plc软件如何实现滤波

时间:2025-03-28 19:06:16 技术杂谈

PLC软件实现滤波主要通过算法处理输入信号,以去除噪声和异常值,提高数据准确性。以下是常见的滤波方法及实现方式:

一、常见滤波方法

限幅滤波法(程序判断滤波法)

根据经验设定允许的最大偏差值A,若新值与上次值差值≤A则保留,否则舍弃。适用于脉冲干扰,但无法抑制周期性干扰。

中位值滤波法

连续采样N次(N取奇数),将采样值排序后取中间值作为有效值。可去除突发性噪声,但高频噪声处理效果差。

移动平均滤波(滑动平均滤波)

连续N个采样值求平均,适用于随机噪声,但响应速度较慢。

低通滤波

允许低频信号通过,抑制高频信号,需配合硬件RC电路实现。

防脉冲干扰平均滤波法

结合中位值滤波和算术平均,先剔除最大最小值再求平均,平衡灵敏度与平滑度。

二、PLC软件实现步骤

数据采集与预处理

通过WinCC等工具获取原始数据,进行初步筛选和归一化处理。

算法编程

使用GX Works2、GX Developer等软件编写滤波算法:

- 限幅滤波:

设置偏差阈值,判断新值是否在允许范围内。

- 中位值滤波:实现排序和中间值选取逻辑。

- 移动平均滤波:维护一个固定大小的缓冲区,计算平均值。

- 低通滤波:结合定时器实现滑动窗口平均。

硬件配合(可选)

对于高频噪声,可配合RC低通滤波器,减少输入信号波动。

参数优化

根据信号特性调整滤波参数(如N值、偏差阈值),平衡平滑度与灵敏度。

三、示例代码(西门子S7-1200)

```梯形图

|---[ I0.0 ]---( TON T10ms )---[ AIW0 / 10 ]---( MW0 )---[ Q ]

```

该代码通过定时器每10ms读取一次AIW0值,计算其10次采样的平均值后存入MW0,实现简单低通滤波。

四、注意事项

抗干扰能力:

需结合硬件接地、屏蔽等措施提升整体抗干扰性。

实时性要求:快速变化信号(如流量、速度)需选择响应速度更快的滤波算法。

参数调整:需通过实验确定最佳参数,避免过度平滑导致信号失真。

通过以上方法,PLC软件可有效过滤工业信号中的噪声,提升数据质量和系统稳定性。