CN110572162B - 在plc中实现bcd码中的错误码的过滤方法 - Google Patents

在plc中实现bcd码中的错误码的过滤方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及在PLC中实现BCD码中的错误码的过滤方法，技术方案是：在PLC的同一扫描周期，先执行程序的判断结果可以不另外做记忆处理，后续执行程序中可以直接使用，每一个输入信号的长度为一个字如IW28，其中包含四组BCD码，先用四个特定数值分别和输入信号做与运算，得到不同的四个数据，每个数据只包含一组BCD码，根据BCD码只表示十进制数0～9的特点，对四个数据分别和不同的特定数值进行比较判断，当四个判断结果都同时为真时执行译码指令，否则不进行译码，译码结果保持上一周期的值，这样既达到译码数据的连续性和准确性，又不会出现译码错误信息，保证系统的稳定性。

Description

在PLC中实现BCD码中的错误码的过滤方法
技术领域
本专利申请属于自动控制技术领域，更具体地说，是涉及一种应用PLC执行程序的扫描特性和BCD码的数值特点判断出输入信号中的错误码并过滤的方法。
背景技术
邯钢7高炉炉顶控制系统中的两个料罐的料流阀开度值、倾动溜槽α角度值、旋转溜槽β角度值四个信号经编码器产生BCD码后采用硬接线的方式接入PLC控制系统。每个输入信号的长度为一个“字”即16位，包含四组BCD码，PLC控制系统对输入信号的BCD码进行译码转换为十进制数后再参与控制。如表示倾动溜槽α角度值的四位十进制数，它们分别是“十位”、“个位”、“十分位”“百分位”如56.81度，十进制数的每一位由一组BCD码来表示。在数值变化时，BCD的每一位变化很快，因采用硬接线的方式，很容易产生错误码，即便把不影响控制效果且变化最快的“百分位”去掉，PLC在执行译码过程中常出现大量的BCD码译码错误报警信息。PLC的故障诊断中都是译码错误记录，其它故障信息被刷新，如遇到其它故障不宜记录和发现，还影响CPU的执行速度，出现错误数值，总之对高炉正常生产存在安全隐患。怎样过滤BCD码中的错误码且保证译码数值的连续性和正确性是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种在PLC中实现BCD码中的错误码的过滤方法，使得既保证译码值的连续性和正确性，又不再产生译码错误信息。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种在PLC中实现BCD码中的错误码的过滤方法，每个输入信号的长度为一个包含4组BCD码的字，首先把一个字包含的四组BCD码分别筛选提取出来，得到不同的四个数据，每个数据只含一组BCD码；然后根据BCD码只表示十进制数0～9的特点，将上述四个数据逐一和不同的特定数值进行大小判断，在这四个判断结果中只要有一组数据判断为假，即将该输入信号标志为错误码，也就不执行译码指令，只有当四个判断结果同时为真时才执行译码指令，从而实现对错误码的过滤。
本发明技术方案的进一步改进在于：把一个字包含的四组BCD码分别筛选提取出来通过与运算来实现；输入信号记作IW28，用不同的十进制数值15、240、3840、61440转换为一个字长度的二进制数，分别为0000 0000 0000 1111、0000 0000 1111 0000、0000 11110000 0000、1111 0000 0000 0000，用上述十进制数值分别和输入信号IW28进行与运算，从而可以把一个字包含的四组BCD码分别筛选出来，得到不同的四个数据，每个数据只含一组BCD码，即0000 0000 0000 ****、 0000 0000 **** 0000、0000 **** 0000 0000、****0000 0000 0000，每个*表示BCD码的一个位，这时每个数据的数值变化单一，为下一步的判断出是否为错误的信息码做准备；
将上述四个数据逐一和不同的特定数值进行大小判断是指，当一个数据小于对应的特定数值，则判断结果为真；否则当一个数据大于或等于其对应的特定数值，则为假。
