引言
在工业自动化系统中，仪表信号的准确性和稳定性至关重要。受环境噪声、电磁干扰等因素影响，仪表信号往往会受到干扰，导致测量误差和系统故障。为了消除这些干扰，需要对仪表信号进行滤波处理。PLC 程序中的仪表滤波
PLC (可编程逻辑控制器) 是一种工业控制设备，具有强大的数据处理能力和丰富的功能模块。PLC 程序中可以实现多种滤波算法，对仪表信号进行有效滤波。仪表滤波系数
仪表滤波系数是滤波算法中的重要参数，它决定了滤波器的截止频率、衰减率等特性。常见的仪表滤波系数包括：积分时常 (Ti)：衡量滤波器对低频信号的响应能力，越大则滤波效果越好，但响应速度较慢。微分时常 (Td)：衡量滤波器对高频信号的响应能力，越大则滤波效果越差，但响应速度较快。PLC 程序中常见的滤波算法
移动平均滤波移动平均滤波是一种简单的滤波算法，它将最近 n 个采样值的平均值作为滤波后的值。n 越大，滤波效果越好，但响应速度较慢。指数加权平均滤波指数加权平均滤波是一种改进的移动平均滤波，它赋予最近的采样值更大的权重。权重因子 α 越大，滤波效果越好，但响应速度较慢。卡尔曼滤波卡尔曼滤波是一种状态方程滤波，它利用系统模型和测量值同时估计系统状态和输出。卡尔曼滤波具有良好的滤波性能和鲁棒性，但计算量较大。仪表滤波 PLC 程序设计步骤
1. 根据仪表信号的特性和干扰源，选择合适的滤波算法。2. 确定滤波器的截止频率和衰减率。3. 计算滤波系数。4. 在 PLC 程序中实现滤波算法。5. 调整滤波系数，优化滤波效果。实例程序
下面是一个使用 PLC 程序实现指数加权平均滤波的示例：```ladder logic// 设定滤波器权重因子 αALPHA > 0.5// 读入仪表信号IN > AIN0// 计算滤波值FILTER > (ALPHA IN) + ((1 - ALPHA) FILTER)// 输出滤波值OUT > FILTER```结论
通过使用 PLC 程序中的仪表滤波算法，可以有效消除仪表信号中的噪声干扰，提高仪表信号的准确性和稳定性。合理的滤波系数选择和算法设计可以优化滤波效果，满足工业自动化系统的控制要求。1 采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰 在PLC控制系统中，电源占有极重要的地位。 电网干扰串入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源（如CPU 电源、I/O电源等）、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。 现在，对于PLC系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好电源，而对于变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源，并没受到足够的重视，虽然采取了一定的隔离措施，但普遍还不够，主要是使用的隔离变压器分布参数大，抑制干扰能力差，经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。 所以，对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少PLC系统的干扰。 此外，位保证电网馈点不中断，可采用在线式不间断供电电源（UPS）供电，提高供电的安全可靠性。 并且UPS还具有较强的干扰隔离性能，是一种PLC控制系统的理想电源。 2 电缆选择的敖设 为了减少动力电缆辐射电磁干扰，尤其是变频装置馈电电缆。 笔者在某工程中，采用了铜带铠装屏蔽电力电缆，从而降低了动力线生产的电磁干扰，该工程投产后取得了满意的效果。 不同类型的信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层敖设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠近平行敖设，以减少电磁干扰。 3 硬件滤波及软件抗如果措施 信号在接入计算机前，在信号线与地间并接电容，以减少共模干扰；在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。 由于电磁干扰的复杂性，要根本消除迎接干扰影响是不可能的，因此在PLC控制系统的软件设计和组态时，还应在软件方面进行抗干扰处理，进一步提高系统的可靠性。 常用的一些措施：数字滤波和工频整形采样，可有效消除周期性干扰；定时校正参考点电位，并采用动态零点，可有效防止电位漂移；采用信息冗余技术，设计相应的软件标志位；采用间接跳转，设置软件陷阱等提高软件结构可靠性。 4 正确选择接地点，完善接地系统 接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。 完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。 系统接地方式有：浮地方式、直接接地方式和电容接地三种方式。 对PLC控制系统而言，它属高速低电平控制装置，应采用直接接地方式。 由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响，装置之间的信号交换频率一般都低于1MHz，所以PLC控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。 集中布置的PLC系统适于并联一点接地方式，各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极。 如果装置间距较大，应采用串联一点接地方式。 用一根大截面铜母线（或绝缘电缆）连接各装置的柜体中心接地点，然后将接地母线直接连接接地极。 接地线采用截面大于22mm2的铜导线，总母线使用截面大于60mm2的铜排。 接地极的接地电阻小于2Ω，接地极最好埋在距建筑物10 ~ 15m远处，而且PLC系统接地点必须与强电设备接地点相距10m以上。 信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理。 选择适当的接地处单点接点。
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