了解流量累加器的PLC程序

✅ 一、什么是流量累加器（Flow Totalizer）

流量累加器就是 对瞬时流量进行积分，计算累计流量（Total Flow）

本质上：

Total = ∫ Q(t) dt

PLC 中没有微积分，所以通过 定时采样 + 乘法（瞬时流量 × 时间）+ 加法累加 来实现。

---

✅ 二、PLC 计算累计流量的原理

假设瞬时流量为：

• Q：瞬时流量（单位可为 L/s，m³/h 等）
• T：采样周期（秒）

则：

累计流量增量：ΔV = Q × T

总累计：Total = Total + ΔV

如果 Q 的单位为 m³/h，则需要换算成秒：

ΔV = Q × (T / 3600)

---

✅ 三、典型 PLC 程序结构（通用，不限型号）

1. 获取瞬时流量值

来源通常包括：

• 流量计 4–20mA / 脉冲
• Modbus 通讯（寄存器）
• 流量计算模块等

例：把瞬时流量读入 Flow_Inst（REAL）

---

2. 定时器采样（T = 1s 或 0.1s）

推荐每秒采样一次：

Timer T1 (周期 = 1s, 自复位)

---

3. 每周期执行积分计算

伪代码：

IF T1.DN THEN

    Flow_Increment = Flow_Inst * (1 / 3600)  // m³/h 转 m³

    Flow_Total = Flow_Total + Flow_Increment

END_IF

解释：

• 采样周期为 1 秒
• 因为瞬时流量单位为 m³/h
• 所以每秒贡献量 = 流量 / 3600

---

✅ 四、用梯形图（Ladder）表达

梯形图逻辑：

1️⃣ 定时器周期触发

–| |—————-(TON) Timer_1s

2️⃣ 每秒触发一次加法

–| Timer_1s.DN |——————–[MUL]—> Flow_Increment

        |                          Flow_Inst * 0.0002778

3️⃣ 累加器加法

–| Timer_1s.DN |——————–[ADD]—> Flow_Total

        |                          Flow_Total + Flow_Increment

解释：

0.0002778 = 1s / 3600s

---

✅ 五、脉冲流量计的流量累加

流量计给脉冲，例如：

• 1 脉冲 = 10L
• PLC 计数器 Count

Total = Count * Pulse_Value

如果要累加：

Total := Total + (Current_Count – Last_Count) * Pulse_Value

Last_Count := Current_Count

适合流量脉冲密度高的场景。

---

✅ 六、常见补充功能

1. 累积值保留（掉电保持）

使用 Retentive / 保持型寄存器：

• Siemens：DB 中的 retain
• Mitsubishi：D 寄存器设定为保持
• Omron：DM 块
• AB ControlLogix：Controller Tags 默认保持

---

2. 清零（人工或自动）

IF Reset_Button THEN

    Flow_Total := 0

END_IF

注意要加“消抖”或“一次触发”。

---

3. 上限保护（Overflow 防溢出）

IF Flow_Total > Max_Value THEN

    Flow_Total := 0

END_IF

Max_Value 可设 999999 或更大。

---

4. 零点死区（避免仪表抖动导致累计）

例如小于 0.2 m³/h 认为 0：

IF Flow_Inst < 0.2 THEN

    Flow_Inst = 0

END_IF

避免错误积分。

---

5. 负值保护（信号故障）

IF Flow_Inst < 0 THEN

    Flow_Inst = 0

END_IF

避免积成负数。

---

✅ 七、完整总结版流程图（

读取瞬时流量 Flow_Inst

      ↓

信号合理化（负值清零、死区滤除）

      ↓

定时器：每秒触发

      ↓

Flow_Increment = Flow_Inst / 3600

      ↓

Flow_Total = Flow_Total + Flow_Increment

      ↓

写入保持寄存器（掉电保持）

---

✅ 八、 PLC 伪代码

(* 1. 信号处理 *)

IF Flow_Inst < 0.0 THEN

    Flow_Inst := 0.0;

END_IF;

IF Flow_Inst < Flow_Deadband THEN

    Flow_Inst := 0.0;

END_IF;

(* 2. 每秒积分 *)

IF T1.DN THEN

    Flow_Increment := Flow_Inst / 3600.0;  (* m³/h → m³ *)

    Flow_Total := Flow_Total + Flow_Increment;

END_IF;

(* 3. 人工清零 *)

IF Reset THEN

    Flow_Total := 0.0;

END_IF;

(* 4. 上限保护 *)

IF Flow_Total > 999999 THEN

    Flow_Total := 0;

END_IF;