可编程范文10篇

可编程范文篇1

可编程控制器课程单元，是对于在电子电器以及拖动设备中设置的逻辑控制单元原理和应用方式进项简洁介绍的课程单元，早期的PLC只能做些开关量的逻辑控制，因而叫PLC。近年来，PLC采用微处理器作为中央处理单元，不仅有逻辑控制功能，还有算术运算、模拟量处理甚至通信联网功能，正确应称为PC。但为了与个人计算机有所区别，仍称其为PLC。尽管功能在逐步强大，但是由于该技术是依托于成熟的储存模块，通过写入读出进行控制过程设置的一项实用性技术，其现实应用虽是集通信技术、计算机技术以及自动化技术为一体的新型自动控制装置，但组装方便，编程简单，适合大规模格式化应用，因此对学习者的基础要求和编程能力没有特殊要求，可以作为一种实用性技术作为教学目标。尤其是对于学习电力自动化和电子电器的学生，学好可编程自动化课程对于熟悉自动化控制原理以及将来在工作实践中，能够得心应手的处理电器问题以及简单设计一些控制单元有着决定性的作用，因此对于中等职业学校的可编程控制器教学单元课程设计的好坏，不仅决定了学校自动化控制专业的水平，也同时决定了学校的毕业生是否能够顺应社会，成为社会上可造之材的关键课程，不得不引起电子电器以及自动化控制专业的专业课程所重视，并花大力气解决教学课程设计等工作。

2可编程控制器教学的主要课程目标

可编程控制器技术，是现代工业自动化三大支柱之一，其目标就是实现设计意图和设备运行的即时通信。随着教育的发展，教会学生了解可编程控制器的原理，以及工作特点是课程的首要任务，也是教育要面向未来的最基本要求，这是现代工业对对课程设计的主要现实要求。而对课程目标而言，就是要顺应这一时代要求，把这一体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强的实用技术方法传授给学生，使得学生能够按照从业需求掌握相关知识和技能。

3教学课程的设计重点选择

课程设计的基础来源于所教授单元的结构体系，对于可编程控制器技术而言，它是设备电气系统的心脏和交互传输中心，可编程控制器就是这一完整单元的承载者和实现者，而对于中等职业学校的学生而言，控制原理主要作为了解，而控制输入单元的设计和运行原理就需要加大力度去了解，并加以熟练掌握，达到能够简单设计和故障排除的职业需求。同时对于中等职业学校的学生而言，执行机构由控制元件和开关系统指挥各类机械的运行对于这类学生是主要的学习目标，因此重中之重应该安排这部分的教学设计。

4课程设计的主要方法和教学途径分析

4.1入门教育

可编程控制器科目的学习，对于中等职业技术学校的学生而言，很容易产生畏难情绪，以为像计算机编程语言一样晦涩难懂，从而产生畏难情绪。因此初始教案的设计就应当有针对性的进行设计，从学生的兴趣爱好入手，充分利用学生对知识的渴望和新鲜感，加以正确有效的引导。从身边的PLC应用入手，讲解相应专业同可编程控制器应用的关系，给学生描绘可编程控制器在城市便捷交通控制、生活设施，以及市场上流行的数控加工中心、机械手，甚至3D打印机应用的广泛实例，激发学生获取知识的欲望和好奇心，觉得它就在我们身边。同时教师还可以配合激励机制联系就业市场的需求（有较多单位提出“懂得PLC者优先”），从而激发了学生的学习欲望。

4.2课程进度设计要素

根据学生素质参次不齐的现状，中等职业教育可控制编程器课程单元应当是从简单应用入手，增加学生学习的信心和勇于探索的内在需求。在现代科技飞速发展的今天，信息的来源层出不穷，充分发挥校园信息平台，利用互联网和各类科学技术讲座，不断灌输自动化对生活的改变，让学生身处可编程控制器带来的惊喜改变中，把课程设计融入学生的个人生活中去，循序渐进让学生从内心里接受知识，接受不断进取、不断获取新知识新技能的内在动力。在享受科技发展带来的便利和科技进步之余，也将自己融入科技进步的洪流中去，真正成为知识的主人。

