1

當在 PLC（可(kě)編程邏輯控制器）系統中處理(lǐ)數字量信号時(shí)，數字量信号可(kě)能受到噪聲、幹擾或其他(tā)不穩定因素的(de)影(yǐng)響，因此需要采取适當的(de)濾波方法來(lái)确保系統的(de)穩定性和(hé)可(kě)靠性。

濾波是一種消除 PLC 中接收信号中不需要的(de)尖峰的(de)方法。它的(de)作用(yòng)是消除波動，隻在特定時(shí)間将适當的(de)信号變化(huà)傳遞給 PLC。在 PLC 内部，首先是濾波電路，然後是 PLC 輸入處理(lǐ)電路，該電路接受最終的(de)濾波輸入并将其應用(yòng)于其邏輯。

2

數字量信号通(tōng)常代表著(zhe)“0”和(hé)“1”兩種狀态，例如開關、傳感器輸出等。然而，由于環境因素和(hé)信号采集設備的(de)限制，數字量信号可(kě)能會出現抖動、幹擾或突發的(de)變化(huà)，這(zhè)可(kě)能導緻系統誤判或不穩定運行。

3

3.1

硬件濾波

硬件濾波通(tōng)常通(tōng)過電子元件（如 RC 電路、濾波器芯片等）來(lái)對(duì)信号進行濾波處理(lǐ)，以抑制高(gāo)頻(pín)噪聲或去除幹擾。

3.2

軟件濾波

軟件濾波則是在 PLC 程序中通(tōng)過算(suàn)法對(duì)數字量信号進行處理(lǐ)，過濾由時(shí)間因子定義。假設您設置的(de)濾波時(shí)間爲 3 秒。篩選器的(de)作用(yòng)是僅接受高(gāo)于 3 秒的(de)輸入變化(huà)。如果輸入在 3 秒之前發生變化(huà)，則不會激活該輸入，并且輸入将被忽略。這(zhè)意味著(zhe)短頻(pín)和(hé)高(gāo)頻(pín)幹擾脈沖将被忽略。

4

4.1

案例背景

某工廠的(de)自動化(huà)生産線上使用(yòng)傳感器監測物(wù)料厚度，傳感器輸出的(de)數字量信号會受到振動、電磁幹擾和(hé)物(wù)料不均勻等影(yǐng)響，導緻信号不穩定。

4.2

解決方案

工程師針對(duì)該問題采用(yòng)了(le)軟件濾波的(de)方法，在 PLC 程序中增加了(le)時(shí)間濾波方案。如下(xià)圖，隻有在數字量輸入信号持續時(shí)間超過 5s 時(shí)，信号才有效（下(xià)圖綠框部分(fēn)），否則爲無效（下(xià)圖紅框部分(fēn)）。

4.3

PLC 編程

輸入 IX 爲未處理(lǐ)輸入，

IEC_Timer_0_Instance爲延時(shí)通(tōng)計時(shí)器，

輸出 QX 爲濾波後輸出，

隻有當 IX 輸入保持高(gāo)電平超過 5 秒時(shí)，QX 才會有輸出。隻有當輸入在設定的(de)時(shí)間内保持高(gāo)電平狀态時(shí)，它才會将輸入變化(huà)傳遞給處理(lǐ)部分(fēn)。該 PT 時(shí)間因子決定過濾等級。時(shí)間因子值越高(gāo)，過濾能力越高(gāo)，但延遲也(yě)更大(dà)。

4.4

案例效果

經過濾波處理(lǐ)後，傳感器輸出的(de)信号穩定性得(de)到明(míng)顯改善，系統對(duì)物(wù)料厚度判斷的(de)準确性和(hé)穩定性有了(le)顯著提升，大(dà)大(dà)降低了(le)誤判率的(de)概率。

5

在處理(lǐ) PLC 中的(de)數字量信号時(shí)，濾波是确保系統穩定運行的(de)關鍵步驟。工程師可(kě)以根據實際情況選擇合适的(de)濾波方法，并結合硬件和(hé)軟件手段來(lái)提高(gāo)系統的(de)抗幹擾能力，确保數字量信号的(de)穩定性和(hé)可(kě)靠性。

通(tōng)過本文的(de)介紹和(hé)案例分(fēn)析，相信讀者對(duì)在 PLC 中濾波數字量信号有了(le)更深入的(de)理(lǐ)解，并能在實際工程應用(yòng)中更加靈活地運用(yòng)濾波技術來(lái)解決相關問題。

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