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西门子PLC中如何解决流量累积问题

现在上位机系统中很多要求具备流量计的流量累计功能,由此引出的几个问题,期望与大家分享。存储器存储器是具有记忆功能的半导体电路,它的作用是存放统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序由PLC生产厂家编写并固化到只读存储器(ROM)中用户不能访问。

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问题1:自行进行编写设计流量(单位:立方米每秒)累计工作程序

 编写自己的流量累积程序的原则实际上是最原始的算法概念的集成,将单位小间隔时间中的瞬时流量乘以单位间隔时间,获取单位小间隔时间中的流量,然后将这些小流量相加到累积流量中。西门子PLC在国内也有广泛的应用,如冶金、化工、印刷生产线等。西门子(SIEMENS)公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、S7-1500等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,功能更强,可靠性高。

 在流量累计编程中经常会遇到实数加法问题(Emerson),实数加法运算的注意(attention)事项也应当引起编程人员的重视,请看下例程序

 L MD0  //累计流量存储值   L MD4  //流量瞬时值  +R  T MD     0

 以上的程序是否存在问题(Emerson)?

 很多人会认为没有问题,但实际情况是此程序(procedure)在运行一段时间后就将出现( appear)错误。此程序在运行之初是正常的,因为累计流量初始值及流量瞬时值都为一个很小的浮点数,两数相加后,结果正确。但经过一段时间后,累计流量值逐渐增大,当远离瞬时流量值时,加法运算后,瞬时流量值将被忽略。

 其实有计算机常识的人都应该意识到这一点,这是浮点数的存储机制造成的,是所有计算机编程都需要考虑的问题。这个问题可以用双重或多重求和法(求解)来解决。

在流量累积编程时应避免数量级相差太多的浮点数之间进行运算。很多人反映“加法指令不好用了”,很有可能就是数量级相差很多的实数进行了加法运算。

问题2:累计流量误差问题

 对于积分算法,取小的矩形对流量进行累计,肯定是矩形划分越细,误差越小,不存在误差是不可能的。

 问题(Emerson)3:流量计与PLC构成的系统(system)的误差

 流量计有多种多样,下面举些例子:

 1、下面举些例子:流量计本身没有累计流量功能,但可以把瞬时流量以模拟(定义:对真实事物或者过程的)量的方式输出。

 此时累计流量的最大误差可以估算为:?

 流量(单位:立方米每秒)计本身误差 * 流量计D/A误差 * 模拟量模块A/D误差 * PLC流量累计算法误差假设上面所有误差都是1%,则最后的误差约为:4.06% 1.01*1.01*1.01*1.01=1.0406

 对于某些流量计,本身的瞬时流量误差可能就是3%,所以这样的系统累计流量的误差可能还要大些。

 2、流量计本身没有累计流量功能但可以把瞬时流量以数字量的方式输出。

 有些流量计提供数字量接口,可以连接PLC的数字量输入模板,流量计每流过一定流量后(例如0.1吨),此输入点就导通一次,PLC就把累计流量累加0.1吨即可。

 此类系统避免了A/D,D/A转化的误差,以及PLC累计算法误差。但是会出现( appear)一定时间内累计流量不变化的情况(Condition),实时性不好。

 3、流量计本身有累计流量功能,同时可以把瞬时流量以模拟量的方式(例如4-20mA)输出,但无法将累计流量数值送出。西门子PLC代理商可编程逻辑控制器实质是一种专用于发展工业企业控制的计算机,其硬件产品结构研究基本上与微型电子计算机技术相同。电源用于将交流电源转换为 PLC 内部所需的直流电源大多数 PLC 目前通过开关调节电源供电。

流量计本身累积流量的数值,最后很有可能与PLC的累计流量数值相差很大,原因可能是多方面造成的,除去系统累计流量误差的因素,如果PLC系统检修时,流量计还计量,则PLC无法累积这部分流量。

 4、流量计本身具有累积流量功能,同时通过通信方式将瞬时流量和累积流量值发送给 plc。这种情况理想,但系统的成本也。

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