Filtreleme, gürültülü bir PLC girişini kararlı bir mühendislik değerine dönüştürebilir. Ancak gerçek bir alarmı geciktirebilir veya mekanik bir sorunu gizleyebilir.

Doğru yaklaşım, parazit kaynağıyla başlar. Yazılım; kötü kablolama, uygun olmayan sensörler veya hatalı kurulum için kalıcı bir örtü hâline gelmemelidir.

Değişimin prosesten, sensörden, kablolamadan veya giriş dönüşümünden kaynaklanıp kaynaklanmadığını öncelikle belirleyin.

Proses hareketini elektriksel gürültüden ayırın

Ham girişi, pratikte mümkün olan en hızlı güncelleme hızında trend olarak izleyin. Bir referans ölçüm cihazıyla karşılaştırın ve değişim ortaya çıktığında makinenin durumunu gözlemleyin.

Sürücü, kontaktör, ısıtıcı veya solenoidle senkronize gürültü, elektromanyetik kuplajı düşündürür. Yavaş salınım ise gerçek proses dinamiklerini, sensörün yanlış konumlandırılmasını veya kontrol döngüsü etkileşimini yansıtabilir.

Filtre eklemeden önce transmiter aralığını, besleme gerilimini, topraklama yöntemini, ekran bağlantısını, iletken güzergâhını, terminal durumunu ve giriş modülü yapılandırmasını kontrol edin.

Analog filtreler kararlılık karşılığında tepki hızını düşürür

Analog modüller entegrasyon, çentik filtreleme veya dijital yumuşatma özellikleri sunabilir. Rockwell Automation belgelerinde, dijital filtrelerin giriş gürültüsü geçişlerini yumuşattığı belirtilir. Çentik filtre kılavuzunda ayrıca hız ile bastırma arasında bir ödünleşim açıklanır.

Çentik filtresi, tanımlanmış bir frekansı ve bunun harmoniklerini zayıflatır. Şebeke frekansı paraziti için yararlı olabilir; ancak seçilen ayar, ulaşılabilecek en yüksek örnekleme hızını sınırlayabilir.

Modül filtrelemesi, hem gürültü spektrumuna hem de gereken proses tepki hızına göre seçilmelidir.

Hareketli ortalamalar anlaşılırdır, ancak gecikmeye neden olur

Hareketli ortalama, mevcut değeri sabit bir örnek penceresinin ortalamasıyla değiştirir. Rastgele değişimleri azaltır ve denetlenmesi kolaydır.

Gecikmesi, örnek sayısı ve örnekleme aralığı arttıkça büyür. Her 100 milisaniyede bir toplanan 20 örnekli bir pencere, iki saniyelik geçmişi temsil eder.

Bu, tank sıcaklığı için kabul edilebilir olabilir. Basınç koruması, hareket kontrolü veya hızlı malzeme algılama için kabul edilemez olabilir.

Üstel filtre, önceki filtrelenmiş değeri ve en yeni örneği kullanır. Çok az bellek gerektirir; ancak katsayısı operatörlerin anlayacağı şekilde belgelenmelidir.

Dijital girişlerde durum doğrulaması gerekir

Kontak sekmesi, titreşim, yansımalar, hedef geometrisinin uygunsuz olması ve indüklenen gerilim, kısa geçişler üretebilir. Birçok PLC ailesi bu amaçla yapılandırılabilir dijital giriş filtreleri sunar.

Yazılımsal bir sekme giderme işlevi, dahili durumu ayarlamadan önce girişin minimum bir süre açık kalmasını şart koşabilir. Ayrı bir kapanma gecikmesi, kısa süreli kesintilerin bu durumu temizlemesini önleyebilir.

Sekme giderme mantığı, en kısa geçerli olayı bastırmadan sinyali doğrulamalıdır.

Sekme giderme zamanlayıcısını enkoder darbelerine, akış toplamlarına, güvenlik girişlerine veya yüksek hızlı saymaya gelişigüzel uygulamayın. Bu sinyaller özel donanım ve doğrulanmış zamanlama gerektirebilir.

Filtre süresini uygulamaya göre seçin

Geçerli en kısa olayı, kabul edilebilir en uzun algılama gecikmesini ve normal gürültü süresini tanımlayın. Filtre, geçerli olayı korurken paraziti reddetmelidir.

Analog kanal için güvenli olduğu durumlarda bir basamak testi kullanın. Ham ve filtrelenmiş sinyalleri kaydedin; ardından yükselme süresini, yerleşme süresini ve tepe hatasını ölçün.

Dijital kanal için kısa gürültü darbelerini, minimum geçerli darbeyi, sürekli açık ve kapalı durumları ve sensör arızasından sonraki toparlanmayı test edin.

Bu uygulamalara yönelik kontrolör ve I/O platformları PLC & PAC Systems sayfasında bulunabilir. Sinyal görselleştirme ve operatör arayüzleri HMI & Industrial Computing altında incelenebilir.

Sorun giderme için ham verileri koruyun

Bellek elverdiğinde hem ham hem de filtrelenmiş değerleri gösterin. Operatörlerin kararlı değere, bakım ekiplerinin ise parazitin kanıtına ihtiyacı vardır.

Aşırı sapma, donmuş sinyaller, aralık dışı değerler ve filtre doygunluğu için teşhisler ekleyin. Kararlı bir sayı, ölçümün mutlaka sağlıklı olduğu anlamına gelmez.

Filtre sabitlerini kontrollü yapılandırma değerleri olarak saklayın. Bunları kimin, neden değiştirdiğini ve sonucu hangi testin doğruladığını kaydedin.

Yazarın görüşü: en iyi filtre, bilinen bir paraziti reddeden en küçük filtredir. Zaman sabiti gerçek bir olaya göre gerekçelendirilemiyorsa, muhtemelen sorunu çözmek yerine belirsizliği gizliyordur.