西门子S7-400模块6ES7455-1VS00-0AE0
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西门子PLC案例详|西门子200SMATR 如何减少流量累计误差
一、流程描述
1. 一个200SMART模拟量输入模块采集流量瞬时值，通过模拟量转换指令转换为工程量；
2. 初始化相关变量地址并启用定时器中断；
3. 中断程序内实现流量累计计算；
4. 累积到一定值后，复位清空所有数据，重新开始累计。
二、硬件设备
1. 西门子PLC：S7-200SMARTCPUSR30 6ES7 288-1SR30-0AA1;
2. 模拟量输入模块：EMAE04（4AI）6ES7288-1AE04-0AA0。
三、软件
西门子200SMART plc编程软件：STEP7-MicroWINSMART V2.7版。
四、地址分配
V区地址 | 注释 | 其它地址 | 注释 |
VD0 | 工程瞬时值 | M0.0 | 工程量转换允许信号 |
VD4 | 流量/每分钟 | M0.1 | 复位信号 |
VD8 | 流量整数部分 | AIW16 | 模拟量通道 |
VD12 | 流量小数部分 | ||
VD100 | 整数和 | ||
VD104 | 小数和 | ||
VD108 | 累积和 |
五、程序思路及编写
1. 因有的十进制小数转化为二进制存储时会无限循环，而200SMART只能存储23位单精度浮点数的小数位，当前一个累积值比较大，而现时流量瞬时值较小时，两者相加会因舍弃小数值造成误差，累积次数越多，误差越大。为减小误差，可采用将采集的瞬时值分解成整数和小数两部分，整数部分相加，小数部分相加，两者的和再相加即为累积值，这样可极大的减小累积误差。
2. 调用模拟量转换指令将采集到的模拟量通道值转换为实际工程值，假设工程值的上下限分别为0.0、50.0，如图1所示：
图1
3. 调用初始化指令，目的是每200MS采集一次瞬时流量值，需要建立定时中断，还需清空所有存储数据的变量地址，如图2所示：
图2
4. 在定时中断程序中做数据的处理，先将瞬时流量分解为整数和小数，整数与前一次的整数累计和相加，小数和前一次的小数累积和相加，再将两者的和相加即为当前流量的累积值，需注意整数即整数和也需转化为浮点数，以便于和小数和相加，如图3所示：
图3
5. 为不使累积值超出变量地址的存储范围，过一段时间后需将存储数据的地址清零，再从头开始累计，具体时间可根据现场实际要求而定，如图4所示：
图4
该程序采用将浮点数分离为整数和小数两部分，各自求和后再分别相加，得出当前流量累积值，大大减小了累积误差，适用于要求精度不是很高的场合。