4.3把课堂教学变成互动参与的知识殿堂

教学的主体最终还是学生自身，因此在课程设计上需要着重增加学生的主动性和参与度，可以采用老师下课题，分组收集相关知识点的方式，让学生对所学内容进行外延和内涵的扩展活动，从学生收集的图片资料和其他应用范例中获取营养，在获取知识的同时培养同学之间的合作意识和竞争意识，增添了学生学习的信心和对课程的浓厚兴趣。对于可编程控制器这一实用但略显枯燥的课程而言，直观教学的方法无疑可以带来良好的课程效果，在增加感性认识的同时，可以拓宽学生的知识视野，同时可以培养学生的观察能力，同时也可以采用互动环节，让同学们自助设计和制作示教板和器具以及简易控制单元，从而使学生对理论知识，学生在感性直观教学中易于理解、掌握。

4.4充分利用多媒体教学手段

中等职业技术学校的生源一般都来自城市周边，对于工业化的理解并不直观，尤其对于大型设备，大型流水线以及数控加工中心的认识一般都缺乏必要的认识。在实习和学习之前，充分利用多媒体辅助教学，就可以解决这一难题，充分利用多媒体技术制作教案，用丰富的设备设施充分体现可编程控制器的应用。同时对于晦涩难懂的理论也可以直观的分化出来，把编程输入和控制流程，直到各种控制动作的实现都一一展现在学生的面前，达到控制过程直观呈现的效果，充分理解可编程控制器的控制原理，细化程序的设计理念和操作方法，摒弃枯燥的填鸭教学以避免给学生带来畏难情绪。

4.5利用好实验手段，展示课程魅力，提高学生学习兴趣

众所周知，实验课是电子电器类课程最能吸引学生好奇心和创造性的科目，不但可以起到理论课的补充作用，更是强化学习效果的重要手段，在现代教学理念中还把实验课作为检验学生学习能力和动手能力的主要考察方向，因此做为一个良好的课程设计，可谓不能不加以充分认识和利用。通过实验，学生们充分的动手实验，观察现象和结论，不仅可以加深理解所学的基础知识，同时通过实际的模拟实验，可以直接了解将来工作中手动编程器的使用情况，是学生们走上社会后直接面对工作的捷径，从而提高学生的社会适应性，增强学生的就业竞争力；而不单单是一种学习知识了解技能的工具。因此对于以造就实用型复合人才为培养目标的中等职业学校，充分利用好实验手段，是教学课程设计的关键命题。

5结语

可编程范文篇2

关键词：可编程序控制系统控制室照明线路设计敷设

1.引言

为了满足对生产工艺的过程控制、参数检测和优化生产等工厂管理、控制现代化的需要，以提高产品质量、节约能源、降低成本、改善劳动条件以及确保设备的正常运行为目标，某化纤厂后处理工段主流程选用了先进的西门子公司过程控制系统SIMATIC.Process,Control－System，简称SI－MATICPCS7。经过一年多的运行实践，系统运行稳定、控制方便，并且能根据国际市场和国内需求，在不改变硬件设施阶情况下，只需通过软件改变运行参数，就可及时调整生产品种，社会效益和经济效益十分明显。

SIMATICPCS7可编程序控制系统是西门子的新一代控制系统。它分为中央控制及远程控制两大部分，中央控制部分放置在后处理控制室MCC的主控制盘内；远程控制部分分布在现场控制点附近，通过现场控制盘用于卷曲、切断及打包进行信号联系。主控制盘采用PLC方式。为了使现场部分的可编程序控制器设备和MCC电动机控制中心更接近，采用远程模块化的I/O站和现场总线的控制方式，这样就有利于I/O配线和对外电缆敷设。

2.中央控制室或分操作台的控制室设计

2.1照明

在中央控制室或者有分操作台的控制室中，常常通过计算机屏幕进行管理和控制，值班人员的视力既要持续又要紧张地工作，为了既能看清彩屏的画面，又要维持房间内的照明，一般照度以200～300Lx为宜；同时，在同一房间内照度要均匀，且在垂直面上有足够的照度。照明设计时应提倡绿色照明以利节能。照明光源建议采用TLD－36W/840光源为好。该光源光效更高，显色性更好，便于布置和改善视觉条件。在灯具布置应无直射眩光和反射眩光对准屏幕，灯具宜选用嵌入式隔栅灯或发光天棚。另外一个要点是照明和维护电源，绝对不允许与可编程序控制器的控制/信号电源共用同一路供电。照明及备用电源线的敷设，要尽可能避开控制/信号电缆。由于照明和维护电源使用条件中偶发因素很多，应避免照明和维护电源在突然集中用电时对控制/信号电缆造成干扰，例如，使用维护电源接电焊机，可能会引起意想不到的干扰。

