【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及電子通信領域，具體是指一種plc控制裝置和plc控制方法。
技術介紹
1、目前三車間余熱回收電氣控制方式采用的是西門子可編程序控制器（以下簡稱plc）控制，plc采用西門子新一代et200sp現(xiàn)場分布式i/o系統(tǒng)，系統(tǒng)由一個西門子cpu模塊（cpu1510sp-1np)和若干輸入輸出模塊（以下簡稱i/o模塊）、基座單元及一個服務器模塊組成。i/o模塊插在基座中，通過基座連接到cpu模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計為模塊化，i/o模塊可以以任何組合方式插到無源的基座中，是高度靈活的可擴展系統(tǒng)。
2、該系統(tǒng)中i/o模塊包括數(shù)字量輸入模塊（簡稱di模塊）、數(shù)字量輸出模塊（簡稱dq模塊）、模擬量輸入模塊（簡稱ai模塊）及通訊模塊。plc輸入模塊將現(xiàn)場各類開關量、傳感器模擬量信號傳送到plc的cpu進行處理。結(jié)果通過plc輸出模塊的輸出，去控制現(xiàn)場閥門、電機等執(zhí)行。但在實際使用中，plc的數(shù)字量輸入模塊di受現(xiàn)場環(huán)境（電磁環(huán)境）、電源質(zhì)量等多種因素的影響，不穩(wěn)定的電壓、電流信號進入到數(shù)字量輸入模塊di的內(nèi)部電路中，將di模塊內(nèi)部元件燒毀。此情況經(jīng)常出現(xiàn)，影響現(xiàn)場余熱回收設備的運行，造成余熱回收效率降低能耗增加；此外還會出現(xiàn)信號中有噪聲和干擾導致誤判以及反向電壓和過電壓對輸入電路造成損壞的問題。
3、因此，亟需一種能避免因外界因素造成plc數(shù)字量輸入模塊di出現(xiàn)燒點情況，以及導致電路損壞或系統(tǒng)誤判的plc控制裝置。
技術實現(xiàn)思路
1、為了解決上述
技術介紹
中提到的關于pl
2、一種plc控制裝置，包括plc輸入輸出模塊、現(xiàn)場設備、中間繼電器、二極管以及濾波器；所述現(xiàn)場設備的輸出端處設置有設備開關觸點，所述plc輸入輸出模塊的輸入端以及所述設備開關觸點間電信號連接有所述中間繼電器、所述二極管以及所述濾波器；所述中間繼電器內(nèi)設置有電源，所述電源外部從正極至負極順序串聯(lián)有所述中間繼電器的繞組、所述二極管、所述設備開關觸點以及所述濾波器；所述濾波器由自適應參數(shù)調(diào)整控制系統(tǒng)控制，所述自適應參數(shù)調(diào)整控制系統(tǒng)控制包括原始信號數(shù)據(jù)收集單元、plc系統(tǒng)監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)預處理單元、輸出信號數(shù)據(jù)收集單元、特征識別提取單元、信號頻域?qū)Ρ葐卧⑿盘枙r域?qū)Ρ葐卧约皡?shù)調(diào)整模塊，所述參數(shù)調(diào)整模塊包括誤差信號計算單元、系數(shù)計算單元以及自適應參數(shù)調(diào)節(jié)單元。
3、進一步地，所述原始信號數(shù)據(jù)收集單元輸出端與所述數(shù)據(jù)預處理單元輸入端單向連接，所述plc系統(tǒng)監(jiān)測單元輸出端與所述輸出信號數(shù)據(jù)收集單元輸入端單向連接，所述數(shù)據(jù)預處理單元輸出端與所述輸出信號數(shù)據(jù)收集單元的輸出端與所述特征識別提取單元輸入端單向連接，所述特征識別提取單元輸出端與所述信號頻域?qū)Ρ葐卧约八鲂盘枙r域?qū)Ρ葐卧妮斎攵藛蜗蜻B接，所述信號頻域?qū)Ρ葐卧约八鲂盘枙r域?qū)Ρ葐卧妮敵龆伺c所述參數(shù)調(diào)節(jié)模塊輸入端單向連接。
4、進一步地，所述原始信號數(shù)據(jù)收集單元用于使用數(shù)據(jù)采集設備實時采集所述現(xiàn)場設備未經(jīng)處理的現(xiàn)場信號的信號數(shù)據(jù)；
5、所述數(shù)據(jù)預處理單元用于對采集到的原始信號數(shù)據(jù)進行預處理，包括降噪、去除干擾操作，以確保信號數(shù)據(jù)的準確性和可靠性；
