利用PLC組態(tài)軟件消除干擾的方法解析

1、利用PLC組態(tài)軟件消除干擾的方法解析摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,可編程序控制器PLC在工業(yè)控制中的廣泛應(yīng)用,它的可靠性直接關(guān)系到工業(yè)企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟運行。而PLC控制系統(tǒng)的抵抗干擾的能力是整個生產(chǎn)系統(tǒng)可靠運行的關(guān)鍵。目前,各種類型的可編程序控制器PLC一般集中安裝在集控室或是生產(chǎn)現(xiàn)場,它們大都處在強電電路和強電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中。所以,要提高PLC控制系統(tǒng)的可靠性,一是需要PLC生產(chǎn)廠家提高PLC硬件的抗干擾能力,二是需要工程設(shè)計人員充分利用PLC組態(tài)軟件來消除干擾,這樣才能有效地增強系統(tǒng)的抗干擾的性能。關(guān)鍵字:抗干擾的方法PLC 引言:PLC控制系統(tǒng)由于具有功能強、程序設(shè)計簡單、擴

2、展性好、維護方便、可靠性高、能適應(yīng)比較惡劣的工業(yè)環(huán)境的特點,因此在工業(yè)企業(yè)廣泛應(yīng)用。但是由于工業(yè)環(huán)境條件惡劣,以及各種工業(yè)電磁,輻射干擾等,影響PLC控制系統(tǒng)的正常工作,因此必須重視PLC控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計。為防止干擾,可以采用硬件和軟件相結(jié)合的抗干擾方法。防止硬件干擾的方法有:1采用性能優(yōu)良的電源來抑制電網(wǎng)引入的干擾2電纜的選擇與鋪設(shè)來降低電磁干擾3完善接地系統(tǒng)4采用光電隔離來抑制輸入輸出電路引入的干擾等。而利用PLC軟件來減少干擾是PLC控制系統(tǒng)正常、穩(wěn)定工作的重要環(huán)節(jié)。下面主要分析在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用的利用PLC組態(tài)軟件來減少干擾的方法:一、減少數(shù)字量輸入擾動的方法1、計數(shù)器法圖1CON計

3、數(shù)器NOT非門RS復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器IN輸入OUT輸出N脈沖采樣個數(shù)注釋：當外部有信號輸入時，控制系統(tǒng)采集連續(xù)的N個脈沖使RS觸發(fā)器輸出為“1”，只有當外部輸入信號由“1”變成“0”時，RS觸發(fā)器的復(fù)位端為“1”，將RS觸發(fā)器的輸出復(fù)位成“0”。而當有瞬間干擾脈沖時，CON計數(shù)器將采集不到連續(xù)的N個脈沖，CON計數(shù)器無法輸出，這就起到了減少干擾的作用。（N一般情況下取2）優(yōu)點：響應(yīng)速度快，對周期性的瞬時干擾起到了一定的抑制作用。缺點：不能消除超過CON計數(shù)器采樣時間的干擾。2、延遲輸入法圖2IN輸入OUT輸出TIME（ET）延時時間TON延時輸出（其曲線如下圖）圖3注釋：當輸入IN=1時，啟動計數(shù)

4、器直到計時時間（PT）=延時時間，OUT=1。當計數(shù)器計時時間延時時間，OUT=0。延時時間最好取1S以內(nèi)。優(yōu)點：消除了短時的周期干擾。缺點：響應(yīng)速度慢，不利于信號的快速傳輸。二、減少模擬量輸入擾動的方法1、限幅法圖4MOVE移動保持指令（使能端EN=1，OUT=IN。EN=0，OUT保持前次值）GE大于等于指令（OUT=1，IFIN1IN2）LE小于等于指令（OUT=1，IFIN1IN2）HL上限設(shè)定值LL下限設(shè)定值注釋：當模擬量輸入信號在HL和LL之間時，OUT=IN。當IN-AI信號超出或等于HL或LL時，GE或LE判斷IN-AI信號，使OUT1或OUT2輸出“1”去封鎖MOVE，從而保