2.2电话

在控制室和操作间，配置电话是必要的，而且为了流动人员工作方便，中央控制室配有无线移动电话。但这种高频高功率发射电话机有时会对可编程序控制器的工作产生干扰。选择哪种电话，决定因素很多，但不宜在可编程序控制器和计算机屏幕十分靠近的地方放置这种电话。

2.3空气环境

室内工作环境温度推荐在25℃±5℃，湿度40％—80％RH，不结霜；要消除空气中硫化氢H2S、二氧化硫（S02）、氯气等腐蚀性气体，以及铁粉、碳粉等可导电性尘埃。一般环境应少有腐蚀性气体。对于有腐蚀性气体、有可编程序控制器控制系统的的场所需要采用净化或隔离等防腐措施。

3.接地设计与施工

在以可编程序控制器为核心的控制系统中，有多种接地方法，每种接地线汇流于一个理论的“点”，这是信息零电位基础。为了安全使用可编程序控制器，应区分下列几种接地方法：

数字地：也称为逻辑地，是各种开关信号、数字信号的零电位。

模拟地：是模拟信号的零电位，它也是模拟信号精密电源的零电位，它的“零”是十分严格的电平。

信号地：通常是指一般传感器的地。

交流地：交流供电电源的N线，它通常又是产生噪声的主要地方。

直流地：它是直流电源标准电压起点，在非浮空的直流电源，就把它作为地线，而且就是接地的连接点，因为“地”是无法分开的。

屏蔽地：一般为防止静电、磁场感应而设置的外壳或金属丝网的接地。为了消除外壳或丝网上积聚的电能，专门使用铜导线将外壳或金属丝网连接到地壳中去。

保护地：一般指机器、设备外壳或装在机械与设备内的独立器件的外壳，外壳要与其内部绝缘，外壳接地用以保护人身安全和防止设备电能的漏失，保护地的接地必须是良好的。

电源及接地噪声对可编程序控制器及其I/O会有很大的影响。在许多著作中特别强调机器设备、电缆的护套、信号线的屏蔽层、柜机箱的外壳接地有一定要求。例如电缆护套、信号线屏蔽，仅用一端接地，另一端浮空；信号线在信号源处实行屏蔽接地，引入I/O端口侧浮空。在设备运行中电源和地线的噪声是难以克服的。但是良好的制造工艺，优良的施工质量，可以大大减少其危害。

关于可编程序控制系统和用电系统单独接地还是分开接地的问题，是涉及到可编程序控制器技术发展的水平问题。地球仅有一个，地是无法分开的。理想的情况是一个生产过程系统的所有接地点与大地之间阻抗为零，实际上是很难做到的。但在接地设计中要求电路中PE线和整个钢铁结构、机械设备外壳、电缆桥架、大型电气设备、敷设电缆的支架，各种工艺的金属管道都能与大地是同一零电位，即等电位接地联结，一般要做到接地电阻不大于1。这是目前统一接地的要求。

在工程安装阶段，就要很好地连接上述各种接地线，在安装电源和配置好地线之后，可编程序控制器才能进人通电与调试，它一般遵守下列几个原则：

将屏蔽地、保护地各自独立地接到等电位接地铜排上，不应当将其和电源地、信号地在其他任意地方扭在一起。在控制系统中，为了减少信号的电容锅合噪声，要采用多种屏蔽措施，屏蔽结构最终有统一接地点。为解决电场屏蔽分布电容问题，屏蔽地应接人大地。为解决雷达、电台这类高频辐射干扰，可以用金属丝网作电磁场屏蔽。它由电阻低的金属网，及外壳等套在关键部位，例如使用无线操作的手动控制盒的金属网屏蔽汇流后再接人大地。对于纯防磁的现场，例如防止强磁铁、变压器、大电机的磁场耦合，采用高导磁材料做屏蔽罩，使磁回路闭合，再将外罩接人大地。保护地常用一点接地，但保护地的外壳，例如机柜的门或窗，活动部分等，它们都要与固定外壳用地线连接在一起，在每个连接点要把金属表层的防护油漆、金属锈蚀斑痕刮磨干净，再利用压花垫圈和锁紧螺栓、螺母连接牢固。

