以下是将中值滤波后的结果应用到实际控制逻辑中的一般步骤和示例，以西门子S7 - 300 PLC为例，假设我们已经通过前面介绍的梯形图程序实现了对模拟量输入值（比如代表温度、压力、流量等物理量）的中值滤波，并将滤波结果存储在MD10中。 ### 一、确定控制目标和条件 首先要明确基于滤波后的结果想要实现的控制目标以及对应的控制条件。例如： #### 控制目标： - 对于温度控制场景，要保持某个设备内的温度在一个合适的范围内，确保设备正常运行且产品质量不受影响。 - 在压力控制场景下，需维持系统压力稳定在特定区间，防止压力过高或过低引发安全问题或影响工艺流程。 #### 控制条件： - 以温度为例，设定一个合理的温度范围，如20°C到30°C为正常运行范围。当滤波后的温度值低于20°C或高于30°C时，需要采取相应的调整措施。 - 对于压力，假设设定正常压力区间为1.5 MPa到2.5 MPa。一旦滤波后的压力值超出此区间，就应触发相关控制动作。 ### 二、数据比较与判断 使用PLC的比较指令对中值滤波后的结果与设定的控制条件进行比较，以确定当前的运行状态是否符合要求。以下是示例代码片段，分别针对温度和压力的情况： #### 温度判断： ``` // 装载中值滤波后的温度值 L MD10   // 装载下限温度阈值20.0 L 20.0   // 比较滤波后的温度是否大于下限温度阈值，结果存于MD20（如果大于，MD20为1，否则为0） GT MD20   // 再次装载中值滤波后的温度值 L MD10   // 装载上限温度阈值30.0 L 30.0   // 比较滤波后的温度是否小于上限温度阈值，结果存于MD20（同时覆盖之前GT指令的结果存于MD20，这里重新赋值方便后续统一判断） LT MD20   ``` 在上述代码中，通过`GT`（大于）和`LT`（小于）比较指令，分别将中值滤波后的温度值与下限温度阈值和上限温度阈值进行比较，并将比较结果存储在MD20中，以便后续根据这些结果进行逻辑判断和控制操作。这里将两次比较结果都存于MD20，是为了后续通过一个统一的判断条件来确定温度是否在正常范围内。 #### 压力判断： ``` // 装载中值滤波后的压力值 L MD10   // 装载下限压力阈值1.5 L 1.5   // 比较滤波后的压力是否大于下限压力阈值，结果存于MD24（如果大于，MD24为1，否则为0） GT MD24   // 再次装载中值滤波后的压力值 L MD10   // 装载上限压力阈值2.5 L 2.5   // 比较滤波后的压力是否小于上限压力阈值，结果存于MD24（同时覆盖之前GT指令的结果存于MD24，这里重新赋值方便后续统一判断） LT MD24   ``` 同样，这里使用`GT`和`LT`比较指令将中值滤波后的压力值与下限压力阈值和上限压力阈值进行比较，将结果存于MD24，用于后续判断压力是否在正常范围内。 ### 三、基于判断结果编写控制逻辑 根据上述比较判断的结果，编写相应的控制逻辑来实现控制目标。这通常涉及到逻辑运算指令和输出指令的使用，以下是不同情况的示例： #### 1. 温度正常范围控制逻辑： ``` // 与操作，判断温度是否在正常范围内（即MD20的值为1，表示既大于下限阈值又小于上限阈值） A MD20   = Q0.0  // 如果温度在正常范围内，输出点Q0.0置1，表示温度正常，可用于指示设备温度状态给操作人员查看 ``` 在这段代码中： - `A MD20`通过与操作判断是否满足温度在20°C到30°C之间的条件。只有当MD20的值为1，即中值滤波后的温度值既大于下限温度阈值又小于上限温度阈值时，才会执行下一步操作。 - `= Q0.0`将满足上述条件的结果赋值给输出点Q0.0，使其置1，表示温度正常。这样操作人员可以通过监控Q0.0的状态直观地了解设备内的温度是否处于正常范围。 #### 2. 