在PLC程序中编写滤波器程序可以通过以下几种方法实现:
1. 滑动平均滤波器
滑动平均滤波器是一种基于最近一段时间内的观测值进行平均计算的方法,可以有效消除噪声的影响。
实现步骤:
定义数组:
创建一个数组来存储输入信号的历史数据,数组的长度可以根据需要来确定。
数据更新:
使用一个循环来不断更新数组中的数据,保持数组中的数据与输入信号的最近一段时间内的观测值一致。
计算平均值:
在每次循环迭代中,将最新的输入值添加到数组中,并删除数组中最旧的数据,以保持数组长度不变。然后,通过累加数组中的所有数据并除以数组长度来计算平均值。
输出结果:
在循环中,可以将输出值发送给其他模块或使用它进行后续的计算或控制操作。
2. 数字滤波算法
可以使用数字滤波算法,如低通滤波器或移动平均滤波器,将输入信号传递给PLC,并使用采样周期对信号进行采样,然后根据所选的滤波算法,使用PLC编程语言实现滤波器的计算,最后将滤波后的信号输出到所需的设备或系统中。
3. 硬件配置滤波
某些PLC(如200PLC和300/400PLC)提供了硬件配置滤波的功能,可以在硬件配置中设定滤波时间和频率,以过滤高频的杂波。
4. 程序实现滤波
平均值滤波示例:
新建FB块:
定义输入输出接口。
新建DB块:
用于存储数据。
数据采集:
程序行1至10负责数据采集,每个通道的数据累计8次,并求出8次的平均值。
代码示例(梯形图):
```
LD X00 /系统启动
ANI T0 OUT T0 K100 /十秒移数据
LDP T0 BMOV D1 D21 K5 /数据批量传送
LD X00 MEAN D21 D40 K5 /求平均值
```
5. 使用PLC内置滤波功能
主流PLC通常都会内置滤波功能,可以通过PLC的编程环境(如西门子博途或倍福)进行滤波设置,编写测试程序并运行,观察滤波效果。
6. Matlab辅助设计
可以使用Matlab进行滤波器设计,生成滤波器系数,然后将这些系数移植到PLC程序中。例如,可以使用Matlab的`butter`函数设计低通滤波器,并通过`filter`函数实现滤波。
总结
选择合适的滤波方法和工具,根据实际需求进行设计和实现,可以提高PLC控制系统中模拟量信号的精确性和稳定性。建议根据具体应用场景选择合适的滤波算法,并在实际应用中进行测试和优化。