在模拟信号地和屏蔽地中，模拟地的接法十分重要，每个制造商在提供可编程序控制器的产品时，都有许多严格的连接方法及规则。包括信号配线、外壳屏蔽、浮地、传输电缆使用的型号、芯截面积、电源供应等，这是一项专门的技术。因此，对它们的使用、接地方式等要严格地按操作手册进行。当可编程序控制系统用于地域广大的范围时，不要将模拟量信号做长距离的传输，在需要使用较多的模拟量模板时，应力争把模板布置到距离现场最近的扩展机箱中去。

4.电缆设计和敷设

工业生产环境中电磁干扰是难以克服的。在使用可编程序控制器组成的控制系统中，要连接生产现场的大小设备，要连接多种通信线路，合理设计一个电缆走向和施工敷设是很重要的。这种工作不同于软件调试，一旦做完很难修改。特别要注意干扰源。生产现场有如下几种关键的干扰源：动力电缆、大型机械、高功率的设备在电力传输中会在电缆周围和设备附近产生电磁锅合；电焊机、火焰切割机本身就是生产线工作设备，有时又是可编程序控制器控制的设备，在它们反复动作时产生高频火花、金属熔渣等都会损坏其他设备或电缆；高频率的电子开关，在反复接通与关断时，产生高次谐波，从而反馈到接口电路，形成高频干扰；为了消除上述因素对整个生产过程控制系统的影响，合理设计电缆走向、选用电缆，合理施工敷设能保证一个可编程序控制器的控制系统正常运行。

工厂生产现场中，需要敷设下列各种电缆：电源电缆、I/O信号的电缆、本地通信或者远程I/O扫描的通信电缆、可编程序控制器和计算机组网的通信电缆，另外还有电话与广播电话电缆，工业电视电缆，它们都可能要与可编程序控制器联系的。计算机及它们的显示器，并不一定完全具有工业级的标准，尤其在中央控制室主控台上，有可编程序控制器的设备，有工业电视设备、调度电话，尤其是近年来的无线电话，在控制室电缆敷设时应注意高频磁场辐射对他们的干扰。

4.1对于电缆的一般要求

要求电缆线本身要有良好的可挠曲性；在使用端子与导线连接时，要选用经久不变形的压接端子与导线做成柔性的连接。在有大功率电能传输的连接点处要用钢排和有压花垫圈的螺栓与螺母压接端子连接，不能有连接间隙；长年使用，由于电火花的锈蚀，常常引起不容易被发现的连接故障，接点处电阻变得很大，所以，为了防微杜渐，一定要精心施工，不能使用电缆端头扭接或普通的方式连接。强动力电缆和信号电缆在敷设过程中，在有条件的地方，间隔均要在500～600mm以上，无条件时应采取隔离措施，防止动力电源对信号的干扰。

4.2不同用途要选用不同的电缆

可编程序控制器最多的是I/O信号电缆，它传送“0”和“1”两种极性完全相反的信号，长距离传送这种信号时，最好选用屏蔽电缆；同一台设备、同一电平等级、同样信号功能地理位置十分接近的，可共同使用同一根电缆，以减少电缆数量。电缆芯截面不要选得太细，通常交流信号缆的每芯截面积为1.5mm2，环境特别窄小的地方用O.75mm2或1.0mm2。直流信号长距离传输时，要考虑线阻小、截面积大的导线，争取使用多芯、铜质导线，还要考虑缆线上可能受到的干扰，避免信号的失真。

模拟量信号电缆的选型，常常要考虑和模拟量相关的设备、可编程序控制器使用的模板等使用条件，这时要区别模拟量是电压型还是电流型传输信号、信号的线性测量范围、输人阻抗、误差精度、温漂、隔离措施、每路信号传输耗电功率、电流量等条件，另外还要考虑是使用内部电源还是使用外部电源，一般还要同时考虑其电源怎样同时供电。许多商家有专用的模拟量一次产品，它包括测量、执行、信号放大、远程传送等环节的配套设备，有的还需要使用专用屏蔽电缆，因此，使用模拟量信息时，常常要做到配套处理。高速脉冲是调速控制系统的特有信号，例如高速脉冲计数器，脉冲编码器等设备，当工作频率高于100Hz应选择专用的屏蔽电缆。对于开关信号，因频率低不作为脉冲信号，可以用普通电缆来传输。在高速计数脉冲电缆的敷设时，还要测试和防止高频信号对低频信号和普通信号的干扰。

