换一种“思路”处理模拟量输入干扰问题

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    前一段时间由于制造工艺要求的提升，及该磁致位移传感器实际应用数据瞬间存在波动增大的问题，特别是对液压压力机主缸的定位位置控制提出了更高的要求（要求主缸定位控制在±0.15mm）。基于上次的改造思路，变更了原模拟量位置数据采集，将原模拟量电压输入变更为SSI数字量输入方式。因为，模块SM338及传感器没有现货备件，需要单独采购。所以，改造过程由于采购原因延误了一段时间，今天趁着空闲，重新整理了一下这次改造过程。
首先，看原模拟量输入硬件配置：

   原硬件组态通道2#；3#为±10V电压输入型，原磁致位移传感器输入为模拟量0-10V，故、当时在原模拟量采集输入波动处理时端子上并联一个4.7uf/50V的电解电容，及采用软件滤波方式，一直使用到改造前。
改造前，干扰通道的电解电容滤波方式，图示：

前一些天趁生产间隙；配件到位之时，着手进行这个模拟量采集的改造。
改造过程：
   打开该系统的硬件组态，在300模块下，找到SM338，根据目前新购模块产品，选择版本V2.0的模块插入到5#站点的IM153-1接口模块下10#槽位（SM338模块），图示：

双击10#槽位，打开该模块的属性窗口，根据购买的传感器输入参数输入数据（该磁致位移传感器有效长度1300mm；处理精度25bit；分辨率0.01mm；输出SSI二进制）。由于该输入模块具备连接3个通道的接口，而实际应用只需要一个通道，使用暂时屏蔽了通道1和通道2，图示：

断电，将该站点的9#模块拆下，插入背板U型连接器后，再插入新模块SM338，连接前连接器，接入24V电源，连接传感器的数据信号及时钟信号，在前连接器的17#、18#端子连接传感器电源+，19#、20#端子连接传感器电源-完毕（通道1；通道2输入端子悬空不处理），检查确认后，重新上电，将新组态，编译后下载到cpu412-2dp中，出现了报警信息，图示：

根据在下载新组态前，该站点是可以正常工作的依据，判断可能的安装过程的连接问题或者是版本的兼容性问题。先尝试变更SM338版本，报警信息无法消除。根据上述报警为接口模块不可用的信息，找来一个接口模块更换测试，故障信息依然存在。重新将原备份的硬件组态下载到cpu，报警信息仍然没有消除，重新启动cpu和电源故障均无法消除。
用万用表检测该站点模块电源电压，基本均在24V之间属于正常。重新断电，准备重新安装硬件组态，当拆除模块到第9槽时，发现原安装的背板U型连接器，在安装模块过程中被顶下（掉出插槽），再看该站点的导轨为6ES7 195-1AG00-0AX0，背板U型连接器与该导轨之间间隙比较大，没有留意在插入模块时很容易顶掉背板U型连接器，故障原因查清，仔细安装9#、10#槽位模块，并确认其它模块的连接可靠性后，上电，将组态重新再编译下载一次（SM338模块版本V2.0），cpu初始化后报警消失，但SM338模块仍然有SF报警红灯亮起，确认连接无误、电源正常后，重新按要求将传感器的外层屏蔽线连接到系统地PE端子后，故障红灯消除，自此，硬件组态故障完毕，cpu及各站点均没有报警信息存在。
改造后新增加的SM338模块位置，图示：

软件编程部分：
打开step7工程项目，打开交叉引用表，大致查阅没有使用到的M区地址，在原通道输入的程序段附近，编辑SM338数字量输入程序，由于SM338处理的传感器是25bit，所以输入地址映射区为PID528，编辑数字量程序比模拟量反尔要简单一些（个人观点），不需要再调用如、FC105函数转换过程。
程序：

将数字量输入通道0的值PID528读取上来后暂时存放到MD700，因为计算控制需要浮点数，将MD700浮点数转换后存放到MD738中，根据传感器的分辨率0.01mm，将读取通道0的实际数据*分辨率 = 实际距离，并将结果存放到MD742地址区，diangon.com，由于，我实际安装是根据设备、传感器能够的安装空间与实际用量具检测到的实际距离，一定会有一些偏差，最后，通过实际测量增加24.5mm的安装位置偏差值，这样主缸的实际位置与触摸屏MD190一致，软件编辑完毕。（上述使用到的地址，是由于我实际编程中的一些修改过程，使这些地址没有做到连续，可能会给看程序带来不便）
   启动液压站泵电机，输入工作参数，试了几个循环动作，定位能够控制在±0.25范围内，这个控制精度还与液压控制阀组有密切的关联，监控该数值显示稳定，拆除原模拟量通道传感器及线路，输入端口用短导线短路通道口，删除原通道模拟量处理程序段。自此，改造工作暂告一个断落。
小结：
1）  时刻围绕硬件组态时的诊断缓冲区信息，把新组态时出现问题牢牢锁定在改造项目的范围内，仔细操作、安装，不使故障范围扩大造成不必要的麻烦。
2）  硬件连接必须严格按使用说明书进行，数据处理位值；包含对传感器外层屏蔽的处理。
3）  读取到的实际数据值，需要根据实际安装位置进行必要的位置数值修正，这个在其它模拟量数据处理时也需要注意。
4）  多次修正各位置段的数据值，以求保持在整个位置范围内的数值一致。
   上述过程是这次“换一种“思路”处理模拟量输入干扰问题的全部过程，也是我在无法有效处理模拟量输入数据瞬间波动时的另一种处理方法。
本文转载自：西门子工业技术论坛