JPH07110652A - Noise elimination method for input / output device of programmable controller - Google Patents

Noise elimination method for input / output device of programmable controller

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JPH07110652A
JPH07110652A JP25572493A JP25572493A JPH07110652A JP H07110652 A JPH07110652 A JP H07110652A JP 25572493 A JP25572493 A JP 25572493A JP 25572493 A JP25572493 A JP 25572493A JP H07110652 A JPH07110652 A JP H07110652A
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JP
Japan
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input
programmable controller
input signal
noise
output
Prior art date
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Application number
JP25572493A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshisada Sakamoto
義貞 坂本
Tetsuya Yoshida
哲也 吉田
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プログラマブルコントローラの入出力装置の
雑音除去回路を簡素化する。 【構成】 アナログ/デジタル変換後のデジタル入力信
号に対して、平均処理および移動平均処理を加算器2
1,除算器22およびMPU5等により施して雑音を除
去する。
(57) [Abstract] [Purpose] To simplify the noise elimination circuit of the input / output device of the programmable controller. [Arrangement] Adder 2 performs averaging processing and moving average processing on a digital input signal after analog / digital conversion.
1, the divider 22 and the MPU 5 are used to remove noise.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プログラマブルコント
ローラの入出力装置の雑音除去方法に関し、より詳しく
は制御対象の機器との間で入出力する信号をデジタル/
アナログに相互変換するプログラマブルコントローラの
入出力装置の雑音除去方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise elimination method for an input / output device of a programmable controller, and more particularly to a digital / digital signal input / output to / from a device to be controlled.
The present invention relates to a noise elimination method for an input / output device of a programmable controller that performs mutual conversion into analog.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、プログラマブルコントローラは電
子機器を自動制御するための機器として知られている。
プログラマブルコントローラは制御対象の電子機器から
その機器内の接点の作動状態を示す入力信号を入力し、
この入力信号に基づいて、上記接点の新たな作動内容を
決定する。決定された作動内容を制御対象の電子機器に
伝えるためにプログラマブルコントローラから出力信号
が出力される。プログラマブルコントローラ内では、通
常、制御信号レベルのデジタル信号が取り扱われ、制御
対象機器側ではアナログ信号が取り扱われる。このた
め、プログラマブルコントローラ本体と制御対象機器の
間に、アナログ/デジタル変換を行う入出力ユニットが
設置される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a programmable controller is known as a device for automatically controlling electronic devices.
The programmable controller inputs an input signal indicating the operating state of the contacts in the electronic device to be controlled,
Based on this input signal, a new operation content of the contact is determined. An output signal is output from the programmable controller to transmit the determined operation content to the electronic device to be controlled. In the programmable controller, a digital signal at the control signal level is usually handled, and an analog signal is handled on the controlled device side. Therefore, an input / output unit that performs analog / digital conversion is installed between the programmable controller body and the control target device.

【0003】入出力ユニットの入力信号処理系の代表的
なシステム構成を図9に示す。プログラマブルコントロ
ーラ内のバス3を介してプログラマブルコントローラ本
体1、入出力インターフェース(I/O)2および入出
力ユニット12が接続されている。プログラマブルコン
トローラ本体1は入力信号に基づきシーケンス演算を行
って、出力信号を決定する。プログラマブルコントロー
ラ本体1はCPUを有し、CPUにより入出力ユニット
12との間で入力信号および出力信号の転送処理が行わ
れる。I/O2はプログラミング装置と接続し、プログ
ラミング装置からシーケンス演算用のプログラムを入力
する。入出力ユニット12内ではバスインターフェース
4がバス3に接続され、出力のためにプログラマブルコ
ントローラ本体1のCPUからバス3に出力された複数
点の出力信号はバスインターフェース4を介してMPU
5に転送される。MPU5はプログラマブルコントーラ
本体1から出力信号を一括して受信し、RAM7に一時
記憶した後、不図示のアナログ/デジタル変換回路を介
して制御対象機器に出力される。
FIG. 9 shows a typical system configuration of the input signal processing system of the input / output unit. A programmable controller body 1, an input / output interface (I / O) 2 and an input / output unit 12 are connected via a bus 3 in the programmable controller. The programmable controller main body 1 performs a sequence operation based on an input signal to determine an output signal. The programmable controller body 1 has a CPU, and the CPU performs transfer processing of input signals and output signals with the input / output unit 12. The I / O 2 is connected to a programming device and inputs a program for sequence operation from the programming device. In the input / output unit 12, the bus interface 4 is connected to the bus 3, and a plurality of output signals output from the CPU of the programmable controller body 1 to the bus 3 for output are output via the bus interface 4 to the MPU.
5 is transferred. The MPU 5 collectively receives the output signals from the programmable controller main body 1, temporarily stores them in the RAM 7, and then outputs them to the control target device via an analog / digital conversion circuit (not shown).