通信信号电缆是高频信号电缆，有同轴电缆、双绞线、双芯屏蔽线以及光纤缆等多种可编程序控制器通信电缆，它们有特定的要求，一般选用可编程序控制器商家供应的或采购同类型性能的电缆，不能随意改变。信号缆在长距离传输或可能穿越一些特殊的现场时，如强磁场或电场，单独穿过一些有移动物体运行的空间等，应采用穿保护套管敷设。

有些特殊信号电缆是由可编程序控制器模板、外部设备的用途共同确定的，最好选用商家配套供应的产品。

4.3不同的环境采用不同的电缆敷设方法

可编程序控制器控制系统中，大部分被控制设备远离控制室，分布在现场。此时要架设专用的电缆桥架。电缆桥架设计有个一般划分约束可供参考：一是分层，二是强动力与弱信号电缆不能混合使用同一层。可编程序控制器及MCC动力控制的执行信号电压为380VAC或220VAC，电机的动力电缆和可编程序控制器的控制电缆桥架一般是绝对分开的，即最上面一层敷设220VAC、380VAC动力或动力操作信号电缆；下面一层可以敷设工厂之间电话、工业电视等的电缆；再下面一层用来敷设可编程序控制器的DI、DO、AI和AO的电缆；有条件的地方24VDC和220VAC的信号也可以分层。为防止电流量在10A以上的动力电缆对信号电缆造成的电磁干扰，尽可能在敷设电缆时要有净余间隔500mm左右；但是许多现场常常没有这个净余的空间。可在电缆敷设完成后加护盖，电缆桥架金属结构之间全部采用连接铜线跨接，接地线就近连入接地线网，使得电缆桥架和电缆盒形成一个良好的接地环境。

室外电缆还有一种埋地敷设，这种方法尽可能少用，但在穿过火车铁轨、建筑物本身有电缆沟或有地下隧道时可以使用这种敷设，而进入地下隧道后，电缆桥架又应该沿墙壁敷设。

室内电缆敷设时，由于室内空间较小，各种电缆的来由去向不一致，因此最好有统一的走向规划。电缆在进入可编程序控制器的机柜前要尽量减少动力电缆和信号电缆平行排放的距离。在电缆进入可编程序控制器机柜时，动力电缆和信号电缆在机柜底面上看，最好分别排放在两个对角线方向，即从间隔最大的方向进入机柜。

4.4可编程序控制器系统的现场开关与设备连接

可编程序控制器多数为数字量信号直接采自现场。它们有位置、速度、距离、温度、压力、物流量、电流量、电压、功率等。基本上有物理形式或电形式、光电形式。按照功能划分就可能叫出各式各样的名字。可编程序控制器使用的开关有几种意义，一种本身就是电路的按键式开关，可以带锁紧，或不带锁紧，总之能完成一个线路的接通或断开。当这个线路的接通或断开被赋予不同的含义时，这个开关的命名就有实际的意义。一般来说这种开关有一条线接入到I/O端口，它的“0”与“1”就是数字量输入，另一条线就是公共线，或者叫作公共信号地或者公共电源。但是许多传感器生产厂家，为生成这个信号要使用3条或4条线，即采用另外的引线是为使传感器的端头产生测试功能的电、磁、光等效应，因此在遇到选用由3条线或4条线连接的传感器时，包括现场电缆敷设、选型都要详细阅读有关的说明才能做出正确的设计。

参考文献

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漾头水电站位于贵州省铜仁市附近，装机容量为2X8000KW，水轮机为轴流转桨式，设计水头为18M。原调速器为某厂生产的模拟电液调速器，机械控制部分采用电液转换器，二级放大部分采用主配压阀，接力器与主配压阀开环无反馈；在电气上采用模拟电子调节器，抗干扰性能差；自动运行时，常误动作。自投入运行以来，随着长时间的运行，机械的磨损，电气分立元件的老化严重地影响机组的安全运行。

