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如何过滤 PLC 中的数字和模拟输入？
leikang posted A PLC and HMI Simplified Chinese article in PLC programming learning
在这篇文章中，我们将了解如何过滤 PLC 中的数字和模拟输入。 正如主题所述，滤波是消除 PLC 接收到的信号中不需要的尖峰的一种方法。其作用是消除波动并仅将特定时间的适当信号变化传递给 PLC。 在 PLC 内部，首先是滤波器电路，然后是 PLC 输入处理电路，该电路接受最终的滤波输入并将其用于逻辑。 PLC 数字输入滤波器 让我们首先考虑数字输入。带滤波器的输入的作用是接受数字现场输入并通过滤波器将其传递到处理电路。 如果您看到下图，则有两个部分。 首先，绿色圆圈表示输入更改将被传递，红色圆圈表示输入更改将不会被传递。 在第一部分（上面）中，有两个变化，其中存在很多波动并且输入变化将被绕过。 有两种变化是没有波动的，并且输入变化将被传递到处理电路。第二部分（下）的理论也是如此。这可以通过过滤来实现。 过滤由因素或时间定义。假设您设置的时间为 3 毫秒。滤波器的作用是仅接受持续高于 3 ms 的输入变化。 如果输入在 3 ms 之前发生变化，则该输入将不会被考虑并被忽略。这意味着短且高频的干扰脉冲将被忽略。 这个逻辑和我们在PLC逻辑中写的去抖动定时器是一样的。 在下图中，只有当启动按钮输入保持高电平 3 秒时，灯才会亮。 这与数字带通滤波器中使用的逻辑相同。仅当输入在设定时间内保持状态（高或低）时，它才会将输入更改传递到处理部分。 正如所讨论的，除了时间之外，一些 PLC 还可以选择设置一个因子来代替时间。 该因子计算内部时间并决定过滤的级别。因子值越高，过滤能力越高。 PLC 模拟输入滤波器 现在，让我们看看模拟输入中的过滤。由于模拟输入本质上是可变的，因此它们的滤波器逻辑不能像数字输入那样实现。 因此，在模拟输入中，使用平均逻辑。过滤器将对特定设定时间内获得的值进行平均，并给出该时间的平均最终值。 请参阅下图进行研究。 第一个——蓝色的系数为 1。 第二个——绿色的因子是 2。 第三个——橙色的系数为 3。 第四个——棕色的系数是 4。 随着过滤因子值的增加，您可以看到通过以更锐利的值过滤信号，信号的形状得到改善。 在设定的时间内，过滤器将对从输入获得的值进行平均；并根据其中使用的公式，它将给出每次的最终平均输出。 因此，随着滤波器系数或权重的增加，我们可以得到更精细的模拟信号值，并且干扰更少。通常，为此目的使用首通滤波器。 由此可见，滤波对于减少现场输入中不必要的噪声并传递适当的值非常有用，这也将保护PLC输入电路免受损坏；如果出现任何高峰值或不需要的峰值。 -
根据下面给出的逻辑开发工业自动化上的 PLC 编程示例， 当按下启动按钮时，锯、风扇和油泵都会启动。 如果锯的运行时间少于20秒，锯关闭时油泵应关闭，锯关闭后风扇应再运转5秒。 如果锯已运行超过 20 秒，风扇应保持打开状态，直至通过单独的风扇重置按钮重置，并且锯关闭后油泵应再保持打开 10 秒。 编写一个 PLC 程序来实现这个过程。 PLC 编程实例 程序说明： 梯级 0000： 启动/紧急停止 PB 用存储器 B3:0/0 锁存。 梯级 0001： B3:0/0 启用以打开锯 (O: 0/0)、风扇 (O: 0/1) 和油泵 (O:0/2)。 停止开关的常闭触点串联锯齿输出以关闭。 风扇复位开关和定时器T4:0连接，当条件满足时关闭风扇。 定时器T4：2做了位和记忆位就是关闭油泵。 梯级 0002： 当按下停止按钮时，根据第 2 点提到的逻辑，风扇输出（O：0/2）需要在 5 秒后关闭。 比较器块限制定时器 T4:0 在 Saw 操作 20 秒后运行。 梯级 0003： 当按下开始按钮时，定时器 T4:1 开始运行。当 20 秒后的任意时刻按下停止按钮时，Saw 输出将关闭。 10秒后，油泵将关闭。该操作由定时器T4:2完成。定时器 T4:0 完成位用于在 T4:0 为 ON 时限制定时器T4:1 的操作。 梯级 0004： 少于一个比较器块用于执行第2点中提到的逻辑，以在锯齿输出操作少于20秒时关闭风扇。 程序输出： 现在我们看到上述梯形图逻辑在不同条件下的模拟，如下所述。 当按下开始 PB 时 当停止开关在 20 秒之前按下时 20秒后按下停止开关时 当按下风扇复位开关时 结论： 我们可以通过这个例子来理解 Allen Bradley PLC 中的编程逻辑。
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