10种经典PLC软件滤波方法详解

本文档深入探讨了PLC（可编程逻辑控制器）软件滤波方法，针对常见的10种滤波技术进行详细解析。以下是这些方法的详细介绍： 1. 限幅滤波法（程序判断滤波法）： - 方法：通过设定一个允许的最大偏差值A，当新值与前一次的差值小于或等于这个阈值时，认为该值有效，否则舍弃并使用上次值。这种方法有助于抵制偶发性脉冲干扰。 - 优点：能够有效减少噪声影响，提高信号稳定性。 - 缺点：对周期性干扰无效，且信号平滑度可能受限。 2. 中位值滤波法： - 连续采集N次数据，取其中间值作为有效值，适用于缓慢变化的参数，如温度和液位，但不适合快速变化的流量和速度。 - 优点：抗波动干扰能力强，适合稳定参数测量。 - 缺点：对快速变化的信号处理效果不佳。 3. 算术平均滤波法： - 通过对N个连续样本求平均值来平滑信号，根据应用场合选择合适的N值（如流量用12，压力用4），适用于随机干扰较多的信号。 - 优点：对具有平均特性信号有效，平滑度和灵敏度可通过调整N值平衡。 - 缺点：对计算速度要求较高，且可能消耗较多内存。 4. 递推平均滤波法（滑动平均滤波法）： - 以队列形式存储N个连续样本，新数据入队尾，旧数据出队首，计算平均值作为结果。 - 优点：对周期性干扰有较好抑制，适用于高频振荡系统，但牺牲了一部分灵敏度。 - 缺点：对偶然脉冲干扰抑制能力较弱，对采样值偏差有一定保留。 5. 中位值平均滤波法： - 结合中位值和算术平均，剔除最大值和最小值后计算剩余值的平均，有效抵抗脉冲干扰。 - 优点：综合两种滤波方法，对偶发脉冲干扰有更好抑制。 - 缺点：计算速度较慢，内存消耗大。 6. 限幅平均滤波法： - 融合限幅滤波和递推平均，限制采样值变化并计算平均值，进一步减少干扰。 总结起来，选择哪种滤波方法取决于实际应用场景和信号特性。PLC软件滤波旨在提高测量精度、稳定性和抗干扰能力，但同时也需考虑实时性、内存使用等因素。工程师在设计PLC控制系统时，需要权衡各种滤波策略，以满足特定的性能需求。