采用的判断值分别为10、160、2560、40960：对0000 0000 0000 ****进行小于“10”判断，若小于10说明为正确的BCD码，否则为错误码；以此类推，用160、2560、40960分别和其后的三个数据0000 0000 **** 0000、0000 **** 0000 0000、**** 0000 0000 0000作比较进行判断，在这四个判断结果中只要有一组是错误码，就不执行译码指令，从而实现对错误码的过滤。
本发明技术方案的进一步改进在于：具体步骤如下：
步骤一、角度测量装置安装到现场，PLC控制器和编码器安装在电气室内，PLC安装在PLC柜内，编码器安装在电气控制柜内，PLC控制器、编码器、角度测量装置依次通过信号线连接；
步骤二、计算二进制数0000 0000 0000 1111、0000 0000 1111 0000、0000 11110000 0000、1111 0000 0000 0000 对应的十进制数分别为15、240、3840、61440；
步骤三、定义四个WORD型数据变量分别为a、b、c、d，把常数15、240、3840、61440分别赋值到a、b、c、d；
步骤四、用变量a和编码器的字输入变量IW28进行与运算，将运算结果赋值给WORD型数据变量a1，这时变量a1为0000 0000 0000 ****，其中*代表变量0或1；
步骤五、定义四个INT型数据变量分别为a2、b2、c2、d2，把WORD型数据变量a1的值0000 0000 0000 ****赋给INT型变量a2，数据转换为INT变量以作比较判断；
步骤六、把INT型变量a2和由0000 0000 0000 1010转换为十进制数10做比较，若a2小于10则说明a1中的****为正确的BCD码，否则为错误码；
步骤七、同理把INT型变量b2、c2、d2和分别由0000 0000 1010 000、0000 10100000 0000、1010 0000 0000 0000转换为十进制数的160、2560、40960作比较来判断它们（b2、c2、d2）是否为正确的BCD码；
步骤八、a2、b2、c2、d2都分别小于它们对应的数值时，编码器的字输入变量IW28包含的四组BCD码为正确码，在同一扫描周期可以进行译码；否则不进行译码，译码结果保持上一周期的值。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果是：
高炉倾动溜槽α角度值、布料溜槽β角度值、料罐的料流值等数据准确与否，决定高炉布料的效果好坏，数据不准严重影响高炉的透气性和高炉产量。本发明的方法是在每个PLC 扫描周期，对高炉α角度值等数据的输入信号的BCD码先进行判断，根据判断结果决定是否执行译码指令，因PLC的扫描周期为毫秒级，这样既能保证译码数据的连续性和正确性，又不再产生译码错误信息和错误数据，保证高炉生产的稳定性和高效性。
本发明用到PLC从上到下、自左向右执行扫描程序的特性，在每个扫描周期对输入信号进行四次的 “与”运算，然后分别作比较判断，四次的判断结果都为真时，就执行译码，否则跳过。应用PLC执行程序的扫描特性和BCD码的数值特点判断出输入信号中是否包含错误码，若含有错误码则不执行译码指令，则成功过滤掉错误码。程序中每个输入信号的长度为一个“字”即16位的DI信号，包含四组BCD码，经译码指令后转换为一个4位的十进制数，如“56.81”，再在程序中参与控制、运算等。首先用二进制数“0000 0000 0000 1111”和包含4组BCD码的输入信号如“IW28”作“与”运算，结果是前三组BCD码被屏蔽，得出只含最后一组BCD码的数值，这个数值大小就容易判断了。BCD码的特点是从“0000” 到 “1001”表示十进制数从0到9，“与”运算结果再和“0000 0000 0000 1010”转换成的十进制数值作比较判断，若大于或等于此数值，则说明这一组BCD码为错误码，则不执行译码指令，同理可判断出输入信号中的其它三组BCD码是否为错误码。PLC的程序扫描特性是从上到下、自左向右执行程序，在每一个扫描周期分别对4组BCD码进行判断，4组BCD码都为正确码时才执行译码指令，否则在这一周期不执行译码指令，因为PLC的扫描周期为毫秒级，所以这样既保证译码值的连续性和正确性，又不再产生译码错误信息。
