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嵌入式PLC的發(fā)展也呈現(xiàn)多元化,國內(nèi)外均有良好表現(xiàn):德國赫優(yōu)訊推出的將現(xiàn)場總線技術和PLC技術結(jié)合的netPLC很有特色,;國內(nèi)幾年前就有華中科技大學在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,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與人機界面相結(jié)合的硬件/軟件一體化為目標的平臺,,充分利用了CASE工具,結(jié)合各類嵌入式芯片的開發(fā)平臺和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫,,專為機電設備開發(fā)客制化,、具有ODM性質(zhì)的專用PLC。
而在我國嵌入式PLC的發(fā)展空間,,首先在于它十分有利于發(fā)揮我國自動化行業(yè)發(fā)展的兩大特點:有相當雄厚的為機電設備配套的市場基礎,,并擁有足夠的、性價比優(yōu)的設計開發(fā)隊伍,。我們可以以的成本,、較高的質(zhì)量,并按客制化的要求設計,、生產(chǎn)為機電設備配套的嵌入式PLC,,來代替通用PLC。
同時,,嵌入式PLC的硬件,、軟件、人機界面,、通信等各方面的功能設計靈活,,易于剪裁,更貼近各種檔次的機電設備的要求,。嵌入式PLC基于嵌入式系統(tǒng)的技術基礎,,拿來就可用。SOC芯片,、嵌入式操作系統(tǒng)與符合工EC61131-3編程語言標準的編程環(huán)境等優(yōu)勢,,使得其在市場上很容易找到
PLC的基本工作方式是順序執(zhí)行用戶程序,每一時鐘周期執(zhí)行一條指令,。對用戶程序的執(zhí)行一般有循環(huán)掃描和定時掃描兩種,,掃描過程分為三個階段,,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的實際輸出,。
PLC執(zhí)行完上述的三個階段稱為一個掃描周期
優(yōu)點 | 缺點 |
|
繼電器控制 | 用于小規(guī)模,、簡單控制時價格低 抗干擾能力強 | 需要動作確認 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 程序修改簡便 快速投入使用 | 大量生產(chǎn)時與專用控制器相比價格較高 |
專用電路 單片機等 | 大量生產(chǎn)時價格低 | 需要開發(fā)時間和技術 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值。當VREF=0,,則輸入電壓Vi每次過零時,,輸出電壓就要產(chǎn)生跳變。這種比較器稱為過零比較器,。

當輸入信號Vi為一正弦波時,,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邏輯,,大于則輸出與剛才相反的邏輯,,達到區(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,當運放使用LM358的時候,,不用也可以,。不過,有些比較器是集電極開路的,,當使用集電極開路的比較器的時候,這個上拉電阻是必須的,。
2)運算放大器組成一個施密特觸發(fā)器(也叫做滯回觸發(fā)器),,使觸發(fā)信號有一個滯回,從而使觸發(fā)后能夠可靠翻轉(zhuǎn),,避免小的干擾信號造成觸發(fā)器誤動作,。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R10無窮大(開路)的時候,電路就失去了滯回特性,,從而變成了一個單純的比較器,。
為了更好地說明R10的作用,我們假定VCC是10伏,。那么,,當沒有R10的時候(R10開路),輸入到2腳的電壓低于5負的時候,,1腳輸出為高電平,。2腳高于5伏的時候,1腳輸出低電平,。這里沒有滯回特性,。運放就是作為一個比較器。如果在5伏左右,,有一個零點幾伏的干擾信號疊加進來,,就會使比較器產(chǎn)生誤動作,頻繁地來回翻轉(zhuǎn),。
過零比較器特點
由于集成運放的凈輸入電壓和凈輸入電流均近似為零,,從而保護了輸入級;
由于集成運放并沒有工作到非線性區(qū),,因而在輸入電壓過零時,,其內(nèi)部的晶體管不需要從截止區(qū)逐漸進入飽和區(qū),,或從飽和區(qū)逐漸進入截止區(qū),所以提高了輸出電壓的變化速度,。
