Missão 59 · PRO

Exercício de Média das últimas N leituras: média móvel

Suavize um nível ruidoso. Faça a média só das leituras que você tem e descarte a mais antiga.

Calcule SmoothedLevel como a média das últimas WindowSize leituras de Level. Guarde-as em um array REAL, uma lista numerada de valores. Some-as com um laço FOR que fique dentro do array. Enquanto Sample estiver em ON, faça uma leitura por varredura. Até a janela encher, divida por ValidCount, não por N. Reset vence e põe o resultado em 0.

Esta missão faz parte do ProCrie uma conta grátis: toda conta tem um teste do Pro grátis até 5 de dezembro.

Sem cartão. Nada a pagar. Nada a cancelar.

Official release: 5 December. Fique em primeiro no ranking no dia e ganhe 3 meses de Pro, mais 2 semanas de Pro para dar a um amigo. O 2º lugar ganha 4 semanas. O 3º lugar ganha 2 semanas. Regras

Todas as aulas, do zero
Todas as missões e lições, conforme você sobe de nível
Um teste prático para cada título, com certificado
Rebobine qualquer teste, uma varredura de cada vez
Soluções comentadas quando você travar
O conversor de código, à vontade

A máquina 3D tanque de processo em que esta missão é executada

Level: Avançado
Tempo: Sobre 25 min
Recompensa: +450 XP
Bancada: tanque de processo em 3D
Siemens editores: SCL
Rockwell editores: Texto estruturado
Beckhoff editores: Texto estruturado
Etapa: 18. Manter as leituras mais recentes

Comportamento exigido

Média das últimas N leituras: o que o seu código deve fazer

Uma leitura de nível ruidosa fica pulando. Suavizá-la impede que a lógica seguinte reaja a cada oscilação. Tendências mostra Level e SmoothedLevel lado a lado, varredura por varredura. Seu filtro só calcula um número para a lógica seguinte. Ele não liga a bomba nem a válvula.

Amostra e tamanho da janela: Defina WindowSize como um número inteiro de 1 a 8 antes do Reset. Mantenha igual durante a batelada. Sample em ON faz uma leitura de Level por varredura. Sample em OFF mantém SmoothedLevel e ValidCount como estão.
Enchendo e dando a volta: Com menos de N leituras guardadas, faça a média só delas. Depois de cheia, faça a média das N mais novas. ValidCount é o número guardado, até N. Mantenha as casas decimais. Como você organiza o buffer fica a seu critério.
Reset: Enquanto Reset estiver em ON, SmoothedLevel e ValidCount são 0 a cada varredura, mesmo com Sample em ON. Uma batelada nova deve usar só leituras novas.

Tabela de tags

Média das últimas N leituras: entradas e saídas

Seu programa lê 4 entradas e define 2 saídas. Os nomes são os mesmos no editor de qualquer fabricante.

Tag	Tipo de dado	Seu código	O que significa na máquina
`Reset`	`BOOL`	LêUma entrada de que o seu código precisa	Botão de reset
`Level`	`REAL`	LêUma entrada de que o seu código precisa	Nível do tanque, %
`Sample`	`BOOL`	LêUma entrada de que o seu código precisa	Enquanto ON, faça uma leitura de Level a cada varredura.
`WindowSize`	`DINT`	LêUma entrada de que o seu código precisa	Quantas leituras usar na média (N), de 1 a 8. Defina antes do Reset e mantenha durante a batelada.
`ValidCount`	`DINT`	EscreveUma saída que o seu código define	Quantas leituras estão guardadas até agora. Nunca mais que WindowSize.
`SmoothedLevel`	`REAL`	EscreveUma saída que o seu código define	Média das últimas N leituras, em %.

No SCL da Siemens, escreva as tags do próprio bloco com # na frente, como faz o TIA Portal: #Reset. Rockwell e TwinCAT use só o nome: Reset.

Testes automáticos

Média das últimas N leituras: o que os testes verificam

Funciona para todo N de 1 a 8, enquanto enche e depois de dar a volta muitas vezes.
Com Sample em OFF, a média e a contagem ficam paradas. Com Sample mantido em ON, cada varredura acrescenta uma leitura.
Reset esvazia a janela, mesmo com Sample em ON. Mantenha as casas decimais nas leituras.

Teste Use os botões abaixo do modelo e veja a bancada responder.
Testar solução Todas as verificações rodam no seu código com um toque.
Rebobinar PRO (exige o Pro) Se uma falhar, volte por ela uma varredura de cada vez para ver o porquê.

Travado nesta missão? Pergunte aos membros no Vestiário.

Por que importa

Onde você veria isto em campo

Ondulações na superfície fazem a leitura de nível de um tanque de fábrica pular. O operador quer um número mais estável na tela.

Fazer a média das últimas leituras suaviza as ondulações. Contar posições vazias gera uma leitura falsamente baixa. Guardar leituras antigas por tempo demais esconde uma mudança real.

Onde você encontraria istoProduzir um lote de bebida

Em uma fábrica de bebidas, válvulas deixam entrar quantidades medidas de água e xarope em um tanque de mistura. Um misturador elétrico junta tudo em um lote. Depois, uma válvula de saída manda a bebida para um tanque pulmão. As máquinas de envase engarrafam a partir dali.

Tanques de ingredientesGuardam a água e o xarope
Tanque de misturaEncher, misturar e medir um loteVocê está aqui
Tanque pulmãoMantém a bebida pronta à espera
Envasadora de garrafasColoca a bebida nas garrafas

Em uma instalação real: lugares, peças e segurança

Fábrica de bebidas: misturar água e xarope
Fábrica de tintas: misturar ingredientes para obter uma cor uniforme
Estação de tratamento de água: preparar uma mistura química medida
Cervejaria: aquecer água para lavar equipamentos

Um tanque cheio não fecha a própria entrada. A água continua chegando até a válvula fechar, então uma entrada aberta pode inundar a sala.

Um aquecedor que não está coberto por líquido pode superaquecer. Tanques de verdade têm dispositivos de segurança separados além do programa do CLP.

Os tamanhos, tempos e cortes são escolhas didáticas, não o desenho de uma instalação real em particular.

Continue