A szűrés a zajos PLC-bemenetet stabil műszaki értékké alakíthatja. Ugyanakkor késleltetheti a valódi riasztást, vagy elfedhet egy mechanikai problémát.

A helyes megközelítés a zavar forrásának meghatározásával kezdődik. A szoftver nem válhat a hibás huzalozás, a nem megfelelő érzékelők vagy a helytelen telepítés állandó leplezőeszközévé.

Először állapítsa meg, hogy az ingadozás a folyamatból, az érzékelőből, a huzalozásból vagy a bemeneti átalakításból ered-e.

A folyamat változásának elkülönítése az elektromos zajtól

Trendelje a nyers bemeneti jelet a gyakorlatban elérhető leggyorsabb frissítési sebességgel. Hasonlítsa össze egy referencia-műszerrel, és figyelje meg a gép állapotát az ingadozás megjelenésekor.

A hajtással, kontaktorral, fűtőberendezéssel vagy mágnesszeleppel szinkronizált zaj elektromágneses csatolásra utal. A lassú oszcilláció ezzel szemben valódi folyamatdinamikát, rosszul elhelyezett érzékelőt vagy szabályozási körök kölcsönhatását jelezheti.

Ellenőrizze az adó tartományát, a tápfeszültséget, a földelés módját, az árnyékolás lezárását, a vezetők nyomvonalát, a kapcsok állapotát és a bemeneti modul konfigurációját, mielőtt szűrőt adna hozzá.

Az analóg szűrők kompromisszumot jelentenek a reakcióidő és a stabilitás között

Az analóg modulok integrálást, sávszűrést vagy digitális simítást biztosíthatnak. A Rockwell Automation dokumentációja szerint a digitális szűrők simítják a bemeneti zajtranzienseket. A sávszűrőkre vonatkozó útmutató a sebesség és a zavarelnyomás közötti kompromisszumot is ismerteti.

A sávszűrő egy meghatározott frekvenciát és annak harmonikusait csillapítja. Hasznos lehet hálózati frekvenciájú zavarok esetén, azonban a kiválasztott beállítás korlátozhatja az elérhető leggyorsabb mintavételi sebességet.

A modul szűrését a zaj spektruma és a szükséges folyamatválasz alapján egyaránt kell kiválasztani.

A mozgóátlagok érthetők, de késleltetnek

A mozgóátlag az aktuális értéket egy rögzített mintavételi ablak átlagával helyettesíti. Csökkenti a véletlenszerű ingadozást, és könnyen ellenőrizhető.

A késleltetés a minták számával és a mintavételi időközzel együtt nő. A 100 milliszekundumonként gyűjtött, 20 mintából álló ablak két másodpercnyi előzményt jelent.

Ez elfogadható lehet egy tartály hőmérsékleténél. Nyomásvédelem, mozgásvezérlés vagy gyors anyagérzékelés esetén azonban elfogadhatatlan lehet.

Az exponenciális szűrő az előző szűrt értéket és a legújabb mintát használja. Kevés memóriát igényel, de az együtthatóját a kezelők számára érthető módon kell dokumentálni.

A digitális bemenetekhez állapotminősítés szükséges

Az érintkezőpergés, a rezgés, a visszaverődések, a céltárgy nem megfelelő geometriája és az indukált feszültség rövid átmeneteket okozhat. Sok PLC-család ehhez konfigurálható digitális bemeneti szűrőket biztosít.

A szoftveres pergésmentesítés megkövetelheti, hogy a bemenet egy minimális ideig bekapcsolt állapotban maradjon, mielőtt egy belső állapot beáll. Külön kikapcsolási késleltetés akadályozhatja meg, hogy a rövid kiesések töröljék ezt az állapotot.

A pergésmentesítő logikának úgy kell minősítenie a jelet, hogy közben ne nyomja el a legrövidebb érvényes eseményt.

Ne alkalmazzon vakon pergésmentesítő időzítőt enkóderimpulzusokra, áramlási összegzőkre, biztonsági bemenetekre vagy nagy sebességű számlálásra. Ezekhez dedikált hardverre és hitelesített időzítésre lehet szükség.

A szűrési időt az alkalmazás alapján válassza ki

Határozza meg a legrövidebb érvényes eseményt, a maximálisan elfogadható érzékelési késleltetést és a normál zaj időtartamát. A szűrőnek el kell nyomnia a zavart, miközben megőrzi az érvényes eseményt.

Analóg csatorna esetén, ha biztonságosan elvégezhető, használjon lépcsőválasztesztet. Rögzítse a nyers és a szűrt jelet, majd mérje meg a felfutási időt, a beállási időt és a csúcshibát.

Digitális csatorna esetén tesztelje a rövid zajimpulzusokat, a minimális érvényes impulzust, a tartós be- és kikapcsolt állapotokat, valamint az érzékelőhiba utáni helyreállást.

Az ilyen alkalmazásokhoz használható vezérlő- és I/O-platformok a PLC- és PAC-rendszerek között érhetők el. A jelek megjelenítését és a kezelői felületeket a HMI és ipari számítástechnika kategóriában tekintheti át.

Őrizze meg a nyers adatokat a hibaelhárításhoz

Ha a memória kapacitása lehetővé teszi, tegye elérhetővé mind a nyers, mind a szűrt értékeket. A kezelőknek stabil értékre van szükségük, a karbantartócsapatoknak pedig bizonyítékra a zavar jelenlétéről.

Adjon hozzá diagnosztikát a túlzott eltéréshez, a befagyott jelekhez, a tartományon kívüli értékekhez és a szűrőtelítődéshez. A stabil szám nem feltétlenül jelent egészséges mérést.

A szűrőállandókat szabályozott konfigurációs értékekként tárolja. Rögzítse, ki és miért módosította őket, valamint azt, hogy melyik teszt igazolta az eredményt.

A szerző véleménye: a legjobb szűrő a lehető legkisebb szűrés, amely elnyom egy ismert zavart. Ha az időállandó nem indokolható egy valós eseménnyel, akkor valószínűleg inkább a bizonytalanságot rejti el, mintsem megoldja a problémát.