专利名称：一种提高plc模拟量信号抗干扰能力的方法
技术领域：
本发明涉及PLC控制系统领域，尤其涉及一种提高PLC模拟量信号抗干扰能力的方法。
背景技术：
PLC，即可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。在传统的PLC读取模拟量信号过程中，易受到工业现场电磁干扰，对此，一般采用加隔离器的方法来抗干扰，但其存在很多缺点，如(1)抗干扰能力比较弱，PLC检测到的信号仍有不稳定地波动；(2)隔离器一般采用有源形式，需要单独配置电源；(3)PLC本身自带的滤波功能一般只通过滤50Hz或60Hz的工频波形，不能抑制过滤变频器产生的多次谐波干扰；以上这些缺点可能导致影响生产数据的准确度甚至导致设备误动作停车。
现有技术中申请号200820230473. 0《用于PLC高速计数抗干扰的中继器》提供了一种抗干扰的方案，但还不足以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种软件和硬件结合的新方法，以达到提高PLC模拟量信号抗干扰的能力。本发明是采用以下技术方案来实现的一种提高PLC模拟量信号抗干扰能力的方法，它包括两部分内容
硬件方面在PLC模拟量输入模块与现场仪表之间加入隔离器，隔离器是无源二端滤波隔离器；
软件方面采用带输入信号有效性判断的多次采样取平均值的算法； 步骤如下
1、预设定采样次数η;
2、对输入的模拟量信号进行采样，将数据存入输入寄存器i;
3、比较输入寄存器i中的值是否在仪表的量程之内来确定该信号是否有效若无效则返回第2步重新采样，若有效则继续；
4、将输入寄存器的值加入累积寄存器X，即x=x+i;
5、当采样次数达到预设值后，χ停止累积，计算输出值y:y=x/n ；
6、对累积寄存器χ清零，并返回第1步开始下一个循环过程。在上述软件算法中，滤波时间可根据需要设置和调整采样次数η即可。本发明的有益效果有以下几方面
1、采用无源二端滤波隔离器不仅能对各种频率信号的干扰进行抑制，不会产生信号的突变，提高了稳定性，还不需要配给电源供应系统，节省电源及电缆的投资，节省电能，发热量低，可靠性高，安装快速，施工方便。节省材料及工时。2、软件算法结构简单，可适用于各种厂商不同型号的PLC编程指令系统；并且对
3PLC内CPU运算时间占用较少，不会增加CPU太多的运算负荷，对程序的时间复杂度影响较小，同时对PLC内存储单元占用较少，对程序的空间复杂度影响较小。3、本发明的方法可稳定精确地对模拟量信号采集运算，减少设备因为仪表线路受干扰的问题而误动作甚至停车的机会；且线路简单，成本低廉，适于新建项目中抗干扰要求较高的场合，同时也适用于加装在现有的需要抗干扰改造的设备上。
图1是本发明的硬件结构示意图； 图2是本发明的软件算法流程图中1为PLC模拟量输入模块；2为隔离器；3为现场仪表。
具体实施例方式实施例
下面结合附图对本发明做进一步阐述
某厂采用本发明的方法，读取现场的一块0M3/h 100M3/h的流量计流量。当前读取的流量值在49. 5M3/h 50. 5M3/h之间波动。硬件方面采用西门子S7-200 PLC EM231模拟量输入扩展模块，在PLC模拟量输入模块1与现场仪表3之间加入隔离器2，隔离器2是无源二端滤波隔离器；
软件方面采用带输入信号有效性判断的多次采样取平均值的算法；步骤如下
1、预设定采样次数η次；η=128；
2、对输入的模拟量信号进行采样，将数据存入输入寄存器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、比较输入寄存器i中的值是否在仪表的量程之内来确定该信号是否有效确定有效而继续；
4、将输入寄存器的值加入累积寄存器X，即x=x+i;
χ初始值为0 (因为在上一个循环时已经被第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、当采样次数达到预设值后，χ停止累积，计算输出值y: y=x/n ； y=x/n = 6397. 44/128=49. 98 ；6、对累积寄存器χ清零，并返回第1步开始下一个循环过程。X=O。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1. 一种提高PLC模拟量信号抗干扰能力的方法，其特征在于它包括两部分内容 硬件方面在PLC模拟量输入模块与现场仪表之间加入隔离器，隔离器是无源二端滤波隔离器；软件方面采用带输入信号有效性判断的多次采样取平均值的算法；步骤如下、1、预设定采样次数η;、2、对输入的模拟量信号进行采样，将数据存入输入寄存器i；、3、比较输入寄存器i中的值是否在仪表的量程之内来确定该信号是否有效若无效则返回第2步重新采样，若有效则继续；、4、将输入寄存器的值加入累积寄存器X，即x=x+i;、5、当采样次数达到预设值后，χ停止累积，计算输出值y:y=x/n ；、6、对累积寄存器χ清零，并返回第1步开始下一个循环过程。
全文摘要
本发明公开了一种提高PLC模拟量信号抗干扰能力的方法，它包括两部分内容硬件方面在PLC模拟量输入模块与现场仪表之间加入隔离器，隔离器是无源二端滤波隔离器；软件方面采用带输入信号有效性判断的多次采样取平均值的算法；步骤如下1、预设定采样次数n；2、对输入的模拟量信号进行采样；3、比较输入寄存器i中的值是否有效；4、将输入寄存器的值加入累积寄存器x，即x=x+i；5、计算输出值yy=x/n；6、对累积寄存器x清零。采用本发明的方法，可稳定精确地对模拟量信号采集运算；且线路简单，成本低廉，适于新建项目中抗干扰要求较高的场合，同时也适用于加装在现有的需要抗干扰改造的设备上。
文档编号G05B19/05GK102419564SQ201110299058
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者祁春伟 申请人:瓮福(集团)有限责任公司