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西门子PLC中如何解决流量累积问题

现在中很多要求具备流量计的功能，由此引出的几个问题，期望与大家分享。     

问题1：自行编写流量累计程序     自行编写流量累计程序的原理，其实就是积分的较原始算法概念，把单位小间隔时间内的瞬时流量乘以单位间隔时间，得到单位小间隔时间内的流量，再把这些小流量累加起来，就的到了累计流量。     在流量累计编程中经常会遇到实数加法问题，实数加法运算的注意事项也应当引起编程人员的重视，请看下例程序（假设其在OB35中被调用，目的为每隔一定时间间隔就累计一次流量） LMD0//累计流量存储值 LMD4//流量瞬时值 TMD0     以上的程序是否存在问题？    
    很多人会认为没有问题，但实际情况是此程序在运行一段时间后就将出现错误。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。但是当一段时间后，累计流量的数值逐渐增大，当它与瞬时流量的数值相差很远的时候，两者执行加法操作后，瞬时流量的数值将被忽略掉（如9999990.0与0.2做加法操作）。
    其实具备计算机常识的人都应当清楚这一点，这是由于浮点数的存储机制造成的，是所有计算机方面编程都需要考虑的问题。这个问题可以通过使用二次累加或多次累加的方法来解决。所以在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3：流量计与PLC构成的系统的误差     流量计有多种多样，下面举些例子:     1、流量计本身没有累计流量功能，但可以把瞬时流量以模拟量的方式（例如4-20mA）输出。     此时累计流量的较大误差可以估算为：     流量计本身误差*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%，则较后的误差约为：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。但是会出现一定时间内累计流量不变化的情况，实时性不好（每0.1吨累积的时间）。     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。     流量计本身累积流量的数值，较后很有可能与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、流量计本身有累计流量功能，同时可以通过通信的方式，把瞬时流量及累计流量数值送给PLC。这种情况较理想，但系统的成本也较高。

传统的工业控制系统：继电器-接触器 PLC（programmablelogiccontroller）

西门子PLC特点：
1、plc可靠性高（软件代替复杂线路、抗干扰的CPU、电源采用多级滤波并用集成稳压块稳压、IO采用光电隔离技术）
2、丰富IO口（交流、直流、开关量、模拟量、电压、电流、脉冲、电位、强电、弱电都有相应的IO模块和工业现场的设备）
3、模块化结构（plc辅助触点不受次数的限制，只需考虑输入、输出点个数即可）
4、编程简单（梯形图）、安装简单、设计施工周期短

西门子PLC工作方式：采用循环扫描的工作方式其输入/输出存在响应滞后

西门子PLC基本组成：*处理单元（大型的多采用冗余系统或三CPU表决式系统）、存储器、输入/输出接口（现场常用输入接口：按钮开关、行程开关、接触器的触点、传感器输出的开关量或模拟量（DAC后输入进plc）输入一般接光电耦合电路和微电脑输入接口电路（输入数据寄存器、选通电路、中断请求电路） 现场常用输出：电磁阀、接触器、继电器、信号灯、电动机等其电路组成和输入相近：输出接口电路和功率驱动电路（继电器方式输出、晶闸管方式输出、晶体管方式输出）） 4、电源 5、底板和机架 6、PLC的外部设备（编程设备（RS232、RS422）、监控设备、存储设备、输入/输出设备） 7、PLC的通信网络（各厂家均在向标准通信协议靠拢）