原调速器存在的主要问题是：

1)抗卡阻效果差。调速器对油质要求较高，常卡阻，不能保证长期自动运行。

2)运行操作不方便。由于机械磨损主配压阀渗漏造成接力器漂移，且手动运行时无反馈，运行人员总要不断的调整，劳动强度较大。

3)抗干扰能力差。任何电磁干扰都可能造成调速器误动作。

4)检修维护不方便。调整环节太多，每次检修后，仅调整各个节流阀就需要几天时间。

2．改造方案

针对漾头水电站的具体情况，拟定如下改造方案：

方案一.用ZFST－100型数字阀PCC可编程智能调速器整机替换原调速器。采用机电合柜形式。

方案二.保留原调速器主配压阀，去掉原调速器中除主配压阀以外的其他部分，采用步进电机替代电液转换器，采用PCC可编程智能调节器替换原模拟电子调节器。采用机电合柜形式。

由于主配压阀的结构形式为滑阀，主配压阀活塞与衬套之间的间隙所造成的渗漏就不可避免，为了减少主配压阀活塞与衬套之间的渗漏，就要在主配压阀活塞阀盘与衬套与窗口之间加大搭叠量，而搭叠量加大了调速器机械死区。由于主配压阀活塞与衬套之间的间隙所造成的渗漏不可避免，因此在手动运行时就需要机械反馈来补偿，否则，接力器就要漂移。

由于漾头水电站原调速系统没有采用机械反馈。因此，在设备改造时，必须采用无钢丝绳反馈（或杠杆反馈）结构，只采用电气反馈。如采用方案二即保留原调速器主配压阀，手动运行时溜负荷。由于溜负荷，增加了运行人员的劳动强度。而采用方案一数字阀调速器则能解决这一难题。

综上所述采用方案一最为理想。

为了适应机组安全稳定运行要求，实现水电站“无人值班”（少人值守），铜仁市地方电力公司漾头水电站经过调查研究，选用天津市科音自控设备有限公司研制的新一代调速器：ZFST-100型数字阀PCC可编程智能调速器，对原调速器进行了整机更换改造，率先实现了在轴流转浆式水轮发电机组上应用数字阀+可编程计算机控制器的智能调速器。

3．数字阀PCC可编程智能调速器

结合水轮机调速器的特殊性，ZFST-100型数字阀PCC可编程智能调速器，选用不同于常规PLC的新一代可编程控制产品－PCC，即从贝加莱公司（B&R）进口的可编程计算机控制器B&R2003。它面向自动化过程，而不是面向继电器逻辑电路仿真，这就是B&R2003的理念。PCC代表着一个全新的控制概念，它集成了可编程逻辑控制器(PLC)的标准控制功能和工业计算机的分时多任务操作系统功能。它能方便地处理开关量，模拟量，进行回路调节。并能用高级语言编程，具备大型机的分析运算能力。其硬件具有独特新颖的插拔式模块结构，可使系统得到灵活多样的扩展和组合。软件也具备模块结构，系统扩展时只需在原有基础上叠加运用软件模块。CPU运行效率高，用户存储器容量大。这些优越性都为智能式水轮机调速器提供了强有力的资源保证。

在电气机械转换方面，采用电磁球阀替代电液转换器；在放大级采用二通插装阀替代主配压阀。调速器从总体上降低了对油质的要求，从根本上避免了电液转换器发卡的弊病。由于数字阀技术是采用高速电磁球阀为先导阀，以二通插装阀为主阀，而且插装阀的密封形式为锥阀，因此数字阀又具有液压锁的功能，有效地避免了接力器的漂移，因此主接力器无需机械反馈。所以数字阀调速器在漾头水电站的应用，可以以最小的改动，达到整机改造的目的。由于该系统的先导电磁球阀又具有手动阀及事故阀的功能，减化了调速器内部结构，从结构上减化了整个调速系统。所以该型调速器实现了真正意义上的无杠杆，无管路；在结构上采用集成块的形式，外形简洁明快，可靠性极高，性能优良。由于无需机械反馈，该型调速器在机组的布置上可不受任何限制，厂房整齐，美观。

3.1主要特点

1)全新的控制理念。采用不同于常规PLC的新一代可编程计算机控制器--PCC，面向控制过程，能采用高级语言，分析运算能力强，在同一CPU中能同时运行不同程序。程序运行时仅扫描部分程序，效率很高。

2)全PCC化，具有极高的可靠性。从输入到输出,从测频到控制脉冲等各环节均实现了PCC化。PCC的平均无故障时间MTBF高达50万小时，即57年。常规PLC的平均无故障时间MTBF为30万小时。

3）多任务的优点。在传统PLC中，并行处理是靠程序扫描来完成的。但事实上多任务才是并行处理的逻辑表达式，更简单直接的方法就是采用多任务技术。PCC恰恰可以满足这种需求，当某一任务在等待时，其他任务仍可继续执行，非其他常规PLC可以比拟。