温度异常控制逻辑： ``` // 取反操作，判断温度是否不在正常范围内（即MD20的值为0，表示不在20°C到30°C之间） AN MD20   = Q0.1  // 如果温度不在正常范围内，输出点Q0.1置1，表示温度异常，可用于触发报警装置等 ``` 这里通过`AN MD20`进行取反操作，判断温度是否不在正常范围内。如果MD20的值为0，即中值滤波后的温度值低于20°C或高于30°C，那么通过`= Q0.1`将输出点Q0.1置1，以此来指示温度异常情况发生，以便操作人员及时发现并采取措施，比如触发报警装置通知相关人员进行处理。 #### 3. 压力正常范围控制逻辑： ``` // 与操作，判断压力是否在正常范围内（即MD24的值为1，表示既大于下限阈值又小于上限阈值） A MD24   = Q0.2  // 如果压力在正常范围内，输出点Q0.2置1，表示压力正常，可用于指示系统压力状态给操作人员查看 ``` 此段代码与温度正常范围控制逻辑类似，通过`A MD24`判断压力是否在1.5 MPa到2.5 MPa之间，若满足条件则将输出点Q0.2置1，表示压力正常，方便操作人员监控系统压力情况。 #### 4. 压力异常控制逻辑： ``` // 取反操作，判断压力是否不在正常范围内（即MD24的值为0，表示不在1.5 MPa到2.5 MPa之间） AN MD24   = Q0.3  // 如果压力不在正常范围内，输出点Q0.3置1，表示压力异常，可用于触发报警装置等 ``` 同样，通过`AN MD24`判断压力是否不在正常范围内，若不在正常范围内则将输出点Q0.3置1，用于触发报警装置告知相关人员处理压力异常情况。 ### 四、增加复杂控制逻辑（可选） 除了上述基本的控制逻辑外，还可以根据实际需求增加更复杂的控制逻辑，例如： #### 1. 基于温度偏差的微调控制： ``` // 计算温度偏差 L MD10   L 25.0  // 假设目标温度为25°C SUB MD10, MD26  // 用中值滤波后的温度值减去目标温度值，得到温度偏差存于MD26 // 根据温度偏差进行微调控制 L MD26   L 2.0  // 设定一个偏差阈值，如2°C GT MD28  // 比较温度偏差是否大于偏差阈值，结果存于MD28 A MD28   = Q0.4  // 如果温度偏差大于偏差阈值，输出点Q0.4置1，可用于触发进一步的微调控制动作，如调整加热或冷却设备的功率等 ``` 在这段代码中，首先计算出中值滤波后的温度与目标温度的偏差，然后将偏差与设定的偏差阈值进行比较。如果偏差大于阈值，说明需要对温度进行微调，此时通过将输出点Q0.4置1来触发相应的微调控制动作，比如调整加热或冷却设备的功率，以使温度更接近目标温度。 #### 2. 压力偏差持续时间判断与处理： ``` // 与操作，再次判断压力是否不在正常范围内（即MD24的值为0，表示不在1.5 MPa到2.5 MPa之间） AN MD24   TON T0  // 启动定时器T0，假设定时时间设置为10秒，当压力不在正常范围内情况持续10秒时采取进一步措施 L T0.Q  // 装载定时器T0的当前状态（是否到时） A MD24  // 与操作，再次确认压力不在正常范围内且定时器到时 = Q0.5  // 如果满足上述条件，输出点Q0.5置1，可用于触发蜂鸣器或点亮故障指示灯等报警措施 ``` 这里在判断出压力不在正常范围内（通过`AN MD24`）后，启动定时器T0。只有当压力不在正常范围内情况持续10秒（由定时器到时判断）且仍然处于压力不在正常范围内状态（通过`A MD24`再次确认）时，才会通过`= Q0.5`将输出点Q0.5置1，触发报警措施，如触发蜂鸣器响或点亮故障指示灯，以便操作人员及时发现并处理压力异常问题。 通过以上步骤，可以将中值滤波后的结果有效地应用到实际的控制逻辑中，实现对设备或系统的监控和合理控制，确保工业自动化系统的稳定运行。不同品牌和型号的PLC可能会有不同的指令和编程方式，但基本的思路和流程是相似的。