6、所述plc系統(tǒng)監(jiān)測單元用于使用數(shù)據(jù)采集設備實時監(jiān)測所述plc輸入輸出模塊，從而采集所述plc系統(tǒng)可讀取的輸入信號的信號格式數(shù)據(jù)，包括信號的頻率范圍、幅度和波形，并得出期望輸出信號；
7、所述輸出信號數(shù)據(jù)收集單元用于收集所述濾波器輸出的信號的數(shù)據(jù)特征，包括信號的頻率范圍、幅度和波形；
8、所述特征識別提取單元用于對經(jīng)過預處理的期望輸出信號和濾波器輸出信號數(shù)據(jù)進行特征提取，獲取信號的特征參數(shù)；
9、所述信號頻域?qū)Ρ葐卧糜诶眯盘柼幚砑夹g，對現(xiàn)場信號和濾波器輸出信號進行頻域分析，確定信號的頻率成分和能量分布，以及比較輸入信號和輸出信號的頻域特征；
10、所述信號時域?qū)Ρ葐卧糜趯Ρ痊F(xiàn)場信號和濾波器輸出信號的時域特征，觀察信號的波形變化，確定濾波器對輸入信號的影響；
11、所述參數(shù)調(diào)節(jié)模塊用于應用自適應算法對數(shù)據(jù)進行計算，并根據(jù)計算結(jié)果通過更新濾波器的系數(shù)來實現(xiàn)自適應濾波器的優(yōu)化與調(diào)整。
12、進一步地，所述參數(shù)調(diào)節(jié)模塊包括誤差信號計算單元、系數(shù)計算單元以及自適應參數(shù)調(diào)節(jié)單元；
13、所述誤差信號計算單元用于通過誤差信號公式計算出誤差信號，并因此評估濾波器的性能和精度；公式誤差信號通常通過以下公式計算得到：誤差信號=期望輸出信號?濾波器輸出信號；
14、所述系數(shù)計算單元用于根據(jù)誤差信號的方向和大小，利用最小均方差算法調(diào)整濾波器的系數(shù)，使得濾波器的輸出信號接近期望輸出信號，達到濾波效果較好的目的；
15、所述自適應參數(shù)調(diào)節(jié)單元用于根據(jù)計算得出的結(jié)果去調(diào)整濾波器的系數(shù)，從而改變?yōu)V波器對輸入信號的響應和性能。
16、一種plc控制方法，包括以下步驟：
17、s1：對濾波器的輸入端的現(xiàn)場信號以及輸出端的輸出信號進行收集，及收集通過監(jiān)測plc系統(tǒng)得出的所述濾波器的期望輸出信號；
18、s2：在數(shù)據(jù)預處理階段，通過數(shù)字信號處理技術對原始信號數(shù)據(jù)進行包括濾波、去噪在內(nèi)的數(shù)據(jù)處理，以確保后續(xù)步驟的準確性和穩(wěn)定性；
19、s3：對所收集的信號數(shù)據(jù)進行特征識別和提取處理，獲取信號的特征參數(shù)；
20、s4：比較現(xiàn)場信號和濾波器輸出信號的頻率特征以及時域特征，確定它們之間的相似性或差異性；
21、s5：通過誤差信號公式計算出誤差信號并因此評估濾波器的性能和精度；
22、s6：通過最小均方差算法調(diào)整濾波器的系數(shù)，使得濾波器的輸出信號接近期望輸出信號；
23、s7：根據(jù)計算得出的結(jié)果調(diào)整濾波器的系數(shù)。
24、進一步地，s6中所述的最小均方差算法的具體步驟為：
25、1.初始化濾波器系數(shù)；
26、2.對實時采集到的輸入信號進行濾波處理，得到濾波器輸出；
27、3.將濾波器輸出與期望輸出進行比較，計算誤差信號；
28、4.根據(jù)誤差信號的反饋值，更新濾波器的系數(shù)；
29、5.重復步驟2?~?4，直至誤差信號收斂或達到一定條件；
30、步驟4中的更新濾波器系數(shù)通過以下公式進行調(diào)整：
31、w(n+1)=w(n)+μe(n)·x(n)
32、其中，w(n)表示當前時刻的濾波器系數(shù)向量，w(n+1)表示下一個時刻的濾波器系數(shù)向量，μ是步長因子，e(n)是當前時刻的誤差信號，x(n)是當前時刻的輸入信號。
