流量累积计算

1、假设现场气体流量11仪表位号为FIT-2101,铭牌标注量程35-1000m3/h，信号输出类型为4-20mA,不管选用何种类型PLC和PLC编程软件，把该现场仪表流量累积通过PLC编程软件实现出来（有DA输入及周期循环累积就可以了）。应擂者需说明采用何种类型PLC,需要粘贴实现流量累计的PLC程序，同时最好有相应的程序说明。本周末结贴，三个最优回帖分别获得25MP、15MP、10MP!MP介绍：gongkongMP即工控币，是中国工控网的用户积分与回馈系统的一个网络虚拟计价单位，类似于大家熟悉的QB,1个MP=1元人民币。兑换现金：非积分获得的MP可兑换等值现MP有什么用？兑换服务：以1个M

2、P=1元来置换中国工控网的相关服务。金（满100Mp后、用户可通过用户管理后台申请兑换）。总记录数29总页数1当前页1引用|回复|2010-08-1908:55:091楼永不止步打酱油的路过。引用|回复|2010-08-1909:08:532楼小楼气体流量计采用模拟量进行累加，进行气体累计的方式不是很可取。当然这个可以作为一个算法。引用|回复|2010-08-1909:15:433楼饶歌天然气的计算比较复杂，由于气温、湿度、压力、天然气的纯度都影响积算，今天的擂台题设定在理想标准状态下。引用|回复|2010-08-1911:25:504楼工控十年采用丰炜VH-20ARPLC，主机自带4AD/2

3、DA,通过读写特殊寄存器操作。程序中写的是每秒读一次，60秒求一次平均流量（最M0为流量清空按钮。写的比较简单，只为抛砖引玉，也没调试，有错误是肯定简单的总和平均，没做细处理），最后做累加。的，欢迎指点。引用|回复|2010-08-1911:56:185楼云锋采用施耐德Premium系列PLC,配置4AI模块。程序采集每秒管网实时流量，进行小时累积，处理后得到每小时流量。程序图1%m100%mw22%mw10D-CTU8600OPERATEmd32>0；-OPERATE%md34:%mcf3OPERATE%md32-%md32+%iOPERATE%rM36到£AlENENCir

4、sen3or_w.output-scaleinputmeasurezero10C0D-引用|回复|2010-08-1912:39:006楼abysmal云峰用施耐德PLC解题，支持一下。引用|回复|2010-08-1915:48:567楼jiaoanpeng这样的程序，只要功能能够实现，路径并不重要，不过对于气体流量计，比较繁琐，要看工艺要求是标准流量还是工况流量。至于PLC类型大多数都能实现，只要有AI输入模块，再者需要编程计数模块程序和清零程序，及FIT-2101的预处理程序包括AD转换及判断程序。还要有工况与标准的转换程序。具体的编程保密呵呵。这应该属于知识产权，不对外泄露。引用|回复|

5、2010-08-1919:04:238楼老菜鸟我本来只是打下酱油，准备路过的。但看到楼上几位比较积极，也看到有人喜欢保密这个程序，所以我对这个程序来具体说明并公开一下。引用|回复|2010-08-1919:06:529楼老菜鸟我下面的程序属于笔者原创，所有文字及程序均由笔者自己书写，并非摘抄！该程序是以西门子S7-200系列PLC为例来编写的。该程序经过在S7-224上面测试成功，基本上无误差！（误差在小数点后几位）。引用|回复|2010-08-1919:08:1710楼老菜鸟下面先对程序的方案、思维方式、编程方法、注意事项等方面进行说明，然后再贴上PLC程序。引用|回复|2010-08-19

6、19:09:1011楼老菜鸟对于流量累计而言，看起来好像是个很简单的程序，但实质上还是有很多需要注意的地方。写累加程序不难，但要做到误差最小，就不是那么容易的事情了。简述如下。引用|回复|2010-08-1919:15:1912楼老菜鸟1ms/10ms/100ms/1s定时器及秒脉冲等）来作为1.首先是采样时间采用的计时方式的问题。可能有些人会采用定时器（包括采样周期这样会增大误差。可以用计时器指令来来作为采样间隔时间，每次计时器到了设定值就采样一次。计时器的精度不可能高于它的时基，因此每次计时器超时和再次开始计时的时候，都要产生一个时基的正或负的误差。例如，10ms为一个时基的计时器预定计1

