西門子s7-400在信號濾波方面的plc控制系統(tǒng)的應(yīng)用

　　1、概述

　　線材軋制線張力控制是線材自動控制中的難度比較高的控制技術(shù)，是衡量軋制線自動控制系統(tǒng)的重要因素。間接張力控制通常通過負載方法實現(xiàn)。張力數(shù)據(jù)的收集是間接張力控制系統(tǒng)的重要組成部分。收集的數(shù)據(jù)能否真實反映現(xiàn)場的實際情況，是否可靠與后續(xù)控制的準確性和穩(wěn)定性直接相關(guān)。在一般的西門子s7-400控制系統(tǒng)中，模擬信號不受現(xiàn)場環(huán)境的影響，采集的信號不能完全反映現(xiàn)場的實際情況。

　　信號進入系統(tǒng)運行后，很容易導(dǎo)致操作超出容限，更有可能導(dǎo)致系統(tǒng)控制錯誤。有點意外?？梢钥闯?，模擬控制的成功很大程度上決定了可控系統(tǒng)的質(zhì)量。通用濾波器控制簡單地平均幾個采樣值，有時會導(dǎo)致較大的偏差，并且調(diào)試非常不靈活。本文介紹了一套用于軋機西門子plc控制的模擬信號采樣，用于軋機現(xiàn)場的實際情況。 ，過濾方法。實現(xiàn)自由靈活的信號處理。

　　2、軋線plc控制系統(tǒng)的組成

　　在我們設(shè)計和調(diào)試的電線生產(chǎn)線中，SiemensS7-400PLC通常用作主控制器。粗，中型軋機，預(yù)精軋機，鋪設(shè)機，壓緊輥驅(qū)動采用SiemeNS直流調(diào)速裝置，精軋機采用交流變頻裝置。 主軋制線配備兩個HMI。 mcgs觸摸屏通過以太網(wǎng)與PLC通信， PLC和每個驅(qū)動器使用Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)通信。整體功能圖如下：

    　(1)軋制線張力控制的實現(xiàn)方法:

　　棒材和線材軋制線的張力控制一般采用間接張力控制方法，即軋機負荷反饋用于計算軋機的張力，本文的控制方法是在西門子plc和設(shè)備之間采用Profibus-DP通訊。

　　(2)PLC:內(nèi)部的信號濾波算法

　　1)采樣和存儲：plc控制系統(tǒng)接受模擬信號后，首先執(zhí)行可控循環(huán)和可控數(shù)量的采樣。采樣采用FIFO算法確保實時數(shù)據(jù)。確保在任何時間段內(nèi)存儲和存儲的數(shù)據(jù)都是最新的和最新的。

　　2)使用冒泡算法對收集的數(shù)據(jù)進行排序。

　　3)刪除N個最大值和最小值，其余數(shù)據(jù)是平均值，如下圖：

　3、濾波系統(tǒng)功能詳細介紹

　　考慮到數(shù)據(jù)采樣的連續(xù)性并在特定時間段內(nèi)保留一定量的連續(xù)采樣數(shù)據(jù)，系統(tǒng)中定義了FIFO數(shù)據(jù)鏈表，并且采樣數(shù)據(jù)按時間順序依次輸入鏈表。鏈表數(shù)據(jù)的數(shù)量為N(當它固定時，N個樣本值是一段時間內(nèi)的連續(xù)樣本值。頻率根據(jù)采樣過程中的具體情況進行調(diào)整。

　　采樣過程中可能會干擾采樣數(shù)據(jù)的最大值和最小值，或者采集的數(shù)據(jù)可能與其他值明顯不同。采樣可靠性不如其他中間數(shù)據(jù)可靠，并且在操作中具有指定的量(可調(diào))。最大的價值被刪除。數(shù)據(jù)按氣泡算法排序，然后刪除兩端特定數(shù)量(可調(diào))的最大值和最小值。

　　4方案模塊化

　　該應(yīng)用的特征是上述功能在一個功能塊FC中模塊化。無論何時調(diào)用此功能塊，都可以實現(xiàn)采樣和過濾功能。通過調(diào)整功能塊參數(shù)(爪子)，可以實現(xiàn)變頻采樣。

　　數(shù)據(jù)過濾功能，如可變數(shù)量采樣，該功能西門子S7-400plc控制系統(tǒng)設(shè)計，采用梯形圖編程語言，功能塊參數(shù)說明如下：

　　輸入:

　　I_main：模擬輸入信號

　　S_EN：功能使能信號

　　S_TRG：采樣使能信號

　　F_SEL：要刪除的最大值

　　S_NO：樣本數(shù)

　　S_ARR：采樣寄存器

　　CALLFC10(

　　I_main:=MD300，

　　S_EN:=L31.2，

　　S_TRG:=L32.1，

　　F_SEL:=MW502，

　　S_NO:=MW504，

　　O_main:=MD404，

   　總結(jié)：西門子s7-400plc采用該濾波功能后，相對較慢的張力數(shù)據(jù)采集相應(yīng)地具有更好的濾波效果，該功能可以修改采樣周期，采樣比例，采樣數(shù)，特別適用于根據(jù)具體情況進行現(xiàn)場調(diào)試，提高現(xiàn)場工作效率。