软件抗干扰设计及I/O信号滤波方案

软件抗干扰设计主要从以下四个方面考虑。

（1）定时监视监督，即实时监测PC值是否在程序区

PC值在程序区表明计算机控制系统运行正常，否则说明程序跑飞。后者需要程序跳转到机器的重启动入口或者复位入口，使得系统重新启动。采取的处理方式是设置一个定时中断或者几个定时中断，在中断定时服务程序中检查PC值是否正常，一旦发现不对，则立即转入系统的重启动入口。

（2）随时校改RAM数据，即实时保护存储在RAM中不允许丢失的少数数据

采用的解决方式是在软件编程过程中综合应用校验法和设标法，即将RAM工作区重要区域的始端和尾端各设置一个标志码“0”和“1”，并且对RAM中固定不变的存储区设置校验字。在系统运行的过程中，定时地利用查错子程序及时地修正RAM存储区内重要的数据。

（3）Watchdog软件抗干扰设计(www.xing528.com)

控制系统内部设置连锁、环境检测与诊断Watchdog（看门狗）电路，一旦发现故障或程序循环执行时间超过了警戒时钟WDT规定时间，预示程序进入了死循环，立即报警，以保证CPU正常工作；利用系统软件定期进行系统状态、用户程序、工作环境和故障检测，并采取信息保护和故障恢复措施，PLC可编程控制器采用循环扫描的工作方式也提高了系统的抗干扰能力。

（4）I/O信号的软件抗干扰设计

由于与控制系统相连接的各类信号传输线，除了传输有效信号外，还会有外部干扰信号的侵入。此时需要对I/O信号进行处理，即需要对模拟信号和开关量信号进行滤波。针对模拟信号进行滤波，由于数字滤波无需增加硬设备，只要在程序中预先安排一段程序，以减少噪声在有用信号中的比重，从而提高信号的真实性和可靠性，所以被广泛地应用在DCS和PLC中。常用的数字滤波方法有：平均值滤波法、中值滤波法、限幅滤波法和惯性滤波法。而开关量的采样滤波是先将采样信号记忆，经过延时，再对该信号进行检查，如果其仍然存在，就认为它为“真”；否则就确认它为“假”，将其舍弃。延时时间必须小于被滤波信号正常存在的最短时间，否则有用信号将会丢失。开关量信号滤波真值表如表8-9所示。

表8-9 开关量信号滤波真值表