，然后求平均值。

　?、苋O值平均濾波是連續(xù)采樣n次，求數(shù)據(jù)的累加和，同時(shí)找出其中的值和小值，從累加和中減去值和小值，再求（n－2）個(gè)數(shù)據(jù)的平均值作為有效的采樣值。

　?、菟阈g(shù)平均值濾波是求連續(xù)輸入的n個(gè)采樣數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值作為有效的信號(hào)。它不能消除明顯的脈沖干擾，只是削弱其影響。要提高效果可采用去極值平均濾波。

　　⑥防脈沖干擾平均值濾波是連續(xù)進(jìn)行4次采樣，去掉其中的值和小值，再求剩下的兩個(gè)數(shù)據(jù)的平均值。它實(shí)際上是去極值平均濾波的特例。

　　在設(shè)計(jì)中還可以用線性插值法、二次拋物線插值法或分段曲線擬合等方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性補(bǔ)償，提高數(shù)據(jù)的線性度。也可采用零位補(bǔ)償或自動(dòng)零跟蹤補(bǔ)償?shù)确椒▉?lái)處理零漂，修正誤差，提高采樣數(shù)據(jù)的精度。

　　另外還可進(jìn)行信號(hào)相容性檢查，包括開(kāi)關(guān)信號(hào)之間的狀態(tài)是否矛盾，模擬信號(hào)值的變化范圍是否正常，開(kāi)關(guān)量信號(hào)與模擬量信號(hào)之間是否*，以及各信號(hào)的時(shí)序關(guān)系是否正確等。定時(shí)校正參考點(diǎn)電位，并采用動(dòng)態(tài)零點(diǎn)，可有效防止電位漂移。采用信息冗余技術(shù)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件標(biāo)志位，并通過(guò)設(shè)置軟件陷阱等方法來(lái)提高軟件結(jié)構(gòu)的可靠性。