西門子6ES7313-6BG04-0AB0
嵌入式PLC的發(fā)展也呈現(xiàn)多元化,,國(guó)內(nèi)外均有良好表現(xiàn):德國(guó)赫優(yōu)訊推出的將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和PLC技術(shù)結(jié)合的netPLC很有特色,;國(guó)內(nèi)幾年前就有華中科技大學(xué)在EASYCORE1.00核心芯片組中加載了嵌入式PLC系統(tǒng)軟件,作為硬件平臺(tái),,開發(fā)了多模人通道的嵌入式PLC,;還有一種發(fā)展路徑是以開發(fā)PLC與人機(jī)界面相結(jié)合的硬件/軟件一體化為目標(biāo)的平臺(tái),充分利用了CASE工具,,結(jié)合各類嵌入式芯片的開發(fā)平臺(tái)和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫,,專為機(jī)電設(shè)備開發(fā)客制化、具有ODM性質(zhì)的專用PLC,。
而在我國(guó)嵌入式PLC的發(fā)展空間,,首先在于它十分有利于發(fā)揮我國(guó)自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展的兩大特點(diǎn):有相當(dāng)雄厚的為機(jī)電設(shè)備配套的市場(chǎng)基礎(chǔ),并擁有足夠的,、性價(jià)比優(yōu)的設(shè)計(jì)開發(fā)隊(duì)伍,。我們可以以的成本、較高的質(zhì)量,,并按客制化的要求設(shè)計(jì),、生產(chǎn)為機(jī)電設(shè)備配套的嵌入式PLC,來代替通用PLC,。
同時(shí),,嵌入式PLC的硬件、軟件,、人機(jī)界面,、通信等各方面的功能設(shè)計(jì)靈活,易于剪裁,,更貼近各種檔次的機(jī)電設(shè)備的要求,。嵌入式PLC基于嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ),拿來就可用,。SOC芯片,、嵌入式操作系統(tǒng)與符合工EC61131-3編程語言標(biāo)準(zhǔn)的編程環(huán)境等優(yōu)勢(shì),使得其在市場(chǎng)上很容易找到
PLC的基本工作方式是順序執(zhí)行用戶程序,,每一時(shí)鐘周期執(zhí)行一條指令,。對(duì)用戶程序的執(zhí)行一般有循環(huán)掃描和定時(shí)掃描兩種,掃描過程分為三個(gè)階段,,即輸入采樣階段,、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段,,如圖1所示。
(1)輸入采樣階段,。PLC在輸入采樣階段以掃描方式順序讀人所有輸入端子的狀態(tài),,存人輸人寄存器,接著轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段,。
(2)程序執(zhí)行階段,。PLC在程序執(zhí)行階段中順序?qū)γ織l指令進(jìn)行掃描。先從輸人寄存器讀人所有輸入端子的狀態(tài),。

圖 PLC程序執(zhí)行過程
(3)輸出刷新階段,。所有指令執(zhí)行完畢后,,將輸出寄存器中所有的輸出狀態(tài)送到輸出電路,,成為PLC的實(shí)際輸出。
PLC執(zhí)行完上述的三個(gè)階段稱為一個(gè)掃描周期
優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
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繼電器控制 | 用于小規(guī)模,、簡(jiǎn)單控制時(shí)價(jià)格低 抗干擾能力強(qiáng) | 需要?jiǎng)幼鞔_認(rèn) 控制內(nèi)容修改困難 |
PLC控制 可編程控制器 | 適于小~大規(guī)模,、高性能、通用性好 程序修改簡(jiǎn)便 快速投入使用 | 大量生產(chǎn)時(shí)與專用控制器相比價(jià)格較高 |
專用電路 單片機(jī)等 | 大量生產(chǎn)時(shí)價(jià)格低 | 需要開發(fā)時(shí)間和技術(shù) 程序修改困難 |

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過零比較器原理
圖5-1電壓比較器
如圖5-1所示的電壓比較器電路,,參考電壓VREF可以是正值也可以是負(fù)值,。當(dāng)VREF=0,則輸入電壓Vi每次過零時(shí),,輸出電壓就要產(chǎn)生跳變,。這種比較器稱為過零比較器。

當(dāng)輸入信號(hào)Vi為一正弦波時(shí),,Vi每過零一次,,比較器的輸出Vo將產(chǎn)生一次電壓跳變,輸入Vi,,輸出Vo,,經(jīng)RC微分電路后的輸出Vo’如下圖所示:

圖5-3輸入Vi,輸出Vo,,經(jīng)RC微分電路后的輸出Vo’波形圖
過零比較器作用
過零比較器就是翻轉(zhuǎn)閾值為零的比較器,。無工作區(qū)域之說,比較器實(shí)質(zhì)就是開環(huán)狀態(tài)工作的誤差放大器,,以閾值為界,,小于閾值則輸出一個(gè)邏輯,大于則輸出與剛才相反的邏輯,,達(dá)到區(qū)分比較結(jié)果的目的,。至于是不是單值要看是否有遲滯量存在。
過零比較器電路分析
1)R11作為上拉電阻,,作用不大,,取值范圍很寬,,當(dāng)運(yùn)放使用LM358的時(shí)候,不用也可以,。不過,,有些比較器是集電極開路的,當(dāng)使用集電極開路的比較器的時(shí)候,,這個(gè)上拉電阻是必須的,。
2)運(yùn)算放大器組成一個(gè)施密特觸發(fā)器(也叫做滯回觸發(fā)器),使觸發(fā)信號(hào)有一個(gè)滯回,,從而使觸發(fā)后能夠可靠翻轉(zhuǎn),,避免小的干擾信號(hào)造成觸發(fā)器誤動(dòng)作。R10叫做滯回電阻,,也可以稱作正反饋電阻,。
由于有了R10,電路才有了滯回特性,。調(diào)節(jié)R10的大小,,可以調(diào)節(jié)滯回的深淺。當(dāng)R10無窮大(開路)的時(shí)候,,電路就失去了滯回特性,,從而變成了一個(gè)單純的比較器。
為了更好地說明R10的作用,,我們假定VCC是10伏,。那么,當(dāng)沒有R10的時(shí)候(R10開路),,輸入到2腳的電壓低于5負(fù)的時(shí)候,,1腳輸出為高電平。2腳高于5伏的時(shí)候,,1腳輸出低電平,。這里沒有滯回特性。運(yùn)放就是作為一個(gè)比較器,。如果在5伏左右,,有一個(gè)零點(diǎn)幾伏的干擾信號(hào)疊加進(jìn)來,就會(huì)使比較器產(chǎn)生誤動(dòng)作,,頻繁地來回翻轉(zhuǎn),。
過零比較器特點(diǎn)
由于集成運(yùn)放的凈輸入電壓和凈輸入電流均近似為零,從而保護(hù)了輸入級(jí),;
由于集成運(yùn)放并沒有工作到非線性區(qū),,因而在輸入電壓過零時(shí),其內(nèi)部的晶體管不需要從截止區(qū)逐漸進(jìn)入飽和區(qū),,或從飽和區(qū)逐漸進(jìn)入截止區(qū),,所以提高了輸出電壓的變化速度,。
