利用PLC组态软件消除干扰的方法解析

利用PLC组态软件消除干扰的方法解析

随着科学技术的发展，可编程序控制器（PLC）在工业控制中的广泛应用，它的可靠性直接关系到工业企业的安全生产和经济运行。而PLC控制系统的抵抗干扰的能力是整个生产系统可靠运行的关键。目前，各种类型的可编程序控制器PLC一般集中安装在集控室或是生产现场，它们大都处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。所以，要提高PLC控制系统的可靠性，一是需要PLC生产厂家提高PLC硬件的抗干扰能力，二是需要工程设计人员充分利用PLC组态软件来消除干扰，这样才能有效地增强系统的抗干扰的性能。

一、减少数字量输入扰动的方法

1. 计数器法

• 原理：当外部有信号输入时，控制系统采集连续的n个脉冲使RS触发器输出为“1”，只有当外部输入信号由“1”变成“0”时，RS触发器的复位端为 “1”，将RS触发器的输出复位成“0”。而当有瞬间干扰脉冲时，CON计数器将采集不到连续的n个脉冲，CON计数器无法输出，这就起到了减少干扰的作用。（n一般情况下取2）
• 优点：响应速度快，对周期性的瞬时干扰起到了一定的抑制作用。
• 缺点：不能消除超过CON计数器采样时间的干扰。

2. 延迟输入法

• 原理：当输入IN=1时，启动计数器直到计时时间（PT）=延时时间，OUT=1。当计数器计时时间〈延时时间，OUT=0。延时时间 好取1s以内。
• 优点：消除了短时的周期干扰。
• 缺点：响应速度慢，不利于信号的快速传输。

二、减少模拟量输入扰动的方法

1. 限幅法

• 原理：当模拟量输入信号在HL和LL之间时，OUT=IN。当IN-AI信号超出或等于HL或LL时，GE或LE判断IN-AI信号，使OUT1或OUT2输出“1”去封锁MOVE，从而保持MOVE的输出为HL或LL的设定值。也就起到了限幅的作用。
• 优点：能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰。
• 缺点：平滑度差。

2. 延迟滤波限幅法

• 原理：功能基本和限幅法相同，只是在输入端增加了一个延迟滤波器，对输入信号起到了延迟缓冲的滤波。
• 优点：有效地抑制了周期性的脉冲干扰。平滑度比限幅法有所改善。
• 缺点：信号响应速度减缓。

3. 延迟滤波比较法

• 原理：正常情况输入信号IN-AI经过一阶延迟滤波后直接输出，OUT=IN-AI的值；当有突变信号时，输入信号IN-AI经过一阶延迟滤波后与含有突变信号的输入信号IN-AI相减取绝对值（无论出现正偏差还是负偏差），与HL值比较，若大于等于HL的预设值，OUT1=1，将LG—延迟滤波器切换成跟踪状态，此时OUT就保持了输入信号IN-AI突变前的值。直到突变信号减弱，OUT1=0，OUT=IN-AI。
• 优点：对周期性干扰具有良好的抑制作用。平滑度高。
• 缺点：灵敏度取决于TIME—延迟滤波时间的大小。

4. 积分消抖滤波法

• 参数设置：LG（TIME=1s），TON（TIME1=10s），LG1（TIME=30s），HL=0.2，LL=-0.2 ，PI（TI=10s，将P放开封锁成为纯积分调节器）
• 工作过程：
• 小信号在变化幅度中变化时：此时为稳态，输入与输出相近。OR输出为“0”，NOT=1，TON时间已超出10s，EOR=0，MOV不保持，PI不积分，SUB=0，信号走PI的跟踪回路，LG1滤波后输出。正常的信号流向：IN→LG→PI的跟踪→LG1（滤波30s）→输出
• 小信号的暂态变化：（在TON=10s之前）OR=0，NOT=1，TON未到10s，EOR=1，MOV保持，PI积分作 用，LG1未起作用，输出跨越LG1（TIME=30s），直接到输出端，此时为线性跟踪滤波状态。
• 信号大幅度变化时（≥HL，≤LL）：OR=1，NOT=0，TON不起作用，EOR=0，所以LG1（TIME=30s）不起作用，PI不起作用走跟踪。正常的信号流向：IN→LG→PI的跟踪→LG1的跟踪→输出
• 总结：
• 小信号在10秒之内，经过LG（TIME=1s），PI的积分作用，跳过LG1（TIME=30s），直接输出，实现输入信号的滤波和跟踪状态。
• 小信号在10秒之后，经过LG（TIME=1s），PI的跟踪和LG1（TIME=30s）跟踪输入。
• 大信号变化时，LG（TIME=1s）作用，LG1（TIME=30s）不起作用，此时为输出快速跟踪。
• 优点：对于被测参数有较好的滤波效果， 对周期性干扰具有良好的抑制作用，平滑度高。
• 缺点：对于变化缓慢的输入信号响应慢。

结束语

上述所分析的方法，均在生产实际中得到检验，取得了一定的效果，并随着生产实际的需要和经验的积累，不断完善其对干扰的软件处理方法。