33、本專利技術一種plc控制裝置和plc控制方法的有益效果如下：通過在plc數(shù)字量輸入模塊di的輸入端與現(xiàn)場來的信號之間，增加一個中間繼電器作為隔離裝置，將現(xiàn)場端的不良信號源隔絕，從而對plc的di模塊起保護作用，且通過本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種PLC控制裝置，其特征在于：包括PLC輸入輸出模塊(1)、現(xiàn)場設備(2)、中間繼電器(3)、二極管(5)以及濾波器(6)；所述現(xiàn)場設備(2)的輸出端處設置有設備開關觸點(7)，所述PLC輸入輸出模塊(1)的輸入端以及所述設備開關觸點(7)間電信號連接有所述中間繼電器(3)、所述二極管(5)以及所述濾波器(6)；所述中間繼電器(3)內(nèi)設置有電源(4)，所述電源(4)外部從正極至負極順序串聯(lián)有所述中間繼電器(3)的繞組、所述二極管(5)、所述設備開關觸點(7)以及所述濾波器(6)；所述濾波器(6)由自適應參數(shù)調(diào)整控制系統(tǒng)控制，所述自適應參數(shù)調(diào)整控制系統(tǒng)控制包括原始信號數(shù)據(jù)收集單元、PLC系統(tǒng)監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)預處理單元、輸出信號數(shù)據(jù)收集單元、特征識別提取單元、信號頻域?qū)Ρ葐卧⑿盘枙r域?qū)Ρ葐卧约皡?shù)調(diào)整模塊，所述參數(shù)調(diào)整模塊包括誤差信號計算單元、系數(shù)計算單元以及自適應參數(shù)調(diào)節(jié)單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種PLC控制裝置，其特征在于：所述原始信號數(shù)據(jù)收集單元輸出端與所述數(shù)據(jù)預處理單元輸入端單向連接，所述PLC系統(tǒng)監(jiān)測單元輸出端與所述輸出信號數(shù)據(jù)收集單元輸入端單向
3.根據(jù)權利要求2所述的一種PLC控制裝置，其特征在于：所述原始信號數(shù)據(jù)收集單元用于使用數(shù)據(jù)采集設備實時采集所述現(xiàn)場設備(2)未經(jīng)處理的現(xiàn)場信號的信號數(shù)據(jù)；
4.根據(jù)權利要求3所述的一種PLC控制裝置，其特征在于：所述參數(shù)調(diào)節(jié)模塊包括誤差信號計算單元、系數(shù)計算單元以及自適應參數(shù)調(diào)節(jié)單元；
5.一種PLC控制方法，其特征在于：包括以下步驟：
6.根據(jù)權利要求5所述的一種PLC控制方法，其特征在于：S6中所述的最小均方差算法的具體步驟為：
...【技術特征摘要】
1.一種plc控制裝置，其特征在于：包括plc輸入輸出模塊(1)、現(xiàn)場設備(2)、中間繼電器(3)、二極管(5)以及濾波器(6)；所述現(xiàn)場設備(2)的輸出端處設置有設備開關觸點(7)，所述plc輸入輸出模塊(1)的輸入端以及所述設備開關觸點(7)間電信號連接有所述中間繼電器(3)、所述二極管(5)以及所述濾波器(6)；所述中間繼電器(3)內(nèi)設置有電源(4)，所述電源(4)外部從正極至負極順序串聯(lián)有所述中間繼電器(3)的繞組、所述二極管(5)、所述設備開關觸點(7)以及所述濾波器(6)；所述濾波器(6)由自適應參數(shù)調(diào)整控制系統(tǒng)控制，所述自適應參數(shù)調(diào)整控制系統(tǒng)控制包括原始信號數(shù)據(jù)收集單元、plc系統(tǒng)監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)預處理單元、輸出信號數(shù)據(jù)收集單元、特征識別提取單元、信號頻域?qū)Ρ葐卧⑿盘枙r域?qū)Ρ葐卧约皡?shù)調(diào)整模塊，所述參數(shù)調(diào)整模塊包括誤差信號計算單元、系數(shù)計算單元以及自適應參數(shù)調(diào)節(jié)單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種plc控制裝置，其特征在于：所述原始信號數(shù)據(jù)...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：彭憲輝，沈德潤，刁偉明，李貴民，嚴炳土，
申請(專利權)人：廣東鴻業(yè)管樁有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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