7、0次,其时间计算将是100ms正或负10ms。假设你采用100ms定时器来作为采样周期，那么在程序运行过程中，实际上的有效采样周期不是100ms,在这个基础上还包括了PLC的扫描周期的一部分（扫描周期过程包含如下内容。读取输入S7-200将实际输入的状态复制到过程映像输入寄存器；执行程序中的控制逻辑S7-200执行程序指令，并在不同的存储区存储数值；处理通讯请求S7-200执行通讯所需的所有任务；执行CPU自检诊断-S7-200可确保固件、程序存储器和所有扩展模块正确工作；写入输出将存储在过程映像输出寄存器中的数值写入到实际输出。）。该方式的采样间隔时间是固定的，但实际采样时间不是定时器的时间

8、，而是比定时器的时间大一些，因此累计值比实际值就会小一些。越累计越多，误差就越大。诸如贝加莱、Sigmatek这样的使用C语言进行编程的统时钟来完成定时的。不过结果相同，一样的要产生误差。PLC,它们的PLC中并无定时器T这个寄存器区，而是通过读取系当然，也可以采用一种技巧来减少因计时器精度带来的误差。我们采用长的时间计时来作。例如，10ms为一个时基的计时器预定计30000次，其时间计算将是300s正或负10mso在这其中，我们可以预定一个采样间隔时间为10个时基（100ms）以上。每次程序扫描，处理器判断如果自从上次累积运算起，时间间隔超过预定时间（例如:100ms）,就将这段时间乘以当前

9、的瞬时流量值作为累加量。该方法的计算精度虽然高一些，但采样间隔时间却不是固定的了，而累计值比实际值仍然会小一些。越累计越多，误差就越大。因此，该程序笔者采用了定时中断的计时方式来进行流量的累计o引用|回复|2010-08-1919:17:4213楼老菜鸟2 .其次，是采样间隔时间的数值问题。采样间隔时间越短，计算误差就越小，越逼近于实际值但永远都达不到实际值，只能说是越接近而已。可是，采样间隔时间越短就会增加PLC的运算次数。当这个采样时间太小（例如1ms）,就会出现问题。对于采用定时器来累计的情况，从上面第1条的叙述中可以看出，由于扫描周期的影响，累计值那就不是一点点的误差了，而是错误了！对

10、于采用定时中断来累计的情况，PLC占用了过多的资源去运行中断程序，可能导致主程序或其它子程序控制出现滞缓或者非预期问题的情况，还可能造成看门狗定时器溢出而造成问题。这个问题比较复杂些，这里就不讨论了。对于这个问题，没有更好的解决方案，只求达到一个合理值就可以了，不用去追求非常非常高的精度！在实际工程应用中，典型的采样周期为100ms。该程序采用的采样周期就是100ms。引用|回复|2010-08-1919:20:4914楼老菜鸟3 .第三，是累计计算时的误差问题。这里，先要说一下浮点数运算的问题。S7-200系列PLC仅支持单精度浮点数而不支持双精度浮点数，因此仅支持10进制的7位有效数字（如

11、果要问为什么，说起来就比较麻烦一些，我在这里就不赘述了。如果需要，我可以单独发帖来说明这个问题）。实数的格式拓石国工嬴1宴数（浮点数）由32位单精度数友示，其格式按照AMS1/IEEE7547初5标准中所描述的形式，参见图4-9实数按照双字长度来俘可匕对于S7-200来说,浮点数精琥到小数点后第六管、.管位.因而当您使用一个浮点数常数时-最多可哥"一1fc-广-n以指定到小数点后第六位.-符号一图卖数的格式实数运算的精度在计算中涉及到非常大和秣常小的散.财有可能导致计算结科代精确例加数值相差to的次次万倍，而吐例如：10000000041=100000000在累计流量比较大的情况下，

12、小数点后面的尾数就少了两个要相加的数差别太大，就会造成误差！（这个问题解释起来也稍微有点麻烦。如果需要，我可以单独发帖来说明这个问题）累计的精度就越来越低了，误差也就越来越大了。为了避免出现这个问题，我们可以想办法使整个运算过程中小数和整数分开计算，且保证小数的有效数字最大可以达到7位。该程序就采用了这种计算方法。在2个数相加的时候，如果两者相差特别大，那么会出现误差。例如10的8次方加1仍然等于10的8次方。实际上，当有效数字达到7位以上时，多余的就会被丢弃例如3,632,523,000加4987,那么结果应当是3,632,527,987,但由于只能保留7位有效数字，因此结果就是3,632,