附图说明
图1 是本发明实施例PLC编程框图；
图2 是本发明实施例在PLC中对倾动溜槽α角度值输入信号进行不同的“与”运算、筛选出不同组的BCD码，然后作比较判断的程序图；因“百分位”不影响控制效果且变化太快，在输入信号中不再使用“百分位”的那一组BCD码；
图3 是本发明实施例在PLC中综合三次的比较判断结果图，若全部为真时执行译码指令，否则在这一扫描周期跳过，译码结果保持上一周期的值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明公开了一种在PLC中实现BCD码中的错误码的过滤方法，参见图1-图3，每个输入信号的长度为一个包含4组BCD码的字，首先把一个字包含的四组BCD码分别筛选提取出来，得到不同的四个数据，每个数据只含一组BCD码；然后根据BCD码只表示十进制数0～9的特点，将上述四个数据逐一和不同的特定数值进行大小判断，在这四个判断结果中只要有一组数据判断为假，即将该输入信号标志为错误码，也就不执行译码指令，只有当四个判断结果同时为真时才执行译码指令，从而实现对错误码的过滤。
把一个字包含的四组BCD码分别筛选提取出来通过与运算来实现；输入信号记作IW28，用不同的十进制数值15、240、3840、61440转换为一个字长度的二进制数，分别为00000000 0000 1111、0000 0000 1111 0000、0000 1111 0000 0000、1111 0000 0000 0000，用上述十进制数值分别和输入信号IW28进行与运算，从而可以把一个字包含的四组BCD码分别筛选出来，得到不同的四个数据，每个数据只含一组BCD码，即0000 0000 0000 ****、0000 0000 **** 0000、0000 **** 0000 0000、**** 0000 0000 0000，每个*表示BCD码的一个位，这时每个数据的数值变化单一，为下一步的判断出是否为错误的信息码做准备；
将上述四个数据逐一和不同的特定数值进行大小判断是指，当一个数据小于对应的特定数值，则判断结果为真；否则当一个数据大于或等于其对应的特定数值，则为假。
采用的判断值分别为10、160、2560、40960：对0000 0000 0000 ****进行小于“10”判断，若小于10说明为正确的BCD码，否则为错误码；以此类推，用160、2560、40960分别和其后的三个数据0000 0000 **** 0000、0000 **** 0000 0000、**** 0000 0000 0000作比较进行判断，在这四个判断结果中只要有一组是错误码，就不执行译码指令，从而实现对错误码的过滤。
以对倾动溜槽α角度值的输入信号 “IW28”的筛选、判断、译码过程为例，应用程序扫描周期特性，BCD码的特点，怎样把一个字中的四组BCD码分别提出判断，最后根据判断结果是否进行译码的具体步骤如下：
步骤一、角度测量装置安装到现场，PLC控制器和编码器安装在电气室内，PLC安装在PLC柜内，编码器安装在电气控制柜内，PLC控制器、编码器、角度测量装置依次通过信号线连接；
步骤二、计算二进制数0000 0000 0000 1111、0000 0000 1111 0000、0000 11110000 0000、1111 0000 0000 0000 对应的十进制数分别为15、240、3840、61440；
步骤三、定义四个WORD型数据变量分别为a、b、c、d，把常数15、240、3840、61440分别赋值到a、b、c、d；
步骤四、用变量a和编码器的字输入变量IW28进行与运算，将运算结果赋值给WORD型数据变量a1，这时变量a1为0000 0000 0000 ****，其中*代表变量0或1；
步骤五、定义四个INT型数据变量分别为a2、b2、c2、d2，把WORD型数据变量a1的值0000 0000 0000 ****赋给INT型变量a2，数据转换为INT变量以作比较判断；
步骤六、把INT型变量a2和由0000 0000 0000 1010转换为十进制数10做比较，若a2小于10则说明a1中的****为正确的BCD码，否则为错误码；
