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1． 軟繼電器

PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一稱號(hào),，如輸入繼電器、輸出繼電器,、內(nèi)部輔佐繼電器等,，可是它們不是實(shí)在的物理繼電器，而是一些存儲(chǔ)單元（軟繼電器）,，每一軟繼電器與PLC存儲(chǔ)器中映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng),。該存儲(chǔ)單元假如為“1"狀況,，則表明梯形圖中對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈“通電"，其常開觸點(diǎn)接通,，常閉觸點(diǎn)斷開,，稱這種狀況是該軟繼電器的“1"或“ON"狀況。假如該存儲(chǔ)單元為“0"狀況,，對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀況與上述的相反,，稱該軟繼電器為“0"或“OFF"狀況。運(yùn)用中也常將這些“軟繼電器"稱為編程元件,。

2． 能流

有一個(gè)設(shè)想的“概念電流"或“能流"(Power Flow)從左向右活動(dòng),，這一方向與履行用戶程序時(shí)的邏輯運(yùn)算的次序是共同的。能流只能從左向右活動(dòng),。運(yùn)用能流這一概念，能夠協(xié)助咱們更好地了解和剖析梯形圖,。

3．母線

梯形圖兩邊的筆直公共線稱為母線(Bus bar),，。在剖析梯形圖的邏輯聯(lián)系時(shí),，為了借用繼電器電路圖的剖析辦法,，能夠幻想左右兩邊母線（左母線和右母線）之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，母線之間有“能流"從左向右活動(dòng),。右母線能夠不畫出,。

4．梯形圖的邏輯解算

依據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀況和邏輯聯(lián)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的狀況,，稱為梯形圖的邏輯解算,。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的次序進(jìn)行的,。解算的結(jié)果,，立刻能夠被后邊的邏輯解算所運(yùn)用。邏輯解算是依據(jù)輸入映像寄存器中的值,，而不是依據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀況來進(jìn)行的,。

1、與電氣操作原理圖相對(duì)應(yīng),，具有直觀性和對(duì)應(yīng)性,；

2、與原有繼電器邏輯操控技術(shù)相共同,，對(duì)電氣技術(shù)人員來說,，易于撐握和學(xué)習(xí)；

3,、與原有的繼電器邏輯操控技術(shù)的不同點(diǎn)是,，梯形圖中的能流（Power Flow）不是實(shí)際意義的電流,，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因而,，運(yùn)用時(shí),，需與原有繼電器邏輯操控技術(shù)的有關(guān)概念差異對(duì)待；

4,、與指令表程序規(guī)劃語言有一一對(duì)應(yīng)聯(lián)系,，便于彼此的變換和程序的查看。

二,、功用塊圖（FBD）

功用塊圖（FBD － Function Block Diagram）選用相似于數(shù)字邏輯門電路的圖形符號(hào),，邏輯直觀，運(yùn)用方便,，它有梯形圖編程中的觸電和線圈等價(jià)的指令,，能夠處理規(guī)模廣泛的邏輯問題。

1,、以功用模塊為單位,，從操控功用下手，使操控計(jì)劃的剖析和了解變得簡(jiǎn)略,；

2,、功用模塊是用圖形化的辦法描繪功用，它的直觀性大大方便了規(guī)劃人員的編程和組態(tài),，有較好的易操作性,；

3、對(duì)操控規(guī)模較大,、操控聯(lián)系較復(fù)錄的體系,，因?yàn)椴倏毓τ玫穆?lián)系能夠較清楚地表達(dá)出來，因而,，編程和組態(tài)時(shí)刻能夠縮短,，調(diào)試時(shí)刻也能削減。

