一种基于改善PLC模拟量输入模块通道校准效果的方法

技术领域

本发明属于工业过程控制技术领域，具体涉及一种改善PLC模拟量输入模块通道校准效果的方法。

背景技术

PLC模拟量输入模块目前都采用线性度较好的ADC/DAC作为模数/数模转换芯片，但因通道电路具体硬件实现采用元器件个体固有特性之间的差异，需对通道进行校准。校准的目的是，希望找到一种某通道原始采集值与校准后数值之间的映射关系，以使该通道在多个采样点的原始采集值与校准后数值的差值的绝对值之和最小。实际工程应用中，为方便计算，采用寻找上述差值的平方和最小对应的映射关系，即最小二乘法。

常规PLC模拟量输入模块通道校准的做法是：在ADC/DAC线性度较好的前提下，假设原始采集值与校准后数值之间存在线性映射关系，表示为f(X) = aX + b，并采用这种映射关系根据最小二乘法在多个采样点对通道进行校准。但这种做法存在局限：在校准后的实际测量过程中，当某种类型的模拟量输入信号在某区间呈明显非线性时，根据上述假设的线性映射关系校准后的通道在明显非线性的信号区间的测量结果有时并不满足预期。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，在不增加计算复杂度的同时，本发明提供一种改善PLC模拟量输入模块通道校准效果的方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种改善PLC模拟量输入模块通道校准效果的方法，包括以下步骤：获取模拟量输入信号曲线，信号曲线划分区间，分区间校准，检验校准效果。

其中，所述获取模拟量输入信号曲线之步骤将某种类型的模拟量输入信号在完整测量区间的预期数值绘制为曲线。

所述信号曲线划分区间之步骤将模拟量输入信号的曲线根据曲线斜率划分为可近似认为线性的多个区间。

所述分区间校准之步骤将不同区间分别采用f

所述检验校准效果之步骤将校准后的通道对模拟量输入信号的原始采集值根据其所属不同区间的映射关系转换为校准后数值，并与预期数值进行比较。

进一步地，所述获取模拟量输入信号曲线之步骤中某种类型的模拟量输入信号在完整测量区间的预期数值可通过实际测量获得，或通过该种类型的模拟量输入信号的描述函数计算获得。

进一步地，所述信号曲线划分区间之步骤可根据检验校准效果之步骤的结果修改相应区间的边界，或将某区间继续细分为多个更小的区间。

进一步地，所述分区间校准之步骤可根据该区间内信号曲线在斜率变化较快的区段布置相对更密集的采样点。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

在不增加计算复杂度的同时，可有效改善在某区间明显呈非线性的模拟量输入信号的通道校准效果，使原始采集值根据映射关系转换为的校准后数值更满足预期。

附图说明

图1为技术方案步骤示意图。

图2为信号曲线划分区间示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

一种改善PLC模拟量输入模块通道校准效果的方法，其技术方案步骤如图1所示，包括：获取模拟量输入信号曲线，信号曲线划分区间，分区间校准，检验校准效果。

获取模拟量输入信号曲线之步骤将某种类型的模拟量输入信号在完整测量区间的预期数值绘制为曲线。

获取模拟量输入信号曲线之步骤中某种类型的模拟量输入信号在完整测量区间的预期数值可通过实际测量获得，或通过该种类型的模拟量输入信号的描述函数计算获得。

信号曲线划分区间之步骤将模拟量输入信号的曲线根据曲线斜率划分为可近似认为线性的多个区间。如图2所示，该种类型的模拟量输入信号曲线可根据曲线斜率划分为两个区间，分别为区间1与区间2。

信号曲线划分区间之步骤可根据检验校准效果之步骤的结果修改相应区间的边界，或将某区间继续细分为多个更小的区间。

分区间校准之步骤将不同区间分别采用f

分区间校准之步骤可根据该区间内信号曲线在斜率变化较快的区段布置相对更密集的采样点。

检验校准效果之步骤将校准后的通道对模拟量输入信号的原始采集值其根据其所属不同区间的映射关系转换为校准后数值，并与预期数值进行比较。通道原始采集值落入信号曲线区间1范围内的，采用映射关系f

本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本发明的构思和所附权利要求的保护范围。