换一种“思路”处理模拟量输入干扰问题

关键词：摒弃  组态  应用

   记得之前，我曾经处理过一起磁致位移传感器输出为电压0-10V的模拟量，因连接电缆干线与动力电缆共同敷设在同一个桥架中，现场无法分开引起的干扰问题。解决的方法是在模拟量输入电压端子间并联一个4.7uf/50V的电解电容器作为干扰滤波作用，当时起到一定的“缓解”效果，也就没有再继续深入下去，使用期限已经接近10年。

   近来，工厂反应该设备的位置（磁致位移传感器）经常性出现位置定位偏差，因此在制成过程中压坏了不少产品。于是，拿电脑到现场监控，监控结果该模拟量输入通道偶然会有一定时间内的数据超范围现象（随机性超范围）。首先考虑到的是接触性问题，检查结果是可靠的；再检查干线屏蔽层连接可靠（抗干扰问题），电缆中间没有破损。于是，又想到在软件中模拟量输入地址前面加限制，即检测到数据超差时，不进行模拟量与工程量的转换（调用FC105），这样处理的结果仍然会使工作的位置存在偏差；同样在该功能后面检测FC105出错，即RET_VAL管脚进行判断=8时（输入数据超范围时），不进行数据处理还是不够完善。原因是当随机性出现“干扰”时，因程序阻断了转换，在自动运行时设备下行有位置失控可能的概率。再次，又重新启用OB35（定时中断组织块来做模拟量输入取平均值的程序），定义中断时间为10mS。在中断组织块中编辑一个滤波程序，但总是出现位置与实际值的滞后问题，我这里在中断组织块中试着取50mS、100mS、150mS、200mS（相当于5；10；15；20次的平均取值）不同的中断次数内取平均值，虽然数据的波动有所改善，但是，由于设备的控制精度要求在±0.3mm的偏差范围，采用取平均值的方法存在平均数据与实际数据的迟缓现象，在此也无法解决数据的实时采集。

   根据我对以往模拟量输入的理解，采用模拟量输入传感器首选的是数字量（二进制、格雷码）；其次是电流型传感器；最后才是电压型传感器，原因应该很清楚了，电压型（0-10；±10V；±5V等级）的，在设备错综复杂的环境下应用，难免会受到干扰问题，相对电流型的抗干扰比电压型的要高，数字量输出型传感器比模拟量输出型传感器抗干扰能力更高的原则。考虑订购一款电流型输出的磁致位移传感器的应用来解决这个干扰问题，这样就不需要再订购位置控制模块了。综合仔细再考虑了一下成本及可能存在的风险，干脆一不做；二不休做一次彻底的“了断”，这种想法有点“血脉扩张”的感觉了。

处理方案：

1）  1）查看cpu接口模块下的IM153-1（6ES7 153-1AA03-0AA0）还有扩展槽空余，可以再进行模块的扩展

2）  订购SM338位置控制模块（6ES7 338-4BC01-0AB0）一块

3）  订购SSI输出型磁致位移传感器更换原电压输出型一个（选择二进制输出型）

附上SM338位置控制模块接线图（模块手册），以方便等到模块、传感器到货后更换。

因仅仅使用到一个通道，3#；4#连接数据±、5#；6#连接时钟±，24V电源取自端子17#（18#）连接L+；19#（20#）连接M端子，另外，将未使用的端子自7#~14#端子全部短接处理，传感器屏蔽层连接到2#（19#；20#）端子。

   因为该模块在之前有用到过，还是比较熟悉。所以组态地址、编程之类的实际应用过程中就不存在什么问题了，根据传感器的参数配置并下载应用就可以了，该位置控制模块的应用相对还算比较简单、直观易懂。

程序：按硬件组态起始地址，假如是PID256，一个通道占4个字节

L  PID256        //通道1输入地址

T  MD100        //通道1的数据值，需要根据实际机械特性转换到实际工程单位值

L  PID260        //通道2输入地址

T  MD104        //通道2的数据值，需要根据实际机械特性转换到实际工程单位值

L  PID264        //通道3输入地址

T  MD108        //通道3的数据值，需要根据实际机械特性转换到实际工程单位值

   我的换一种“思路”处理模拟量模块干扰的方法，是彻底抛弃了原有的模拟量输入模块（6ES7 331-7KF02-0AB0）的数据采集，根据实际cpu或者接口模块现有导轨允许扩展的资源，另起“炉灶”添加位置控制模块SM338（6ES7 338-4BC01-0AB0）的解决方法，虽然成本会高一些，但在允许处理的时间有限，处理的结果有一定的要求下，也是一种不错的处理方法。

   晚上在吃饭时，突然想到与其在此问题上消耗“精力”，莫不如摒弃原模块连接重新组态，顿感觉应该写一下，也经常性在论坛上看到类似模拟量接线及模拟量干扰的处理问题的求助，也可能给需要的同行做一些处理思路上的参考。