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干货|11种经典的Plc滤波算法优缺点对比
11种经典的Plc滤波算法
近年来，随着社会的发展，PLC可编程序控制器在工业生产中得到了广泛的使用，同时技术人员对其使用要求也在逐年增高，因此对系统正常稳定运行要求也越来越高。
PLC产品本身的可靠性可以保证，但在应用中一些不正确的操作会造成一定的影响。为大家整理了一些PLC日常应用中的9个小技巧，希望能对大家在日常使用PLC有所帮助。
PLC模拟输入滤波方法优缺点对比 :PLC模拟输入滤波通常有限幅滤波、中位值滤波、算术平均滤波、递推平均滤波、中位值平均滤波、限幅平均滤波、一阶滞后滤波、加权递推平均滤波、消抖滤波和限幅消抖滤波这十种滤波方法，昌晖仪表在本文对PLC模拟输入滤波方法的优缺点做对比介绍。
1、PLC模拟输入滤波方法-限幅滤波法（又称程序判断滤波法）
A、限幅滤波法操作过程以及技术要点介绍：
根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值（设为A）
每次检测到新值时判断：
如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效
如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值
B、PLC模拟输入滤波方法-限幅滤波法优点：
能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰
C、PLC模拟输入滤波方法-限幅滤波法缺点
无法抑制那种周期性的干扰
平滑度差
2、PLC模拟输入滤波方法-中位值滤波法
A、中位值滤波法操作过程以及技术要点介绍
连续采样N次（N取奇数）
把N次采样值按大小排列
取中间值为本次有效值
B、PLC模拟输入滤波方法-中位值滤波法优点：
能有效克服因偶然因素引起的波动干扰
对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果
C、PLC模拟输入滤波方法-中位值滤波法缺点：
对流量、速度等快速变化的参数不适合
3、PLC模拟输入滤波方法-算术平均滤波法
A、算术平均滤波法操作过程以及技术要点介绍：
连续取N个采样值进行算术平均运算
N值较大时：信号平滑度较高，但灵敏度较低
N值较小时：信号平滑度较低，但灵敏度较高
N值的选取：一般流量，N=12；压力：N=4
B、PLC模拟输入滤波方法-算术平均滤波法优点：
适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波
这样信号的特点是有一个平均值，信号在某一数值范围附近上下波动
C、PLC模拟输入滤波方法-算术平均滤波法缺点：
对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用
比较浪费RAM
4、PLC模拟输入滤波方法-递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）
A、递推平均滤波法操作过程以及技术要点介绍：
把连续取N个采样值看成一个队列
队列的长度固定为N
每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据.(先进先出原则)
把队列中的N个数据进行算术平均运算,就可获得新的滤波结果
N值的选取：流量，N=12；压力：N=4；液面，N=4~12；温度，N=1~4
B、PLC模拟输入滤波方法-递推平均滤波法优点：
对周期性干扰有良好的抑制作用，平滑度高
适用于高频振荡的系统
C、PLC模拟输入滤波方法-递推平均滤波法缺点：
灵敏度低
对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差
不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
不适用于脉冲干扰比较严重的场合
比较浪费RAM
5、PLC模拟输入滤波方法-中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）
A、中位值平均滤波法操作过程以及技术要点介绍:
相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”
连续采样N个数据，去掉一个最大值和一个最小值
然后计算N-2个数据的算术平均值
N值的选取：3~14
B、PLC模拟输入滤波方法-中位值平均滤波法优点：
融合了两种滤波法的优点
对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
C、PLC模拟输入滤波方法-中位值平均滤波法缺点：
测量速度较慢，和算术平均滤波法一样
比较浪费RAM
6、PLC模拟输入滤波方法-限幅平均滤波法
A、限幅平均滤波法操作过程以及技术要点介绍:
相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”
每次采样到的新数据先进行限幅处理，
再送入队列进行递推平均滤波处理
B、PLC模拟输入滤波方法-限幅平均滤波法优点：
融合了两种滤波法的优点
对于偶然出现的脉冲性干扰，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差
C、PLC模拟输入滤波方法-限幅平均滤波法缺点：
比较浪费RAM
7、PLC模拟输入滤波方法-一阶滞后滤波法
A、一阶滞后滤波法操作过程以及技术要点介绍：
取a=0~1
本次滤波结果=（1-a）*本次采样值+a*上次滤波结果
B、一阶滞后滤波法优点：
对周期性干扰具有良好的抑制作用
适用于波动频率较高的场合
C、一阶滞后滤波法缺点：
相位滞后，灵敏度低
滞后程度取决于a值大小
不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号
8、PLC模拟输入滤波方法-加权递推平均滤波法
A、加权递推平均滤波法操作过程以及技术要点介绍：
是对递推平均滤波法的改进，即不同时刻的数据加以不同的权
通常是，越接近现时刻的数据，权取得越大。
给予新采样值的权系数越大，则灵敏度越高，但信号平滑度越低
B、PLC模拟输入滤波方法-加权递推平均滤波法优点：
适用于有较大纯滞后时间常数的对象
和采样周期较短的系统
C、PLC模拟输入滤波方法-加权递推平均滤波法缺点：
对于纯滞后时间常数较小，采样周期较长，变化缓慢的信号
不能迅速反应系统当前所受干扰的严重程度，滤波效果差
9、PLC模拟输入滤波方法-消抖滤波法
A、消抖滤波法操作过程以及技术要点介绍：
设置一个滤波计数器
将每次采样值与当前有效值比较：
如果采样值＝当前有效值，则计数器清零
如果采样值<>当前有效值，则计数器+1，并判断计数器是否>=上限N(溢出)
如果计数器溢出,则将本次值替换当前有效值,并清计数器
B、PLC模拟输入滤波方法-消抖滤波法优点：
对于变化缓慢的被测参数有较好的滤波效果,
可避免在临界值附近控制器的反复开/关跳动或显示器上数值抖动
C、PLC模拟输入滤波方法-消抖滤波法缺点：
对于快速变化的参数不适合
如果在计数器溢出的那一次采样到的值恰好是干扰值,则会将干扰值当作有效值导入系统
10、PLC模拟输入滤波方法-限幅消抖滤波法
A、限幅消抖滤波法操作过程以及技术要点介绍：
相当于“限幅滤波法”+“消抖滤波法”
先限幅,后消抖
B、PLC模拟输入滤波方法-限幅消抖滤波法优点：
继承了“限幅”和“消抖”的优点
改进了“消抖滤波法”中的某些缺陷,避免将干扰值导入系统
C、PLC模拟输入滤波方法-限幅消抖滤波法缺点：
对于快速变化的参数不适合
11、PLC模拟输入滤波方法-IIR 数字滤波器
A. IIR 数字滤波器操作过程以及技术要点介绍：
确定信号带宽， 滤之。
Y(n) = a1*Y(n-1) + a2*Y(n-2) + ... + ak*Y(n-k) + b0*X(n) + b1*X(n-1) + b2*X(n-2) + ... + bk*X(n-k)
B. PLC模拟输入滤波方法-IIR数字滤波器 优点：高通，低通，带通，带阻任意。设计简单(用matlab）
C. PLC模拟输入滤波方法-IIR数字滤波器 缺点：运算量大。
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软件滤波的C程序样例
PLC的10种软件滤波方法的示例程序
假定从8位AD中读取数据（如果是更高位的AD可定义数据类型为int),子程序为get_ad();