【0004】一方、制御対象機器側から送られた複数点
の入力信号はそれぞれオペアンプ11に入力される。オ
ペアンプ11で一定電圧のハイ/ローの信号に整形され
た入力信号はノイズフィルタ10により雑音が除去され
る。この後、マルチプレクサ9により順次に選択された
ノイズ除去後の入力信号は、アナログ/デジタル(A/
D)変換器8によりデジタル信号に変換され、MPU5
を介してRAM7に一時記憶される。この後、MPU5
はプログラマブル本体1側の動作に同期して、プログラ
マブルコントローラ本体1に対してRAM7の入力信号
をバスインタフェース4を介して引き渡す(図10参
照)。以上の動作制御はROM6に記憶された処理手順
をMPU5が実行することにより実現される。
On the other hand, input signals at a plurality of points sent from the controlled equipment side are input to the operational amplifier 11, respectively. A noise filter 10 removes noise from the input signal shaped into a high / low signal having a constant voltage by the operational amplifier 11. After this, the noise-removed input signals sequentially selected by the multiplexer 9 are analog / digital (A /
D) Converted into a digital signal by the converter 8, and MPU5
Is temporarily stored in the RAM 7 via the. After this, MPU5
Synchronizes with the operation on the programmable main body 1 side and transfers the input signal of the RAM 7 to the programmable controller main body 1 via the bus interface 4 (see FIG. 10). The above operation control is realized by the MPU 5 executing the processing procedure stored in the ROM 6.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来この種システムで
は、入力信号の点数(チャンネル数)と同じだけの周波
数特性の良い高価なノイズ除去フィルタが必要であり、
入出力ユニット12の大型化,コスト低減化に影響を与
えていた。
Conventionally, this type of system requires an expensive noise elimination filter having good frequency characteristics as many as the number of input signals (the number of channels).
This has had an influence on the size increase and cost reduction of the input / output unit 12.

【0006】そこで、本発明の目的は、上述の点に鑑み
て、雑音フィルタと同等の雑音除去効果を奏し、装置の
小型化、コスト低減化に寄与することの可能なプログラ
マブルコントローラの入出力装置の雑音除去方法を提供
することにある。
In view of the above points, an object of the present invention is to provide an input / output device of a programmable controller that has a noise removing effect equivalent to that of a noise filter and can contribute to downsizing and cost reduction of the device. To provide a method of removing noise.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、制御対象機器から送られたアナロ
グ入力信号を、入出力装置において雑音を除去すると共
に、アナログ/デジタル変換して、プログラマブルコン
トローラ本体に転送するプログラマブルコントローラの
入出力装置の入出力装置の雑音除去方法において、アナ
ログ/デジタル変換後のデジタル入力信号を複数回サン
プリングし、当該サンプリングされたデジタル入力信号
を第1演算器により平均することで雑音の高周波成分を
除去し、当該処理後のデジタル入力信号をメモリに記憶
しておき、現時点の当該処理後のデジタル入力信号と前
記メモリ上の過去のデジタル入力信号とを第2演算器に
より移動平均することにより雑音の低周波成分を除去す
ることを特徴とする。
In order to achieve such an object, the present invention eliminates noise in an input / output device and performs analog / digital conversion on an analog input signal sent from a device to be controlled. In the method of removing noise of an input / output device of a programmable controller for transferring to a programmable controller main body, a digital input signal after analog / digital conversion is sampled a plurality of times, and the sampled digital input signal is subjected to a first operation. The high-frequency component of noise is removed by averaging with a filter, the processed digital input signal is stored in the memory, and the processed digital input signal at this time and the past digital input signal on the memory are stored. A low-frequency component of noise is removed by performing a moving average by the second arithmetic unit. .