　　3.1 中央控制單元 ccu(central control unit type 3)
                    
　　ccu是整個(gè)系統(tǒng)的核心單元,，機(jī)車的控制,、調(diào)節(jié)和監(jiān)視由ccu實(shí)施和控制。hxd1機(jī)車的ccu采用type 3型32位微處理器,，由網(wǎng)關(guān)gateway,、中央處理器cpu、mvb32－4,、電源組成,，zui多可以實(shí)現(xiàn)2臺(tái)(4節(jié))機(jī)車的重聯(lián)。ccu采用冗余設(shè)計(jì),，每節(jié)車有2個(gè)ccu,，一個(gè)主ccu,，另一個(gè)為從ccu，結(jié)構(gòu)功能*相同,，一個(gè)故障后另一個(gè)可以繼續(xù)工作,，不影響機(jī)車正常運(yùn)行。
                    
　　ccu的主要功能是為本節(jié)機(jī)車參數(shù)設(shè)置存儲(chǔ),、本節(jié)機(jī)車事件記錄,、重聯(lián)機(jī)車事件顯示、整車通訊檢測(cè),、通過rs232接口讀或轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù),，并且作為機(jī)車中央控制單元系統(tǒng)軟件上載的輸入端口。
            
　　3.2 牽引控制單元 tcu(traction control unit)
                    
　　tcu是機(jī)車牽引的核心控制單元,，由中央處理器模塊,、存儲(chǔ)器模塊、斬波器控制模塊,、數(shù)字接口模塊,、數(shù)字輸入/輸出模塊、模擬接口模塊,、控制系統(tǒng)檢測(cè)模塊、列車控制信號(hào)輸入變換模塊,、數(shù)字信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換模塊,、接觸器驅(qū)動(dòng)模塊、igbt觸發(fā)模塊,、啟動(dòng)單元等組成,。其作用是控制和調(diào)節(jié)機(jī)車牽引、再生制動(dòng),，從電氣上實(shí)現(xiàn)防空轉(zhuǎn)/滑行保護(hù),，并且實(shí)現(xiàn)了開閉環(huán)控制、速度頻率同步,、故障處理與監(jiān)測(cè)等功能,。

• 
  

• ---- 可連接的包括 

  模板的診斷及過程監(jiān)視 
  ---- S7-300有多種輸入/輸出模板具有智能功能：

• 數(shù)控系統(tǒng) 

• 機(jī)械手控制系統(tǒng) 

• 工業(yè)PC機(jī) 

• 驅(qū)動(dòng)控制器 

• 非西門子裝置

• SIMATIC S7-300 

• SIMATIC S7-400 

• SIMATIC S5-115U/H 

• 編程器 

• 個(gè)人計(jì)算機(jī) 

• SIMATIC HMI人機(jī)界面系統(tǒng)

• 對(duì)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視 (診斷) 

• 對(duì)過程信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視 (過程中斷)

• 診斷 
  ---- 通過診斷可以確定模板所獲取的信號(hào)(例如數(shù)字量模板) 或模擬量處理 (例如模擬量模板) 是否正確。在診斷評(píng)估中,，可參數(shù)化的診斷信息與不可參數(shù)化的診斷信息有區(qū)別,。

• 可參數(shù)化的診斷信息：通過相應(yīng)的參數(shù)始能診斷信息的發(fā)送 

• 不可參數(shù)化的診斷信息：不管是否參數(shù)化均可發(fā)送診斷信息

• ---- 如果發(fā)送診斷信息(例如無編碼器電源)，則模板執(zhí)行一個(gè)診斷中斷,。此時(shí)CPU中斷執(zhí)行用戶程序,，或中斷執(zhí)行低優(yōu)先級(jí)的中斷，來處理相應(yīng)的診斷中斷功能塊(OB 82),。 
   

