現在上位機系統中很多要求具備流量計的流量累計功能,由此引出的幾個問題,現在來跟大家做個詳細的介紹。
問題1:自行編寫流量累計程序
自行編寫流量累計程序的原理,其實就是積分的更原始算法概念,把單位小間隔時間內的瞬時流量乘以單位間隔時間,得到單位小間隔時間內的流量,再把這些小流量累加起來,就的到了累計流量。
在流量累計編程中經常會遇到實數加法問題,實數加法運算的注意事項也應當引起編程人員的重視,請看下例程序(假設其在OB35中被調用,目的為每隔一定時間間隔就累計一次流量)
L MD0 //累計流量存儲值
L MD4 //流量瞬時值
+R
T MD 0
以上的程序是否存在問題?
很多人會認為沒有問題,但實際情況是此程序在運行一段時間后就將出現錯誤。此程序在運行之初是正常的,因為累計流量初始值及流量瞬時值都為一個很小的浮點數,兩數相加后,結果正確。但是當一段時間后,累計流量的數值逐漸增大,當它與瞬時流量的數值相差很遠的時候,兩者執行加法操作后,瞬時流量的數值將被忽略掉(如9999990.0與0.2做加法操作)。其實具備計算機常識的人都應當清楚這一點,這是由于浮點數的存儲機制造成的,是所有計算機方面編程都需要考慮的問題。這個問題可以通過使用二次累加或多次累加的方法來解決。所以在編程時應避免數量級相差太多的浮點數之間進行運算。很多人反映“加法指令不好用了”,很有可能就是數量級相差很多的實數進行了加法運算。
問題2:累計流量誤差問題
對于積分算法,取小的矩形對流量進行累計,肯定是矩形劃分越細,誤差越小,不存在誤差是不可能的。
問題3:流量計與PLC構成的系統的誤差
流量計有多種多樣,下面舉些例子:
1、流量計本身沒有累計流量功能,但可以把瞬時流量以模擬量的方式(例如4-20mA)輸出。
此時累計流量的更大誤差可以估算為:
流量計本身誤差*流量計D/A誤差*模擬量模塊A/D誤差*PLC流量累計算法誤差
假設上面所有誤差都是1%,則更后的誤差約為:4.06%
1.01*1.01*1.01*1.01=1.0406
對于某些流量計,本身的瞬時流量誤差可能就是3%,所以這樣的系統累計流量的誤差可能還要大些。
2、流量計本身沒有累計流量功能,但可以把瞬時流量以數字量的方式輸出。
有些流量計提供數字量接口,可以連接PLC的數字量輸入模板,流量計每流過一定流量后(例如0.1噸),此輸入點就導通一次,PLC就把累計流量累加0.1噸即可。
此類系統避免了A/D,D/A轉化的誤差,以及PLC累計算法誤差。但是會出現一定時間內累計流量不變化的情況,實時性不好(每0.1噸累積的時間)。
3、流量計本身有累計流量功能,同時可以把瞬時流量以模擬量的方式(例如4-20mA)輸出,但無法將累計流量數值送出。
流量計本身累積流量的數值,更后很有可能與PLC的累計流量數值相差很大,原因可能是多方面造成的,除去系統累計流量誤差的因素,如果PLC系統檢修時,流量計還計量,則PLC無法累積這部分流量。
4、流量計本身有累計流量功能,同時可以通過通信的方式,把瞬時流量及累計流量數值送給PLC。這種情況更理想,但系統的成本也更高。
審核編輯黃宇
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