SMART编写制作滑动平均中值滤波库

滑动平均中值滤波的过程描述

滑动中值滤波相当于创造了一个数据池，刚开始时池子为空，随着每次采样，依次将池子填满。池子填满后就可以采取去掉一个最大值，去掉一个最小值，剩下的值取平均得到输出结果。池子填满后，下次采样的值会将数据向前推一个，推掉最前面的那个数据，将最新的数据写在最后面，然后再按刚才的方法计算输出结果。

程序可以分为三个过程

池子填满前

每次采样都是完成向池子中填充数据的工作

池子被填满后

将原池子中的数据都向前移动一个位置，1位置的数据放在0的位置，2位置的数据放在1的位置...7位置的数据放在6的位置，将最新的采样数据放在7的位置。再按照滤波规则将数据求和，剔除最大值和最小值，再求出平均值作为输出。

数值滑动

先滑动数据，再按照滤波规则将数据求和，剔除最大值和最小值，再求出平均值作为输出。

编程实现上述功能

子程序变量定义



以下程序描述均以SampleNum_Set=8为例做解释。

池子填满前

根据实际采样计数来移动数据指针，将采样值填入相应位置。例如当SampleNum_Count=0时，Point_1=0*4+Begin_Point0=Begin_Point0，指向0的位置并将当前采样值填入这个位置，SampleNum_Count=0+1=1；当SampleNum_Count=1时，Point_1=1*4+Begin_Point0=Begin_Point0+4，指向1的位置并将当前采样值填入这个位置，SampleNum_Count=1+1=2；依次类推，当SampleNum_Count=7时，池子已被填满，SampleNum_Count=7+1=8。

池子填满后

处理数据的条件满足，利用循环



找出待处理数据的最大值和最小值，并求出数据总和。



处理完最后一个位置的数据，用求和值减去最大值，再减去最小值，再求出平均值即为输出。



最后一行程序使SampleNum_Count=8+1=9。

数值滑动

池子填刚满的时候不用滑动数据，即当SampleNum_Count=8时，不用做数据滑动处理。当SampleNum_Count=>8时，利用循环滑动数据。具体过程是在写入第8个数据之前，都是将后一个位置的数据填入前一个位置，当需要写入第8个数据时，将最新的采样数值写入位置7即可。



用表格将程序的循环过程展示出来如下：

循环值temp2	Point_1	Point_2	写入数据指令	写入数值
0	&VB100+0*4=&VB100	Point_1+4=&VB104	*Point_1=*Point_2	VD100=VD104
1	&VB100+1*4=&VB104	Point_1+4=&VB108	*Point_1=*Point_2	VD104=VD108
2	&VB100+2*4=&VB108	Point_1+4=&VB112	*Point_1=*Point_2	VD108=VD112
3	&VB100+3*4=&VB112	Point_1+4=&VB116	*Point_1=*Point_2	VD112=VD116
4	&VB100+4*4=&VB116	Point_1+4=&VB120	*Point_1=*Point_2	VD116=VD120
5	&VB100+5*4=&VB120	Point_1+4=&VB124	*Point_1=*Point_2	VD120=VD124
6	&VB100+6*4=&VB124	Point_1+4=&VB128	*Point_1=*Point_2	VD124=VD128
7	&VB100+7*4=&VB128	Point_1+4=&VB132	*Point_1=R_In	VD128=R_In

测试

测试程序

库调用IO参数请参考上文“子程序变量定义”中的说明

在主程序中利用定时器，M0.0位接通后，从VD0开始每3s钟更新一次R_In采样值并调用滑动平均中值滤波子程序处理一次数据。即R_In的值每过3s，依次变更为VD0,VD4,VD6。。。。VD18中的值。





设置对照

先在EXCEL表格中填写待测试的数据，再按照规则利用公式计算正确的滤波结果。公式=(SUM(B2:B9)-MAX(B2:B9)-MIN(B2:B9))/(COUNT(B2:B9)-2)



测试过程

在状态表中从VD0开始创建18个变量



将EXCEL表格中的数据值复制粘贴至变量的新值中



将新值写入变量中



启动测试

可以看到，当采样计数<9时，滤波输出值为0，此过程为填写数据池的过程。



当采样计数>=9时,池子填满后，对这批数值进行滤波处理，滤波输出结果与EXCEL表格中计算结果相同。



用趋势图显示滤波的过程，第一条曲线是未滤波时每次采样的数值，第二条曲线是滤波后的输出值，经过滤波后的数据曲线更加平滑。



总结

实际使用过程中需要为数据处理留出存储空间，采样容量（池子容量）可根据情况设定看哪种效果最好。

库文件及测试程序下载链接

链接：https://pan.baidu.com/s/1y4RN7iBXIn-shN177pF8VQ

提取码：gwv9


video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_2953470368130760707smart编程软件下载：西门子S7-200SMART编程软件下载西门子官方库文件下载链接：S7-200SMART更多库文件的下载自制库文件并导入：200SMART怎样制作自己的库文件