陷波滤波器 (NTCH)
此信息适用于 CompactLogix 5370、ControlLogix 5570、Compact GuardLogix 5370、GuardLogix 5570、Compact GuardLogix 5380、CompactLogix 5380、ControlLogix 5580、GuardLogix 5580 和 ControlLogix 5590 控制器。
可用语言
梯形图
此指令不可用于梯形图逻辑中。
功能块
结构化文本
NTCH(NTCH_tag);
操作数
功能块
操作数 | 类型 | 格式 | 说明 |
|---|---|---|---|
NTCH tag | FILTER_NOTCH | 结构 | NTCH 结构 |
FILTER_NOTCH 结构
输入参数 | 数据类型 | 说明 |
|---|---|---|
EnableIn | BOOL | 启用输入。如果为假，指令不会执行，也不会更新输出。 默认值为真。 |
In | REAL | 指令的模拟信号输入。 有效值 = 任意浮点值 默认值 = 0.0 |
Initialize | BOOL | 初始化滤波控制算法的请求。该值为真时，指令会设置 Out = In。 默认值为假。 |
WNotch | REAL | 滤波器中心频率（弧度/秒）。如果 WNotch < 最小值或 WNotch > 最大值，指令会将状态中的相应位设置为 1，并限制 WNotch 值。 有效值 = 有效值范围请参见下文的“说明”部分 默认值 = 最大正浮点值 |
QFactor | REAL | 控制宽深比。设置 QFactor = 1 / (2*理想阻尼系数)。如果 QFactor < 最小值或 QFactor > 最大值，指令会将状态中的相应位设置为 1，并限制 QFactor 值。 有效值 = 0.5 至 100.0 默认值 = 0.5 |
Order | REAL | 滤波器阶数。Order 值用于控制截止区的锐度。如果 Order 值无效，指令会将 Status 中的相应位置位，并使用 Order = 2。 有效值 = 2 或 4 默认值 = 2 |
TimingMode | DINT | 选择时序执行模式。 0 = 周期性模式 1 = 过采样模式 2 = 实时采样模式 2 有关时序模式的更多信息，请参见“功能块属性”部分。 有效值 = 0 至 2 默认值 = 0 |
OversampleDT | REAL | 过采样模式的执行时间。 有效值 = 0 到 4194.303 秒 默认值 = 0 |
RTSTime | DINT | 实时采样模式的模块更新周期 有效值 = 1 至 32,767 ms 默认值 = 1 |
RTSTimeStamp | DINT | 实时采样模式的模块时戳值。 有效值 = 0 至 32,767 ms 默认值 = 0 |
输出参数 | 数据类型 | 说明 |
|---|---|---|
EnableOut | BOOL | 指示指令是否处于启用状态。如果 Out 溢出，则设置为假。 |
Out | REAL | 计算所得的算法输出。 |
DeltaT | REAL | 两次更新间隔的时间。控制算法计算过程输出所用的时间（秒）。 |
Status | DINT | 功能块的状态。 |
InstructFault (Status.0) | BOOL | 该指令检测到以下执行错误之一。这不是轻微或严重的控制器错误。检查其他状态位以确定发生的情况。 |
WNotchInv (Status.1) | BOOL | WNotch < 最小值或 WNotch > 最大值 |
QFactorInv (Status.2) | BOOL | QFactor < 最小值或 QFactor > 最大值 |
OrderInv (Status.3) | BOOL | Order 值无效。 |
TimingModeInv (Status.27) | BOOL | TimingMode 值无效。 有关时序模式的更多信息，请参见“功能块属性”部分。 |
RTSMissed (Status.28) | BOOL | 仅用于实时采样模式。在以下情况下设置为真 ABS (DeltaT - RTSTime) > 1 毫秒。 |
RTSTimeInv (Status.29) | BOOL | RTSTime 值无效。 |
RTSTimeStampInv (Status.30) | BOOL | RTSTimeStamp 值无效。 |
DeltaTInv (Status.31) | BOOL | DeltaT 值无效。 |
结构化文本
操作数 | 类型 | 格式 | 说明 |
|---|---|---|---|
NTCH tag | FILTER_NOTCH | 结构 | NTCH 结构 |
有关结构化文本中表达式语法的详细信息，请参见“结构化文本语法”部分。
说明
NTCH 指令使用 Order 参数控制截止区的锐度。QFactor 参数可控制陷波区的宽深比。NTCH 指令专用于恒速扫描的任务 (task) 中。
NTCH 指令使用以下公式：
其中，i 为 Order 参数，各参数的限制如下（其中，DeltaT 单位为秒）：
参数 | 限制 |
|---|---|
WNotch 二阶 LowLimit |  |
WNotch 四阶 LowLimit |  |
HighLimit |  |
QFactor | 下限 = 0.5 上限 = 100.0 |
只要计算出的输出值无效（NAN 或 
INF），指令就会将 Out 设为无效值。当计算出的输出值有效时，该指令将初始化内部参数并设置 Out = In。
INF），指令就会将 Out 设为无效值。当计算出的输出值有效时，该指令将初始化内部参数并设置 Out = In。影响数学状态标志
否
严重/轻微故障
没有特定于此指令的故障。有关操作数相关的故障，请参见“通用属性”。
执行
功能块
条件/状态 | 执行的操作 |
|---|---|
预扫描 | EnableIn 和 EnableOut 位设置为假。 |
Tag.EnableIn 为假 | EnableIn 和 EnableOut 位设置为假。 |
Tag.EnableIn 为真 | EnableIn 和 EnableOut 位设置为真。 指令执行。 |
指令首次运行 | 不适用 |
指令首次扫描 | 重新计算系数。 |
后扫描 | EnableIn 和 EnableOut 位设置为假。 |
结构化文本
条件/状态 | 执行的操作 |
|---|---|
预扫描 | 请参见“功能块”表中的“预扫描”行。 |
正常执行 | 请参见“功能块”表中的“Tag.EnableIn 为真”行。 |
后扫描 | 请参见“功能块”表中的“后扫描”行。 |
示例
NTCH 指令用于衰减特定的共振频率。通常情况下，这些共振频率直接处于由闭环控制系统调节的响应范围内。共振频率通常由于机械联动装置松动而产生，会造成系统中出现回差和振动。尽管最佳的解决方法是校正机械装置的机械柔性，但也可使用陷波滤波器来减弱这些信号在闭环调节方案中的影响。
下图显示了特定中心频率和 Q 系数在某一频率范围内的理想增益曲线。Q 系数越大，陷波区越宽越浅。Q 系数越小，陷波区越窄越深。指令可设置为二阶或四阶。阶数越高，执行时间越长。
此示例是 NTCH 功能块最基本的合法编程方法，仅用于展示该指令的纯文本内容和生成的代码。本示例仅供内部使用，并非可测试的用例。
功能块
结构化文本
NTCH_01.In := frequency_input;
NTCH_01.WNotch := center_frequency;
NTCH_01.QFactor := Notch_width_depth;
NTCH(NTCH_01);
Notch_output := NTCH_01.Out;
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