【0008】[0008]

【作用】本発明では、プログラマブルコントローラ側に
制御対象機器から送られる入力信号がプログラマブルコ
ントローラ本体のシーケンス演算周期の間保持出力され
るというプログラマブルコントローラ固有の信号特徴に
着目し、入力信号に対して、平均処理、移動平均処理を
施すことにより入力信号の中に含まれる雑音成分を除去
する。
In the present invention, attention is paid to the signal characteristic peculiar to the programmable controller that the input signal sent from the controlled object device to the programmable controller side is held and output during the sequence operation cycle of the programmable controller main body. A noise component included in the input signal is removed by performing the averaging process and the moving average process.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0010】本発明に関わる処理を説明する前に、本発
明に関わる雑音除去回路を図2を用いて説明する。な
お、入出力ユニットの構成は図9に示す従来例とほぼ同
様であるが、図9のフィルタ10の代りにA/D変換器
8の出力側に図2の平均回路(本発明の第1演算器)が
接続されている点が従来例と本実施例の構成の異なる点
である。
Before describing the processing according to the present invention, the noise elimination circuit according to the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the input / output unit is almost the same as that of the conventional example shown in FIG. 9, but instead of the filter 10 of FIG. 9, the averaging circuit of FIG. 2 is provided on the output side of the A / D converter 8. The difference between the configuration of the conventional example and that of the present embodiment is that an arithmetic unit) is connected.

【0011】図2において、符号21はD型フリップフ
ロップであり、A/D変換器8の出力をクロック毎にサ
ンプリングして、下流側のフリップフロップ21に保持
出力すると共に加算器22にも出力する。加算器22は
フリップフロップ21の出力とこの出力より1クロック
前の累積出力とを加算する。図2の回路例では1チャン
ネル当り4クロックでサンプリングされた4点のA/D
変換器8の合計出力が除算器23で平均化される。以
下、図4および図5を参照しながら本発明に関わる雑音
除去処理を説明する。なお。図4および図5はMPU5
が実行する手順を示す。説明の1例として、入力点数が
10点、すなわち、入力チャンネルが10チャンネルあ
る場合を例に説明する。また、本実施例では入力信号を
1点入力するために4回のサンプリングを行うものとす
る。
In FIG. 2, reference numeral 21 is a D-type flip-flop, which samples the output of the A / D converter 8 for each clock and holds and outputs it to the flip-flop 21 on the downstream side and also outputs to the adder 22. To do. The adder 22 adds the output of the flip-flop 21 and the cumulative output one clock before the output. In the circuit example of FIG. 2, 4 points of A / D sampled at 4 clocks per channel
The total output of the converter 8 is averaged by the divider 23. The noise removal processing according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 4 and 5. Incidentally. 4 and 5 show MPU5
Shows the steps performed by. As an example of the description, a case where the number of input points is 10, that is, there are 10 input channels will be described as an example. In addition, in this embodiment, sampling is performed four times in order to input one input signal.

【0012】プログラマブルコントローラ本体1がRA
M7に記憶された10点分の入力信号を読出した後、M
PU5は図4の制御手順を実行する。MPU5がチャン
ネルを“1”に初期設定することでマルチプレクサ9は
第1のチャンネル(図9の一番上のアンプ10)の出力
を図2の平均回路に出力する。図2の平均回路は上述し
たように一定時間内の異なる時点で入力信号の4回のサ
ンプリングを行って平均処理を実行し(図3参照)サン
プリングデータの平均(図3のQ1)を入力信号として
MPU5に引渡す。MPU5は受け取った入力信号をR
AM7の第1チャンネル割当て領域に記憶する(図4の
S20〜S30)。
Programmable controller body 1 is RA
After reading the input signals for 10 points stored in M7, M
PU5 executes the control procedure of FIG. When the MPU 5 initializes the channel to "1", the multiplexer 9 outputs the output of the first channel (the uppermost amplifier 10 of FIG. 9) to the averaging circuit of FIG. As described above, the averaging circuit of FIG. 2 performs the averaging process by sampling the input signal four times at different time points within the fixed time (see FIG. 3) and outputs the average of the sampling data (Q1 of FIG. 3) to the input signal. And hand it over to MPU5. The MPU 5 receives the input signal R
It is stored in the first channel allocation area of AM7 (S20 to S30 in FIG. 4).

