2. 环保PLC数字量输入信号抖动诊断

抖动现象与三类根因的判别思路

液位开关、限位开关这类干接点或接近开关输入，在PLC侧表现为DI通道的0/1跳变。当信号在短时间内反复翻转（例如1秒内翻转十几次），就会触发"液位高/低"、"限位到位/超程"等报警的反复置位与复位。抖动本身不是故障，而是机械、触点、电气参数三者之一在DI通道上留下的"指纹"。排障的关键不是先换件，而是先把抖动波形抓下来，用波形特征反推根因。

三类根因的典型波形特征如下：

• 机械振动：抖动与设备运行节拍同步（如泵启动、搅拌器转动、风机振动），脉冲宽度较宽（几十毫秒级），常成簇出现，设备停机后抖动消失。
• 触点氧化/接触不良：脉冲极窄（微秒到几毫秒），随机分布，与设备动作无固定相位关系，轻敲接线端子或线缆时抖动加剧。
• 输入滤波参数不当：信号本身干净，但滤波时间设置过小（如0.1 ms级）或未启用数字滤波，导致现场电磁干扰被直接采入；表现为抖动频率与变频器载波、接触器吸合等干扰源相关。

用高速计数与趋势记录抓取抖动波形

普通DI扫描周期（通常几毫秒到十几毫秒）会把窄脉冲"吃掉"，因此必须用两种手段之一：高速计数（HSC）统计单位时间内的翻转次数，或趋势记录/示波功能以1 ms级采样把波形画出来。下面以一台环保加药间液位开关（接DI X0）为例，给出可复现的抓取与判读流程。

步骤1：确认通道与采样能力。在PLC编程软件中查看X0是否支持HSC，或是否可配置为1 ms中断采样。若通道不支持HSC，则用趋势记录功能对X0做1 ms采样、记录30 s。

步骤2：编写抖动计数逻辑。以下为梯形图/结构化文本的等价ST实现，用1 ms定时中断统计X0上升沿次数，并锁存最大值，便于事后读取：

// 1 ms 定时中断任务中执行
VAR
    X0_Last   : BOOL;          // 上一周期X0状态
    EdgeCnt   : INT;           // 1 s窗口内上升沿计数
    CntMax    : INT;           // 历史最大抖动计数
    T1s       : TON;           // 1 s统计窗口
END_VAR

// 上升沿检测
IF X0 AND NOT X0_Last THEN
    EdgeCnt := EdgeCnt + 1;
END_IF;
X0_Last := X0;

// 1 s窗口结束，锁存并清零
T1s(IN := NOT T1s.Q, PT := T#1S);
IF T1s.Q THEN
    IF EdgeCnt > CntMax THEN
        CntMax := EdgeCnt;
    END_IF;
    EdgeCnt := 0;
END_IF;

判读基准：正常液位开关在1 s内翻转次数应为0~1；若CntMax持续≥5，即判定为抖动，进入波形判读。

步骤3：趋势记录抓波形。将X0加入趋势组，采样周期设为1 ms，记录时长30 s，同时记录泵运行信号（如Y0）作为相位参考。导出波形后按上一节SVG的三条判据比对：

• 若抖动簇与Y0上升沿对齐、脉宽20~60 ms → 机械振动，检查开关安装支架是否松动、是否与泵体刚性连接。
• 若脉冲窄（1~3 ms）、随机、轻敲端子时加剧 → 触点氧化或接线松动，断电测触点电阻（正常<0.5 Ω，氧化后可达数Ω至数十Ω）。
• 若脉冲等宽、周期稳定（如10 ms）、与变频器运行相关 → 滤波时间过小，将DI滤波时间由0.1 ms调整为3~10 ms后复测。

处置与验证

按判读结果分别处置：机械振动优先加固安装、加装减振垫或改用柔性连接；触点氧化则更换触点或改用无触点接近开关；滤波不当则调整滤波参数。处置后连续记录≥30 min，要求CntMax回落至0~1，且液位报警不再反复置位/复位，方可判定闭环。