13、527,000，数彳1978被丢失。为了避免出现这个问题，在整数部分计算时，如果数值超过9999999就把该值减去9999999，然后把另外一个计算9999999的计数单位加1。在本程序中，如果累计值超过1000000,就把累计值减去1000000,然后把百万计数器加1。引用|回复|2010-08-1919:24:4215楼老菜鸟下面我就贴程序了。首先贴主程序。引用|回复|2010-08-1919:25:5316楼老菜鸟下面是主程序。引用|回复|2010-08-1919:27:1917楼老菜鸟下面继续贴中断程序INT_0。定甘：中装程序果样模拟建输入4：谡网第放在中断程:序中的目的：实时更新瞬

14、时流量；smo.qAh/4-同。3ENENO，INCIUT-VW1Q0同给2数字量到工程量的转损注意；以下网第中要用到一些室数运篁指令,比较低的匚FU不支持这毡指令£缠译无法逋过，显示'选搽的孔定型不支持."），例如匚PU21依支持而匚FU2号僦支持.以下网络中，指令和网络的顺序不能互裁，否则可能导致出现错误的肉况因为名种流量计的数字量到工程承的针操曲弼存在不同，敌就涉有去写转短的内容了.在这里就把一个固定值a234567作为、AV1Q0梏换的结果（工程量）便于测试和观察口在实际工程中写出数字量到工程量的转技程序即可.谟网箝成在中断程序中的目的：实时更新帽时流量；5

15、MQU3.8765«-MOV_RENENOXINGLUT8200注意：这里的9.234569是在采样时间（SMB35的毫秒值）内的瞬时流量，这里的单位就是立方米/百毫秒（相应的，累计流量的单位就是立方米）。因为每种工程量的转换函数不一样，这里就没有按照帖子主题那样的要求来计算工程量了，还请见谅！引用|回复|2010-08-1919:29:3218楼老菜鸟程序中VD500就是得到的累计结果!实测2个小时，在超过100万之后，数据仍然不存在误差！测试成功!引用|回复|2010-08-1919:31:3719楼老菜鸟编写并调试了程序，也打了那么多的字，花了几个小时，目的是为了和大家分享一下

16、。程序中如有欠妥之处，欢迎指正!引用|回复|2010-08-1919:33:2220楼老菜鸟下面是测试程序监控的画面：用给3果计端量最终亘<浮点数）计苴MD5口郎值就是累计流量鬲修值（浮点数1；当然，如果这个值超过一百万的话，33F累加百万计数署的计数值；曲于在flu中果加可能造成误差这个就只有/工累加了.SMO.O=ONDI_Rcmrun&DD._R-300908EldLNliVD25OUD4QQ3CI0S3803OT90S0UnVD40DtnUwsoa300900E16369634VD20他络4日试程序段即混果样次数；在辿!试的时候，如果瞬时薪量是固定给定的它可以用来手工计篁

17、累计值是否流踊u当健.这里是PL匚计售的和手工1+苴值有一定差别（这个差学由艮小），应当以手工H篁值为港.如果累加程序正确无误，那么的姑果是：MD5O0的值等于V口30面通！SN0.0-INDLR匚idrunMULREhlEkinN+30467A300908.eVDSOO¥)8口4-304S7.030467.0VD9O4D9009.876543IN2引用|回复|2010-08-1919:46:0921楼老菜鸟因为我看到网上很多人都对这个流量累计有很多疑问。包括定时器精度、浮点数精度、数据过大的问题，产生了误差。所以，就写了这个程序。|2010-08-1920:12:5122楼怪话二王

18、呵呵老菜考虑问题很细，俺得赞一个PLC,俺从来也木有摸过，呵呵，4次/秒俺那天去乡下喝汤，摸咧摸母猪脸蛋，公猪瞪着眼就跑过来拱俺咧，英雄救美，让俺老流氓，深刻地感动咧一场100ms的取样周期，足够咧，一是由于流量，不是个瞬变参数，二是由于流量计的输出信号，刷新速度大约气体流量累积，是要将实况体积流量，累积到标况体积流量俄看在这个上面，尤其在低流量测量时，温压补偿采用的测量手段和补偿算法失当，才是误差的主要来源有时候，遇到一些，学术地位还挺了得的人，听他宣贯听他海摆，由不得你暗暗想骂：瓜P生灵万岁，每当想起那头，脸蛋光光浅红的母猪，俺就会油然升起，对英雄的敬仰之情引用|回复|2010-08-2001:00:4923楼winter1977感谢老菜鸟，