一种PLC运行高低频信号多通道采集方法、系统及设备与流程

本发明提出了一种plc运行高低频信号多通道采集方法、系统及设备，涉及高低频信号多通道采集。

背景技术：

1、在现代电子技术中，模数转换器（adc）作为连接模拟信号和数字信号的关键设备，其性能对整体系统的准确性和稳定性具有重要影响。特别是在多通道数据采集系统中，高低频信号的准确采集和预处理对于确保系统正常运行和数据处理的质量至关重要。传统的多通道模数转换器在数据采集时，通常缺乏对高低频采集通道的精确标定和适应性调节机制，导致在复杂环境下，特别是当信号频谱分布广泛时，难以保证高低频信号的采集质量。此外，当采集到的数据中存在异常峰值时，传统的处理方法往往缺乏针对性，不能有效地识别和解决问题，从而影响数据的准确性和可靠性。

技术实现思路

1、本发明提供了一种plc运行高低频信号多通道采集方法、系统及设备，用以解决传统的多通道模数转换器在数据采集时，通常缺乏对高低频采集通道的精确标定和适应性调节机制，导致在复杂环境下，特别是当信号频谱分布广泛时，难以保证高低频信号的采集质量。此外，当采集到的数据中存在异常峰值时，传统的处理方法往往缺乏针对性，不能有效地识别和解决问题，从而影响数据的准确性和可靠性等问题：

2、本发明提出的一种plc运行高低频信号多通道采集方法、系统及设备，所述方法包括：

3、s1、根据历史信息对多通道模数转换器标定高低频采集通道，通过高低频采集通道对高低频信号进行采集和预处理，获得高低频采集数据；

4、s2、计算低频信号的采集质量值，对低频信号质量进行判定，根据获得的低频判定结果判断低频采样数据中是否存在异常峰值，根据判断结果进行针对性调节，获得低频调节信息；

5、s3、计算高频信号的采集质量值，对高频信号质量进行判定，根据获得的高频判定结果判断高频采样数据中是否存在异常峰值，根据判断结果进行针对性调节，获得高频调节信息。

6、进一步地，所述根据历史信息对多通道模数转换器标定高低频采集通道，通过高低频采集通道对高低频信号进行采集和预处理，获得高低频采集数据，包括：

7、对多通道模数转换器的信号处理通道按照高频信号和低频信号的种类进行分类，获得高频采集通道和低频采集通道；

8、通过高频采集通道对高频信号进行采集，获得高频采集信息；

9、通过低频采集通道对低频信号进行采集，获得低频采集信息；

10、对高频采集信息和低频采集信息分别进行预处理，获得高频采集数据和低频采集数据。

11、进一步地，所述对多通道模数转换器的信号处理通道按照高频信号和低频信号的种类进行分类，获得高频采集通道和低频采集通道，包括：

12、获取历史高频信号的带宽需求信息最大值、历史低频信号的带宽需求信息最大值和多通道带宽信息；

13、在多通道带宽信息中获取满足历史高频信号的带宽需求信息最大值的带宽，且其带宽与所述带宽差值最小的通道，标定为高频采集通道；

14、在多通道带宽信息中获取满足历史低频信号的带宽需求信息最大值的带宽，且其带宽与所述带宽差值最小的通道，标定为低频采集通道。

15、进一步地，所述计算低频信号的采集质量值，对低频信号质量进行判定，根据获得的低频判定结果判断低频采样数据中是否存在异常峰值，根据判断结果进行针对性调节，获得低频调节信息，包括：

16、获取低频采样数据的特征信息，根据所述特征信息计算低频信号的采集质量值；

17、将所述低频信号的采集质量值与预设低频阈值进行比较，获得低频比较结果；

18、根据所述低频比较结果对低频信号质量进行判定，获得低频判定结果；

19、根据所述低频判定结果调节低频信号采样参数，获得低频调节信息。

20、进一步地，所述根据所述低频判定结果调节低频信号采样参数，获得低频调节信息，包括：

21、当低频判定结果为不合格状态时，获取低频采样数据中信号频谱或波动是否存在异常峰值；

22、当低频采样数据中信号频谱或波动存在异常峰值时，对高频信号和低频信号进行物理隔离后，对低频信号的采样质量值进行重计算和比较，直至低频判定结果为合格状态；

23、当低频采样数据中信号频谱或波动不存在异常峰值时，对低频信号采样参数进行初始化后，对低频信号的采样质量值进行重计算和比较，直至低频判定结果为合格状态。

24、进一步地，所述计算高频信号的采集质量值，对高频信号质量进行判定，根据获得的高频判定结果判断高频采样数据中是否存在异常峰值，根据判断结果进行针对性调节，获得高频调节信息，包括：