【0013】以下、MPU5はチャンネルを切替えて、
第2チャンネルの平均出力、第3チャンネルの平均出力
を順次にRAM5に書込んで行く(図4のS20〜S4
0→S50のループ処理)。全チャンネルの平均出力を
入力すると、MPU5は本発明の第2演算器として次
に、図5の制御手順を実行して、各チャンネル毎に、移
動平均処理を行う。移動平均処理とは、現時点から過去
に遡って連続する一定個数(本実施例の図1の例では3
点)のデータの平均を計算する処理のことである。図3
の例では平均出力Q3が得られた過去の平均出力Q1,
Q2および現時点の平均出力Q3の移動平均値が計算さ
れ、この移動平均値が最終的な入力信号の値として決定
される。このようにしてMPU5によりチャンネル毎に
計算された移動平均値はRAM7に格納され(図5のS
110〜S150のループ処理)、プログラマブルコン
トローラ本体1側に引渡される。
Hereinafter, the MPU 5 switches the channel,
The average output of the second channel and the average output of the third channel are sequentially written in the RAM 5 (S20 to S4 in FIG. 4).
0 → S50 loop process). When the average output of all the channels is input, the MPU 5 next performs the control procedure of FIG. 5 as the second computing unit of the present invention to perform the moving average processing for each channel. The moving average process is a fixed number of consecutive numbers (in the example of FIG. 1 of the present embodiment, 3
It is the process of calculating the average of the data of points. Figure 3
In the example, the average output Q3 obtained in the past is the average output Q1,
The moving average value of Q2 and the current average output Q3 is calculated, and this moving average value is determined as the value of the final input signal. The moving average value calculated for each channel by the MPU 5 in this way is stored in the RAM 7 (S in FIG. 5).
110 to S150), and is delivered to the programmable controller body 1 side.

【0014】以上、説明したような平均処理を施すこと
により平均処理を施す前にアナログ入力信号の中に含ま
れる雑音の高周波成分が図6に模式的に示すように低減
化(平滑化)され、さらに移動平均処理により雑音の低
周波成分が図7に模式的に示すように低減される。ま
た、2つの平均処理を組合わせることにより、図8に模
式的に示すように、雑音成分はほとんど除去される。
By performing the averaging process as described above, the high frequency components of noise contained in the analog input signal are reduced (smoothed) as schematically shown in FIG. 6 before the averaging process is performed. Further, the low frequency component of noise is reduced by the moving average process, as schematically shown in FIG. Further, by combining the two averaging processes, the noise component is almost removed, as schematically shown in FIG.

【0015】また、簡単な平均演算をMPU5のソフト
ウェアの演算で実現できるので、雑音除去用の専用のフ
ィルタ回路を設ける必要はなく、製造コネルが著しく高
価になることもない。
Further, since the simple averaging operation can be realized by the software operation of the MPU 5, it is not necessary to provide a dedicated filter circuit for noise removal, and the manufacturing connel does not become extremely expensive.

【0016】本実施例の他に次の例を実現できる。Besides the present embodiment, the following example can be realized.

