中值滤波库：提升PID控制精度与速度的创新解决方案

中值滤波器是一种在PLC控制领域广泛应用的信号处理技术，尤其适合于PID回路反馈控制信号的滤波处理，尤其是在使用调节阀作为执行器的控制系统中，能够有效减少运行过程中的抖动。它与传统的数学平均值滤波、移动平均滤波和加权平均滤波不同，后者在追求稳定性时会牺牲一定的响应速度，而中值滤波器则旨在保持精度的同时，尽可能保持快速反应。 合肥洁能应用技术有限公司研发的中值滤波库是在西门子论坛同仁的帮助下，在2010年11月完成的。该库的核心功能是通过设定表长来调整滤波输出的响应速度，表长决定了参与滤波计算的数据个数，取值范围为4到64。其工作原理是基于以下步骤： 1. 读数与处理：首先，系统读取需要滤波的整型数据（范围-32000~32000），并检查表长、最大值和最小值。 2. 比较与更新：如果读数大于当前最大值，且最大值标志位为0，将数据视为异常值舍弃，同时设置最大值标志位；若最大值标志位为1，则记录此数值。类似地，当读数小于最小值时，判断并处理异常值。 3. 存储与替换：正常数值会被写入数据区，同时更新最小值和最大值寄存器，确保它们始终记录数据区内的极值。 4. 输出计算：在处理完所有数据后，计算输出值，即去除最大值和最小值后的平均值，公式为：输出 = (总和 - 最大值 - 最小值) / (表长 - 2)。 5. 状态管理：每次滤波循环结束后，最小值标志位和最大值标志位会被复位，以便于下一轮滤波处理。 通过这个中值滤波库，用户可以根据实际需求调整表长参数，平衡控制系统的精度和实时性，从而优化受控设备的性能，缩短预备运行时间，提高控制系统的整体效率。对于PLC学习者来说，理解和掌握这一技术对于提升控制器的控制效果至关重要。