阶梯逻辑401:数据获取和分析

可编程逻辑控制器(PLC)不仅可以提供信号电平的信息，还可以捕获数据并对其进行分析。然而，这些方法可能因平台的不同而有很大差异，因此本文将重点放在通用级别上。

首先，捕获信号电平:这些假设来自模拟卡的带符号整数信号，分辨率未知。

上图显示了从典型模拟卡收集的值的随机抽样。由于模拟/设备(AD)转换器不会很快改变值，因此很难看到信号中可能出现的尖峰。

如果采样值的速率比典型的比例-积分-导数(PID)控制方案可能需要的速率更高，那么它可能会显示这样的一些数据。这些图像中的峰值说明，如果您基于平均对值进行一些简单的限制，可以做些什么。

值得注意的是，对所收集数据的任何修改都需要信号的延迟。毕竟，处理和改进这些信号需要时间。

这是一种创建采样脉冲的方法，它将在几乎任何PLC平台上工作，一个自由运行的定时器。它的一个问题是，它不会特别精确，因为它是在扫描内操作的。如果需要提高精度，可以使用循环例程或中断。

这是一个将十个值捕获到数组中的方法。它使用先进先出(FIFO)指令，这在大多数较昂贵的处理器中都是可用的。如果用户想要捕获更多的值，可以增加数组的大小。

这里是另一种方法，为用户谁没有或不想使用先进先出指令。但是，仍然需要数组和文件移动功能。第一条指令移动9个元素，留出空间将当前信号值复制到第一个，也就是最近的元素中。

这需要20条指令来移动10个值。每个MOV指令都需要替换为LD Vxxx和OUT Vxxx，其中V是您想要的数据位置;传感器值和存储位置。这些是16位累加器。

这是一条对数组中所有元素求平均值的指令。同样，这也适用于高端plc。

如果用户没有数组或平均指令，则需要使用该方法。把所有的值加起来，然后除以值的个数。通过这种方式，用户可以一次保存两个或三个值的运行平均值。这可以反过来被读回另一个数组中，用于平滑平均值的运行记录。

这个梯级计算连续捕获之间的变化率或增量，它适用于任何平台。同样，可以将其读入数组中进行分析。它对于确定变化的方向和幅度是有用的。对于过滤，用户可以捕获“峰值”值。

在分析信号时，与控制和滤波不同，尽可能快速或频繁地捕获信号是有用的。限制将是卡实际向其寄存器发送新值的频率。通过在数组中捕获大量值，您可以确定模拟卡或A-D转换器的更新速率。如果用户以5ms的捕获速率在一行中平均有5个相同的值，则您的卡每25ms更新一次。此外，捕获信号的速度越快，记录“峰值”或超出容差值的可能性就越大。

下一篇关于阶梯逻辑的文章将关注数据操作，一旦数据从模拟卡中捕获。

弗兰克羊肉是自动化咨询服务公司的创始人。本文最初发表于自动化入门博客．Automation Primer是CFE Media的内容合作伙伴。克里斯·瓦夫拉编辑，制作编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com．

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