4）智能型调速器。采用自适应式变结构，变参数并联PID调节。自动识别电网的性质，并自动适应电站的各种特殊运行方式，如孤网运行，及由大电网解列为小电网运行的突变负荷等特殊情况，均可保证机组稳定运行。人性化设计，具有很强的自诊断、防错、纠错及容错功能。

5）采用PCC高速计数模块(HSC)测频。PCC高达6.3MHz的计数频率，具有很高的测频精度和可靠性，从而使调速器的输入通道－测频环节的可靠性有了根本的保证。

6）由PCC实现信号综合及控制脉冲的输出。调节器的电气开度（数字信号），和转换为数字信号的接力器实际位移由PCC内部进行综合比较，输出控制脉冲信号，经功率放大后，直接驱动先导电磁阀。充分发挥了PCC多任务的功能。

7）联网方便。具有RS232或RS485通讯接口，可以方便地实现人机对话，及与上位机通讯，提高电站的自动化水平。

8）调节模式灵活。可实现频率调节，开度调节，功率调节，并可实现调节模式间的无扰动切换。

9）PCC的大内存，为智能型调速器提供了资源保证。用户内存：1.5MBFLASHPROM，远大于常规PLC10KB左右的内存。

10)采用电磁球阀做为电液转换元件。彻底解决了常规调速器电液转换元件油污发卡的问题，使电站可以实现完全可靠的自动运行。

11)可以适应电站的各种特殊运行方式。如孤网运行，及由大电网解列为小

电网运行的突变负荷等特殊情况，均可保证机组稳定运行。

12)具有故障锁锭的功能。由于数字阀只有通/断两个状态，且数字阀采用锥阀密封可以保证在31.5MPa下无泄漏，所以，数字阀又具有液压锁的功能，因此该系列调速器在测频信号消失及断电等情况下，具有故障锁锭的功能。

13)无杠杆结构。该系列调速器采用了数字阀液压随动系统，自动时有电气返馈，手动无需反馈，因此取消了杠杆，消除了因为杠杆造成的死区，提高了调速系统的精度，而且无管路，结构简单，美观。

14)友好的人机界面。采用触摸屏做为人机界面，画面美观逼真，全中文显示，操作方便，可以同时显示很多信息。

15)维护简单调试方便。由于PCC的高度集成化和高可靠性，对于运行维护人员没有太高的特殊要求，调试只需设定有关数字，没有太多的电位器等可调元件。

16)采用数字协联方式。桨叶随动系统准确度高。

17)零扰动手/自动切换。由于自动运行时，电磁球阀每次动作后都处于失电状态；而切断电源即为手动运行。手动运行时，电子调节器跟踪接力器的实际开度。因此数字阀调速器实现了零扰动手/自动切换

3．2主要功能

ZFST-100型数字阀PCC可编程智能调速器具有自动、电手动、手动三种操作方式，且可无条件无扰动切换。具有很多功能，实用性智能性很强，除常规功能外具有如下主要功能。

1）空载运行时，能自动跟踪系统频率,实现快速并网。

2）具有频率调节、开度调节、功率调节三种模式，并可实现调节模式间的无扰动切换。功率调节模式下，可接受上位机控制指令，实现发电自动控制功能(AGC)。

3）具有很强的自诊断、防错、纠错及容错功能，并可将有关故障信息显示在屏幕上，或发出报警信号。

4）与上位机通讯的功能，接受上位机的控制命令，给上位机传送有关信息。

5）开停机智能控制。

6）具有参数记忆功能。当电源失电时，PCC可保存数据存储器的内容，使运行人员可以方便地修改有关参数并被记忆。

7）具有水位调节功能。

8）多级密码保护功能。持有密码级别的高低，决定了对系统行使权利的大小。运行人员只能观察到常规显示画面并进行常规操作，检修人员或管理人员可对调节参数等进行修改。

9)采用交直流双重供电，当交流电源故障时，直流电源自动投入，直流电源故障时，保持当前开度不变。

10)空载运行，当机频信号消失时，自动将开度保持在空载开度以下，以防过速。并网运行，当机频信号消失时，自动切换为网频测量回路，保持正常发电运行，同时发出机频故障信号。

