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计算机控制系统开关量输入抗干扰有关问题分析

计算机控制系统开关量输入抗干扰有关问题分析

计算机控制系统通过模拟量输入(A / D)测量到现场各种参数,通过模拟量输出(D / A)到现场的执行机构再去控制阀门。由开关量输入(DI)测量到现场各种报警信号与位置信号。由开关量输出(DO)到现场各种起动器、操动机构与电动开关,进行自动控制。通过通信接口与通信线联网后就可以形成一个计算机控制系统。
开关量输入采集到的参数与信号不稳定,会直接影响到算机控制系统的稳定运行。为了提高计算机控制系统开关量输入的抗干扰能力,硬件电路设计时可以在信号输入端并联电容器,对干扰进行吸收。但电容器容量太大会影响信号采集的实时性。利用软件来提高计算机控制系统开关量输入的抗干扰能力,不仅可以省去电容器,而且信号采集的实时性可以到底保证。
计算机控制系统开关量输入一般站用一个或几个开关量输入(DI)口,CPU读开关量输入(DI)口后,根据各位电位高低(为1或为0),就可以判断出现场各种警信号与位置信号。先建一个字节信号采集记忆单元JYD,初始化时读一次开关量输入(DI)口后将数据存入JYD单元。软件运行时按照需要读开关量输入(DI)口,并将数据存入当前状态单元DZD。然后将DZD和JYD单元中数进行异或比较,比较结果存JGD单元。JGD单元为零说明信号无变化,JGD单元不为零说明信号有变化。然后按位从D0到D7分别进行处理。
如果JGD单元D0位为1,说明D0位有变化,假设信号输入电位由1变为0为信号消失,此时再判JYD单元D0位,为1说明信号由存在变为消失,将JYD单元D0位清零。如果JYD单元D0位为0,说明有信号出现。将D0位所代表的信号地址与当时的时间存入暂存ZCD单元。再建一个计数单元JSD1,JSD1单元加1。
下一次再读开关量输入(DI)口后,异或比较后结果D0位仍然为1,JSD1单元再加1。一直到JSD1单元为N,说明信号一直存在,再将ZCD单元中的内容存入本信号保存单元XBD。同时再将JYD单元的D0位置1,下次异或比较后结果D0位无变化就会为0。
如果为干扰信号,在N次采集中,会出现采集到0的情况,异或比较后结果D0位就会为0,说明没有信号,此时应清ZCD与JSD1单元为0。采集次数N可根据干扰信号的情况来确定,一般应适当大一些。
异或比较结果JGD单元的D0位处理完后,可按照上述方法对D1到D7位进行处理。此种处理方法也称为软件数字滤波。D0到D7位的处理软件可以编写一个子程序,异或比较后依次调子程序。但要做好出入栈保护。
计算机控制的现场信号分为报警信号与位置信号两种。上述软件编写过程为对报警信号的处理过程,其软件流程图见附图。对于位置信号,当有干扰时虽然不会报警,但计算机控制显示的位置会时有时无,对计算机控制的运行也会造成影响。也可以按照上述报警信号的软件处理思路进行位置信号的软件编写。只是在进行异或比较后,不再判JYD单元各位,某一位有变化,JSD1~8单元分别直接加1,无变化JSD1~8单元分别直接清0。JSD1~8单元到N时,再将信号显示单元XHX相应位置1或清0。软件流程图可参照位置信号软件流程图进行设计。然后再根据软件流程图进行软件编写。

 

 

计算机控制系统开关量输入软件流程图

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