  數(shù)字量輸入/輸出模板
  診斷信息	可能的錯(cuò)誤原因	診斷信息	可能的錯(cuò)誤原因
  無編碼器電源  無外部輔助電壓  無內(nèi)部輔助電壓  熔斷器熔  斷模板參數(shù)錯(cuò)誤	編碼器電源過載編碼器  電源與 M 短路  模板 L+ 無電壓  模板 L+ 無電壓內(nèi)部模板  熔斷器損壞  內(nèi)部模板熔斷器損壞  傳向模板的參數(shù)錯(cuò)誤	看門狗故障  EPROM故障  RAM故障  過程報(bào)警丟失	高電磁干擾模板損壞  高電磁干擾模板損壞  高電磁干擾模板損壞  過程中斷到達(dá)時(shí)間快于CPU處理時(shí)間
  模擬量輸入模板
  診斷信息	可能的錯(cuò)誤原因	診斷信息	可能的錯(cuò)誤原因
  無外部電壓 組態(tài)/參數(shù)錯(cuò)誤  共模故障  斷線	模板L+無電壓  傳向模板的參數(shù)錯(cuò)誤  輸入(M)與測(cè)量電路的參考  電勢(shì)差UCM太高  編碼器連接阻抗太高模板和傳感器之間斷線通道開路	測(cè)量范圍下溢  測(cè)量范圍上溢	輸入值低壓下限
  模擬量輸入模板
  診斷信息	可能的錯(cuò)誤原因	診斷信息	可能的錯(cuò)誤原因
  無外部電壓 組態(tài)/參數(shù)錯(cuò)誤	模板L+無電壓  傳向模板的參數(shù)錯(cuò)誤	對(duì)地短路  斷線	輸出過載輸出QV與MANA短路  執(zhí)行器阻抗太高模擬與執(zhí)行器之間斷線通道開路
  過程中斷
  通過過程中斷,，可以對(duì)過程信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視和響應(yīng),。 數(shù)字量輸入模板 根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，模板可以對(duì)每個(gè)通道組進(jìn)行過程中斷,，可以選擇信號(hào)變化的上升沿,、下降沿或兩個(gè)沿均可。CPU中斷執(zhí)行用戶程序,，或中斷執(zhí)行低優(yōu)先級(jí)的中斷,，來處理相應(yīng)的診斷中斷功能塊 (OB 40)。信號(hào)模板可以對(duì)每個(gè)通道的一個(gè)中斷進(jìn)行暫存,。 模擬量輸入模板 通過上限值和下限值定義一個(gè)工作范圍,。模板將對(duì)測(cè)量值與這些限制值進(jìn)行比較。如果超限,，則執(zhí)行過程中斷,。 CPU中斷執(zhí)行用戶程序，或中斷執(zhí)行低優(yōu)先級(jí)的中斷,，來處理相應(yīng)的診斷中斷功能塊 (OB 40)

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適用于 IO-Link 的 3RS14 和 3RS15 溫度監(jiān)控繼電器用于測(cè)量固體,、液體和氣體介質(zhì)的溫度。將使用位于介質(zhì)中的傳感器來計(jì)算溫度,，并由設(shè)備進(jìn)行分析,，并根據(jù)工作范圍監(jiān)視發(fā)生的下沖和過沖（范圍監(jiān)視）。

數(shù)字式溫度監(jiān)控繼電器具有兩個(gè)單獨(dú)可調(diào)的限值,，可進(jìn)行非易失性存儲(chǔ),，并可根據(jù)需要按開放回路或閉合回路原理運(yùn)行。

這些設(shè)備在可分析的溫度傳感器數(shù)量方面有所不同,。適用于 IO-Link 的 3RS1440 和 3RS1540 溫度監(jiān)控繼電器可針對(duì)一個(gè)傳感器進(jìn)行數(shù)字調(diào)節(jié),，可有效替代面向低端應(yīng)用（兩步控制或三步控制）的溫度控制器。

例如,，進(jìn)行兩步控制的設(shè)備可作為恒溫器使用,。進(jìn)行三步控制的設(shè)備可以在加熱和冷卻之間獨(dú)立切換。

適用于 IO-Link 的 3RS1441 溫度監(jiān)控繼電器可進(jìn)行數(shù)字調(diào)節(jié),，并可同時(shí)分析多三個(gè)電阻傳感器,。這些設(shè)備是專門為監(jiān)控電機(jī)繞組和位置而設(shè)計(jì)的。