步骤七、同理把INT型变量b2、c2、d2和分别由0000 0000 1010 000、0000 10100000 0000、1010 0000 0000 0000转换为十进制数的160、2560、40960作比较来判断它们（b2、c2、d2）是否为正确的BCD码；
步骤八、a2、b2、c2、d2都分别小于它们对应的数值时，编码器的字输入变量IW28包含的四组BCD码为正确码，在同一扫描周期可以进行译码；否则不进行译码，译码结果保持上一周期的值。
本发明以过滤倾动溜槽α角度值的字输入变量“IW28”内的错误码为例进行说明，在PLC的一个扫描周期，先用特定数值和“IW28”进行“与”运算，提取出“IW28”中的一组BCD码，得到结果是只含一组变化的BCD码数据，该数据的其它位都是“0”的一个 “字”，然后就容易根据数值大小判断出这一组BCD码是否为错误码。对输入变量“IW28”中四组BCD码分别判断，四个判断结果都为正确的BCD码就执行译码指令，否则就不执行译码指令。PLC的扫描周期为毫秒级，这样既达到译码数据的连续性和准确性，又不出现大量的译码错误信息。
如图1所示，以过滤倾动溜槽α角度值的输入字变量“IW28”内的错误码为例做程序框图进行说明。字符“&”表示“与”运算、“=”表示赋值运算。

Claims (2)

1.一种在PLC中实现BCD码中的错误码的过滤方法，应用于自动控制技术，其特征在于：每个输入信号的长度为一个包含4组BCD码的字，首先把一个字包含的四组BCD码分别筛选提取出来，得到不同的四个数据，每个数据只含一组BCD码；然后根据BCD码只表示十进制数0～9的特点，将上述四个数据逐一和不同的特定数值进行大小判断，在这四个判断结果中只要有一组数据判断为假，即将该输入信号标志为错误码，也就不执行译码指令，只有当四个判断结果同时为真时才执行译码指令，从而实现对错误码的过滤；
把一个字包含的四组BCD码分别筛选提取出来通过与运算来实现；
将上述四个数据逐一和不同的特定数值进行大小判断是指，当一个数据小于对应的特定数值，则判断结果为真；否则当一个数据大于或等于其对应的特定数值，则为假。
2.根据权利要求1所述的在PLC中实现BCD码中的错误码的过滤方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一、角度测量装置安装到现场，PLC控制器和编码器安装在电气室内，PLC安装在PLC柜内，编码器安装在电气控制柜内，PLC控制器、编码器、角度测量装置依次通过信号线连接；
步骤二、计算二进制数0000 0000 0000 1111、0000 0000 1111 0000、0000 1111 00000000、1111 0000 0000 0000 对应的十进制数分别为15、240、3840、61440；
步骤三、定义四个WORD型数据变量分别为a、b、c、d，把常数15、240、3840、61440分别赋值到a、b、c、d；
步骤四、用变量a和编码器的字输入变量IW28进行与运算，将运算结果赋值给WORD型数据变量a1，这时变量a1为0000 0000 0000 ****，其中*代表变量0或1；
步骤五、定义四个INT型数据变量分别为a2、b2、c2、d2，把WORD型数据变量a1的值00000000 0000 ****赋给INT型变量a2，数据转换为INT变量以作比较判断；
步骤六、把INT型变量a2和由0000 0000 0000 1010转换为十进制数10做比较，若a2小于10则说明a1中的****为正确的BCD码，否则为错误码；
步骤七、同理把INT型变量b2、c2、d2和分别由0000 0000 1010 000、0000 1010 00000000、1010 0000 0000 0000转换为十进制数的160、2560、40960作比较来判断它们是否为正确的BCD码；
步骤八、a2、b2、c2、d2都分别小于它们对应的数值时，编码器的字输入变量IW28包含的四组BCD码为正确码，在同一扫描周期可以进行译码；否则不进行译码，译码结果保持上一周期的值。
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