【0017】1) 本実施例では単純平均化処理を演算
器(加算器および除算器)で実行するようにしている
が、MPU5のソフトウェア処理で実現してもよい。こ
の場合、チャンネル毎に単純平均処理および移動平均処
理を続けて実行するようにした方がプログラムステップ
数が短く処理時間が短縮される。
1) In this embodiment, the simple averaging process is executed by the arithmetic unit (adder and divider), but it may be realized by the software process of the MPU 5. In this case, the number of program steps is shorter and the processing time is shorter if the simple average processing and the moving average processing are successively executed for each channel.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明では簡単
な回路構成で入力信号の雑音を除去できるので、装置の
小型化、製造コストの低減化に寄与することができる。
As described above, according to the present invention, noise of an input signal can be removed with a simple circuit structure, which can contribute to downsizing of the device and reduction of manufacturing cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明実施例における入力信号のサンプリング
タイミングを示すタイミングチャートである。
FIG. 1 is a timing chart showing sampling timing of an input signal in an embodiment of the present invention.

【図2】本発明実施例における平均回路の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an averaging circuit in the embodiment of the present invention.

【図3】本発明実施例における移動平均処理タイミング
を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a moving average processing timing in the embodiment of the present invention.

【図4】本発明実施例におけるMPU5の処理手順を示
すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of the MPU 5 in the embodiment of the present invention.

【図5】本発明実施例におけるMPU5の処理手順を示
すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of the MPU 5 in the embodiment of the present invention.

【図6】平均処理により得られる雑音除去特性を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing noise removal characteristics obtained by averaging processing.

【図7】移動処理により得られる雑音除去特性を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing noise removal characteristics obtained by moving processing.

【図8】平均処理および移動平均処理により得られる雑
音除去特性を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing noise removal characteristics obtained by averaging processing and moving average processing.

【図9】従来の入出力ユニットのシステム構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a system configuration of a conventional input / output unit.

【図10】従来の入出力ユニットのシステムの動作を説
明するためのタイミングチャートである。
FIG. 10 is a timing chart for explaining the operation of the system of the conventional input / output unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プログラマブルコントローラ本体 2 I/O 3 バス 4 バスインタフェース 5 MPU 6 ROM 7 RAM 8 A/D変換器 9 マルチプレクサ 10 (雑音除去用)フィルタ 1 programmable controller main body 2 I / O 3 bus 4 bus interface 5 MPU 6 ROM 7 RAM 8 A / D converter 9 multiplexer 10 (for noise removal) filter

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 制御対象機器から送られたアナログ入力
信号を、入出力装置において雑音を除去すると共に、ア
ナログ/デジタル変換して、プログラマブルコントロー
ラ本体に転送するプログラマブルコントローラの入出力
装置の入出力装置の雑音除去方法において、 アナログ/デジタル変換後のデジタル入力信号を複数回
サンプリングし、 当該サンプリングされたデジタル入力信号を第1演算器
により平均することで雑音の高周波成分を除去し、 当該処理後のデジタル入力信号をメモリに記憶してお
き、 現時点の当該処理後のデジタル入力信号と前記メモリ上
の過去のデジタル入力信号とを第2演算器により移動平
均することにより雑音の低周波成分を除去することを特
徴とするプログラマブルコントローラの入出力装置の雑
音除去方法。
1. An input / output device of a programmable controller input / output device, which removes noise in the input / output device, and performs analog / digital conversion on an analog input signal sent from a device to be controlled, and transfers the analog / digital conversion to a programmable controller main body. In the method of removing noise, the digital input signal after analog / digital conversion is sampled a plurality of times, the high frequency component of noise is removed by averaging the sampled digital input signal by the first calculator, and A digital input signal is stored in a memory, and a low frequency component of noise is removed by moving averaging the digital input signal after the current processing and the past digital input signal on the memory by a second computing unit. A method for eliminating noise in an input / output device of a programmable controller, characterized by
JP25572493A 1993-10-13 1993-10-13 Noise elimination method for input / output device of programmable controller Pending JPH07110652A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017004172A (en) * 2015-06-08 2017-01-05 株式会社日立産機システム Programmable controller and method for removing noise thereof
JP2017199307A (en) * 2016-04-28 2017-11-02 オムロン株式会社 Control system, control method, control program, and recording medium

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017004172A (en) * 2015-06-08 2017-01-05 株式会社日立産機システム Programmable controller and method for removing noise thereof
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