PLC模擬輸入濾波通常有限幅濾波、中位值濾波、算術(shù)平均濾波、遞推平均濾波、中位值平均濾波、限幅平均濾波、一階滯后濾波、加權(quán)遞推平均濾波、消抖濾波和限幅消抖濾波這十種濾波方法，昌暉儀表在本文對PLC模擬輸入濾波方法的優(yōu)缺點(diǎn)做對比介紹。

1、PLC模擬輸入濾波方法之限幅濾波法(又稱程序判斷濾波法)
A、方法：
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，確定兩次采樣允許的最大偏差值(設(shè)為A)；每次檢測到新值時(shí)判斷：如果本次值與上次值之差≤A，則本次值有效；如果本次值與上次值之差＞A，則本次值無效，放棄本次值，用上次值代替本次值
B、優(yōu)點(diǎn)：
限幅濾波法能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾
C、缺點(diǎn)
限幅濾波法無法抑制那種周期性的干擾；平滑度差

2、PLC模擬輸入濾波方法之中位值濾波法
A、方法：
連續(xù)采樣N次(N取奇數(shù))；把N次采樣值按大小排列；取中間值為本次有效值
B、優(yōu)點(diǎn)：
中位值濾波法能有效克服因偶然因素引起的波動干擾；對溫度、液位的變化緩慢的被測參數(shù)有良好的濾波效果
C、缺點(diǎn)：
中位值濾波法對流量、速度等快速變化的參數(shù)不宜

3、PLC模擬輸入濾波方法之算術(shù)平均濾波法
A、方法：
連續(xù)取N個(gè)采樣值進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)算
N值較大時(shí)：信號平滑度較高，但靈敏度較低
N值較小時(shí)：信號平滑度較低，但靈敏度較高
N值的選?。阂话懔髁浚琋=12；壓力：N=4
B、優(yōu)點(diǎn)：
算術(shù)平均濾波法適用于對一般具有隨機(jī)干擾的信號進(jìn)行濾波，這樣信號的特點(diǎn)是有一個(gè)平均值，信號在某一數(shù)值范圍附近上下波動
C、缺點(diǎn)：
算術(shù)平均濾波法對于測量速度較慢或要求數(shù)據(jù)計(jì)算速度較快的實(shí)時(shí)控制不適用；比較浪費(fèi)RAM

4、PLC模擬輸入濾波方法之遞推平均濾波法(又稱滑動平均濾波法)
A、方法：
把連續(xù)取N個(gè)采樣值看成一個(gè)隊(duì)列；隊(duì)列的長度固定為N；每次采樣到一個(gè)新數(shù)據(jù)放入隊(duì)尾，并扔掉原來隊(duì)首的一次數(shù)據(jù)(先進(jìn)先出原則)；把隊(duì)列中的N個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)算，就可獲得新的濾波結(jié)果；N值的選?。毫髁?，N=12；壓力：N=4；液面，N=4-12；溫度，N=1~4
B、優(yōu)點(diǎn)：
遞推平均濾波法對周期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高；適用于高頻振蕩的系統(tǒng)
C、缺點(diǎn)：
遞推平均濾波法靈敏度低；對偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾的抑制作用較差；不易消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差；不適用于脈沖干擾比較嚴(yán)重的場合；比較浪費(fèi)RAM

5、PLC模擬輸入濾波方法之中位值平均濾波法(又稱防脈沖干擾平均濾波法)
A、方法：
相當(dāng)于“中位值濾波法”+“算術(shù)平均濾波法”。連續(xù)采樣N個(gè)數(shù)據(jù)，去掉一個(gè)最大值和一個(gè)最小值，然后計(jì)算N-2個(gè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值；N值的選?。?-14
B、優(yōu)點(diǎn)：
中位值平均濾波法融合了兩種濾波法的優(yōu)點(diǎn)；對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差
C、缺點(diǎn)：
中位值平均濾波法測量速度較慢，和算術(shù)平均濾波法一樣；比較浪費(fèi)RAM

6、PLC模擬輸入濾波方法之限幅平均濾波法
A、方法：
限幅平均濾波法相當(dāng)于“限幅濾波法”+“遞推平均濾波法”。每次采樣到的新數(shù)據(jù)先進(jìn)行限幅處理，再送入隊(duì)列進(jìn)行遞推平均濾波處理
B、優(yōu)點(diǎn)：
限幅平均濾波法融合了兩種濾波法的優(yōu)點(diǎn)；對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差
C、缺點(diǎn)：
限幅平均濾波法比較浪費(fèi)RAM

7、PLC模擬輸入濾波方法之一階滯后濾波法
A、方法：
取a=0-1；本次濾波結(jié)果=(1-a)×本次采樣值+a×上次濾波結(jié)果
B、優(yōu)點(diǎn)：
一階滯后濾波法對周期性干擾具有良好的抑制作用；適用于波動頻率較高的場合
C、缺點(diǎn)：
一階滯后濾波法相位滯后，靈敏度低；滯后程度取決于a值大小；不能消除濾波頻率高于采樣頻率的?的干擾信號

8、PLC模擬輸入濾波方法之加權(quán)遞推平均濾波法
A、方法：
加權(quán)遞推平均濾波法是對遞推平均濾波法的改進(jìn)，即不同時(shí)刻的數(shù)據(jù)加以不同的權(quán)重。通常是，越接近現(xiàn)時(shí)刻的數(shù)據(jù)，權(quán)取得越大。給予新采樣值的權(quán)系數(shù)越大，則靈敏度越高，但信號平滑度越低
B、優(yōu)點(diǎn)：
加權(quán)遞推平均濾波法適用于有較大純滯后時(shí)間常數(shù)的對象；和采樣周期較短的系統(tǒng)
C、缺點(diǎn)：
加權(quán)遞推平均濾波法對于純滯后時(shí)間常數(shù)較小，采樣周期較長，變化緩慢的信號；不能迅速反應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)前所受干擾的嚴(yán)重程度，濾波效果差

9、PLC模擬輸入濾波方法之消抖濾波法
A、方法：
設(shè)置一個(gè)濾波計(jì)數(shù)器；將每次采樣值與當(dāng)前有效值比較：如果采樣值=當(dāng)前有效值，則計(jì)數(shù)器清零；如果采樣值<>當(dāng)前有效值，則計(jì)數(shù)器+1，并判斷計(jì)數(shù)器是否≥上限N(溢出)；如果計(jì)數(shù)器溢出，則將本次值替換當(dāng)前有效值，并清計(jì)數(shù)器
B、優(yōu)點(diǎn)：
消抖濾波法對于變化緩慢的被測參數(shù)有較好的濾波效果；可避免在臨界值附近控制器的反復(fù)開/關(guān)跳動或顯示器上數(shù)值抖動
C、缺點(diǎn)：
消抖濾波法對于快速變化的參數(shù)不宜；如果在計(jì)數(shù)器溢出的那一次采樣到的值恰好是干擾值，則會將干擾值當(dāng)作有效值導(dǎo)入系統(tǒng)

10、PLC模擬輸入濾波方法之限幅消抖濾波法
A、方法：
限幅消抖濾波法相當(dāng)于“限幅濾波法”+“消抖濾波法”。先限幅，后消抖
B、優(yōu)點(diǎn)：
限幅消抖濾波法繼承了“限幅”和“消抖”的優(yōu)點(diǎn)；改進(jìn)了“消抖濾波法”中的某些缺陷,避免將干擾值導(dǎo)入系統(tǒng)
C、缺點(diǎn)：
限幅消抖濾波法對于快速變化的參數(shù)不宜
作者：劉立峰