5、持MOVE的輸出為HL或LL的設(shè)定值。也就起到了限幅的作用。優(yōu)點：能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾。缺點：平滑度差。2、延遲濾波限幅法圖5MOVE移動保持指令（使能端EN=1，OUT=IN。EN=0，OUT保持前次值）GE大于等于指令（OUT=1，IFIN1IN2）LE小于等于指令（OUT=1，IFIN1IN2）HL上限設(shè)定值LL下限設(shè)定值LG延遲濾波指令（其曲線如下圖）TIME延遲濾波時間圖6注釋：功能基本和限幅法相同，只是在輸入端增加了一個延遲濾波器，對輸入信號起到了延遲緩沖的濾波。優(yōu)點：有效地抑制了周期性的脈沖干擾。平滑度比限幅法有所改善。缺點：信號響應(yīng)速度減緩。3、延遲濾波比較法圖7

6、LG延遲濾波器SUB減法指令A(yù)BS絕對值指令GE大于等于指令HL最大偏差值TIME延遲濾波時間注釋：正常情況輸入信號IN-AI經(jīng)過一階延遲濾波后直接輸出，OUT=IN-AI的值；當有突變信號時，輸入信號IN-AI經(jīng)過一階延遲濾波后與含有突變信號的輸入信號IN-AI相減取絕對值（無論出現(xiàn)正偏差還是負偏差），與HL值比較，若大于等于HL的預(yù)設(shè)值，OUT1=1，將LG延遲濾波器切換成跟蹤狀態(tài)，此時OUT就保持了輸入信號IN-AI突變前的值。直到突變信號減弱，OUT1=0，OUT=IN-AI。優(yōu)點：對周期性干擾具有良好的抑制作用。平滑度高。缺點：靈敏度取決于TIME延遲濾波時間的大小。4、積分消抖濾波

7、法圖8LG延遲濾波器SUB減法指令GE大于等于指令LE小于等于指令OR或門（自做的DFB功能塊）NOT非門TON延時輸出EOR異或門MOV移動保持指令PI比例積分調(diào)節(jié)器HL最大正向偏差值LL最大負向偏差值TIME延遲濾波時間TIME1延遲輸出時間TIME2延遲濾波時間注釋：參數(shù)設(shè)置：LG（TIME=1S），TON（TIME1=10S），LG1（TIME=30S），HL=0。2，LL=-0。2，PI（TI=10S，將P放開封鎖成為純積分調(diào)節(jié)器）一、小信號在變化幅度中變化時1、最終狀態(tài)：此時為穩(wěn)態(tài)，輸入與輸出相近。OR輸出為“0”，NOT=1，TON時間已超出10S，EOR=0，MOV不保持，PI

8、不積分，SUB=0，信號走PI的跟蹤回路，LG1濾波后輸出。正常的信號流向：INLGPI的跟蹤LG1（濾波30S）輸出2、小信號的暫態(tài)變化：（在TON=10S之前）OR=0，NOT=1，TON未到10S，EOR=1，MOV保持，PI積分作用，LG1未起作用，輸出跨越LG1（TIME=30S），直接到輸出端，此時為線性跟蹤濾波狀態(tài)。二、信號大幅度變化時（HL，LL）OR=1，NOT=0，TON不起作用，EOR=0，所以LG1（TIME=30S）不起作用，PI不起作用走跟蹤。正常的信號流向：INLGPI的跟蹤LG1的跟蹤輸出三、總結(jié)：1、小信號在10秒之內(nèi)，經(jīng)過LG（TIME=1S），PI的積分作用，跳過LG1（TIME=30S），直接輸出，實現(xiàn)輸入信號的濾波和跟蹤狀態(tài)。2、小信號在10秒之后，經(jīng)過LG（TIME=1S），PI的跟蹤和LG1（TIME=30S）跟蹤輸入。3、大信號變化時，LG（TIME=1S）作用，LG1（TIME=30S）不起作用，