25、获取高频采样数据的特征信息，根据所述特征信息计算高频信号的采集质量值；

26、将所述高频信号的采集质量值与预设高频阈值进行比较，获得高频比较结果；

27、根据所述高频比较结果对高频信号质量进行判定，获得高频判定结果；

28、根据所述高频判定结果调节高频信号采样参数，获得高频调节信息。

29、进一步地，所述根据所述高频判定结果调节高频信号采样参数，获得高频调节信息，包括：

30、当高频判定结果为不合格状态时，获取高频采样数据中信号频谱或波动是否存在异常峰值；

31、当高频采样数据中信号频谱或波动存在异常峰值时，对高频信号和低频信号进行物理隔离后，对高频信号的采样质量值进行重计算和比较，直至高频判定结果为合格状态；

32、当高频采样数据中信号频谱或波动不存在异常峰值时，对高频信号采样参数进行初始化后，对高频信号的采样质量值进行重计算和比较，直至高频判定结果为合格状态。

33、进一步地，所述采样质量值包括：

34、所述低频信号的采样质量值的计算公式为：

35、

36、其中，为低频信号的采样质量值，为低频信号平均功率，为噪声信号平均功率，为低频信号带宽，为低频采集通道带宽，为低频采样信号最大数据，为低频采样信号最小数据，为低频信号预设采样频率，为低频信号实际采样频率，、和为权重系数；

37、所述高频信号的采样质量值的计算公式为：

38、

39、其中，为高频信号的采样质量值，为高频信号平均功率，为噪声信号平均功率，为高频信号带宽，为高频采集通道带宽，为高频采样信号最大数据，为高频采样信号最小数据，为高频信号预设采样频率，为高频信号实际采样频率，、和为权重系数。

40、进一步地，所述系统包括：

41、通道采集模块，用于根据历史信息对多通道模数转换器标定高低频采集通道，通过高低频采集通道对高低频信号进行采集和预处理，获得高低频采集数据；

42、低频采集调节模块，用于计算低频信号的采集质量值，对低频信号质量进行判定，根据获得的低频判定结果判断低频采样数据中是否存在异常峰值，根据判断结果进行针对性调节，获得低频调节信息；

43、高频采集调节模块，用于计算高频信号的采集质量值，对高频信号质量进行判定，根据获得的高频判定结果判断高频采样数据中是否存在异常峰值，根据判断结果进行针对性调节，获得高频调节信息。

44、设备包括plc控制器和多通道模数转换器，所述plc控制器与多通道模数转换器双向通信相连。

45、本发明有益效果：通过多通道adc的标定和针对性调节，系统能够更准确地采集高低频信号，减少误差和失真。预处理和针对性调节能够消除或减少信号中的噪声、干扰和其他不需要的成分，提高信号质量。系统能够根据不同信号的特性和质量要求进行灵活调节，适应不同应用场景的需求。同时，通过实时监测和调节，系统能够及时发现并解决问题，保证采集数据的准确性和可靠性。在采集和预处理阶段就优化信号质量，可以减少后续数据处理和分析的工作量，提高数据处理效率。多通道adc能够同时采集多个模拟信号，提高了数据采集的效率和准确性。plc控制器与adc之间的双向通信连接确保了数据的实时传输和处理，使得系统能够快速响应外部变化。plc控制器可以通过编程来配置adc的参数，以适应不同信号源的需求。系统可以根据实际应用场景进行灵活配置，满足不同的数据采集和控制需求。plc控制器具有高度的可靠性和稳定性，能够在恶劣的工业环境中长时间稳定运行。多通道adc采用数字信号处理技术，减少了模拟信号传输中的噪声和干扰，提高了数据的可靠性。plc控制器通常具有标准的通信接口和编程接口，易于与其他设备和系统进行集成。通过增加更多的adc通道或连接其他设备，系统可以轻松地扩展其功能和应用范围。plc控制器可以根据采集到的数据自动调整控制参数或执行控制命令，实现自动化控制。这减少了人工干预的需要，提高了生产效率和产品质量。