溫度監(jiān)控繼電器由控制電壓 IO-Link (L+) 和接地端 (L-) 供電,，或通過外部 24 V DC 電源供電,。

一旦溫度達(dá)到所設(shè)定的闕值?1，經(jīng)設(shè)定的時(shí)間 t 后,，輸出繼電器 K1 就會(huì)改變其開關(guān)狀態(tài)（K2 輸出繼電器同樣對(duì)應(yīng)于?2）,。可以對(duì)延時(shí)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)。

當(dāng)溫度達(dá)到相應(yīng)的滯后值時(shí),，輸出繼電器立即恢復(fù)到其原始狀態(tài),。

一旦溫度達(dá)到所設(shè)定的上限值?1，經(jīng)設(shè)定的時(shí)間 t 后,，輸出繼電器 K1 就會(huì)改變其開關(guān)狀態(tài),。當(dāng)溫度達(dá)到相應(yīng)的滯后值時(shí)，輸出繼電器立即恢復(fù)到其原始狀態(tài),。

K2 同樣對(duì)應(yīng)于?2的下限,。可以針對(duì)過沖或下沖設(shè)置兩個(gè)閾值：?1 和 ?1,。這樣就可以使用限值來發(fā)出報(bào)警信號(hào),，指明即將超過限值（過沖）或下降到限值以下（下沖）。

注：

“溫度監(jiān)控模式"可用于設(shè)置所需的監(jiān)控類型（過沖/下沖監(jiān)控或范圍監(jiān)控）,。

我們實(shí)際應(yīng)用中可能要利用某些協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)（比如說Hilscher公司的NTTAP系列網(wǎng)關(guān)）來和某些串口協(xié)議的儀表進(jìn)行通信時(shí),，會(huì)遇到CRC校驗(yàn)的問題，關(guān)于CRC校驗(yàn)時(shí)需要判斷溢出位是否為1的問題來進(jìn)行程序的進(jìn)一步計(jì)算,。我們以EURO2408的MODBUS通信時(shí)需要的CRC校驗(yàn)為例說明CRC校驗(yàn)的步驟：

1,、裝載16#FFFF到一個(gè)16位CRC寄存器；

2,、將CRC寄存器的高8位字節(jié)與信息中的個(gè)8位字節(jié)相異或,，結(jié)果返回到CRC寄存器中；

3,、將CRC寄存器數(shù)據(jù)向右移動(dòng)一位,；

4、如果溢出的位等于1,，則將CRC寄存器與16#A001相異或，結(jié)果返回到CRC寄存器中,；

4,、如果溢出的位等于0，則重復(fù)第3步,；

5,、重復(fù)第3、4步驟,，直到已經(jīng)移位了8次,；

6、將CRC寄存器的高8位字節(jié)與信息中的下一個(gè)8位字節(jié)相異或,，結(jié)果返回到CRC寄存器中,；

7、重復(fù)第3步到第6步,，直到信息中所有字節(jié)都與CRC寄存器相異或,，并都移位了8次,；

8、后的CRC寄存器中的結(jié)果即為CRC校驗(yàn)碼,，后被添加到信息（數(shù)據(jù)）的末尾（交換,！低8位

在前，高8位在后,；）

在第4步中需要判斷溢出的位是否為1,，如何判斷對(duì)于整個(gè)程序有著重要的影響。我們可以用A>0指令來判斷這個(gè)條件,，具體代碼的編寫,，有興趣時(shí)大家可以根據(jù)上面的步驟編寫一個(gè)自己的CRC程序。

4.結(jié)束語

在一般情況下,，我們不必考慮這些狀態(tài)位,，但在某些情況下，利用這些狀態(tài)位并結(jié)合一定的指令,，可以給我們的編程帶來更大的靈活性,，同時(shí)對(duì)于進(jìn)一步提高自己的編程水平也有一定的作用