PLC中模擬量采樣的處理方式與分析

程康

摘 要：模擬量作為過程控制的重要組成部分，其取樣精度直接影響過程控制的輸出，在不使用外部硬件濾波器而通過軟件來濾波無疑平衡了生產(chǎn)成本與控制輸出的穩(wěn)定性、抗干擾性的矛盾，在實(shí)際應(yīng)用中占據(jù)著重要地位。

關(guān)鍵詞：模擬量取樣;PLC;西門子S7-200 CN

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.199

1 PLC簡介

自1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺(tái)可編程邏輯控制器PDP—14以來，PLC的發(fā)展可謂日新月異，其功能與運(yùn)行速度也日漸強(qiáng)大，目前，市場上的PLC種類繁多，型號各異，功能特點(diǎn)也各不相同，但都集成了強(qiáng)大的數(shù)字量和模擬量的處理功能。由于模擬量是在一定范圍連續(xù)變化，所以在實(shí)際應(yīng)用中將濾波后的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量來處理，為了避開某一些臨界值和更加穩(wěn)定的分析數(shù)據(jù)，我們通常把一段時(shí)間內(nèi)的采集數(shù)據(jù)做平均處理。以下，我們以西門子S7-200CN中小型系列S7-224CN PLC為例來闡述模擬量取樣的2種常用種方式與其特點(diǎn)。

2 處理方法

2.1 順序處理法

本方法是用T37 100ms定時(shí)器產(chǎn)生1S 的周期，并配合C0到C4 共5個(gè)計(jì)數(shù)器來分割5S的采樣周期，使AIW0 在每個(gè)周期內(nèi)平均采樣5次，并將所得到的數(shù)據(jù)求取平均值，詳細(xì)程序如下：

由此可以看出，這種方法在采樣過程中實(shí)現(xiàn)邏輯簡單，運(yùn)行速度快，閱讀性強(qiáng)，但系統(tǒng)中有多個(gè)模擬量時(shí)，整個(gè)采樣過程就會(huì)變得冗長，這也限制了他在中大型項(xiàng)目中的應(yīng)用。

2.2 臨時(shí)變量法

本方法需要調(diào)用子程序，并在子程序中定義臨時(shí)變量，主程序使用特殊寄存器SM0.5控制模擬量的取樣頻率，并將取樣數(shù)據(jù)發(fā)送至子程序中使用累加器AC0處理，處理結(jié)果再返回至主程序，詳細(xì)程序如下：

主程序：

附：子程序SBR0中臨時(shí)變量的定義：

本方法的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，可以模塊化引用，對于模擬量較多的系統(tǒng)可以精簡采樣程序，但由于其邏輯性強(qiáng)，不易與故障時(shí)的邏輯分析。

由于控制的多樣性，采樣的處理方式在實(shí)際運(yùn)用中也會(huì)有所不同，在這里就不一一贅述，但模擬量取樣應(yīng)遵循使其變化盡量趨于平穩(wěn)的原則來處理。endprint