3.3调速器工作过程

数字阀PCC智能调速器的结构框图如图1所示。

调速器自动运行时，接收到开机令后，按照预先设定好的开机规律开机。当网频测量正常时，调速器自动选择频率调节模式，PCC按照机频与网频的差值进行PID运算，为实现快速并网作好准备；当网频测量故障时，自动切换为开度调节模式，PCC按照机频与频率给定的差值进行PID运算。PCC根据电气开度和实际开度的差值输出脉宽调制（PWM）信号，经功率放大后驱动电磁球阀，调节导叶开度，使机组自动运行于空载工况。

并网后，如为并大电网运行，自动切换为开度调节模式。如为孤网运行，自动选择频率调节模式。通过上位机或触摸屏改变功率给定值，调节器经PI运算后，实现负荷调节。接到停机令后，调速器自动将机组关机，完成停机过程。

4．现场试验结果

现场进行了静态，动态试验，第一台调速器现场试验结果如下：

1）转速死区：0.015%

2)空载扰动试验

调速器自动运行，选择多组PID调节参数，选取频率摆动值和超调量较小，稳定快、调节次数少的一组调节参数，作为空载运行参数,即:bt=45，Td=20，Tn=0.5

上扰：48.00Hz至52.00Hz，下扰：52.00Hz至48.00Hz

PID调节参数

上扰/下扰

最高(低)值（Hz）

调节次数（次）

调节时间（s）

bt=45

Td=20

Tn=0.5

上扰

52.03

1

8

下扰

47.46

1

7

3)空载频率摆动值

将调速器切至自动位置，PID调节参数为上步试验优选出的空载运行参数，机组开至额定转速。机组运行稳定后观察机组频率摆动值，每次三分钟，共三次，取平均摆动值。

最大值

最小值

Fj（Hz）

50.03

49.98

Fj（Hz）

50.02

49.96

Fj（Hz）

50.04

49.99

自动空载频率摆动值：±0.06%

4）甩25%额定负荷，接力器不动时间为0.18s。

5）甩100%额定负荷，转速最大上升为额定转速的133.6%，超过3%额定转速的波峰次数为1次，从接力器第一次向开启方向移动起，到机组转速摆动值不超过±0.5%为止所经历的时间为27S。

6）突变负荷试验

突增，突减25%额定负荷，非常迅速地稳定在新的工况，完全符合电站实际运行的要求。

5．结束语

试验结果表明，天津市科音自控设备有限公司生产的ZFST-100型数字阀PCC可编程智能调速器的各项性能指标均优于国家标准“水轮机调速器与油压装置技术条件GB9652.1-1997”。第一台投入运行已有两年，第二台投入运行已有一年，实践表明，调速器未出现任何故障，运行人员操作简单，维护工作量很少，大大减轻了劳动强度，并减少了运行人员。该型调速器完全满足电站“无人值班”（少人值守）的要求。调速器的成功改造，给漾头水电站带来了非常可观的经济效益。

参考文献

可编程范文篇4

通用型可编程模拟器件主要包括现场可编程模拟阵列（FPAA）和在系统可编程模拟电路（ispPAC）两大类。二者的基本结构与可编程逻辑器件相似，主要包括可编程模拟单元（ConfigurableAnalogBlock，CAB）、可编程互连网络（ProgrammableInterconnectionNetwork）、配置逻辑（接口）、配置数据存储器（ConfigurationDataMemory）、模拟I/O单元（或输入单元、输出单元）等几大部分，如图1所示。模拟I/O单元等与器件引脚相连，负责对输入、输出信号进行驱动和偏置、配置逻辑通过串行、并行总线或在系统编程（ISP）方式，接收外部输入的配置数据并存入配置数据存储器；配置数据存储器可以是移位寄存器、SRAM或者非易失的E2PROM、FLASH等，其容量可以数十位至数千位不等；可编程互连网络是多输入、多输出的信号交换网络，受配置数据控制，完成各CAB之间及其与模拟I/O单元之间的电路连接和信号传递；CAB是可编程模拟器件的基本单元，一般由运行放大器或跨导放大器配合的可编程电容阵列、电阻阵列、开关阵列等共同构成。各元件取值及相互间连接关系等均受配置数据控制，从而呈现不同的CAB功能组态和元件参数组合，以实现用户所需的电路功能。CAB的性能及其功能组态和参数相合的数目，是决定可编程模拟器件功能强弱和应用范围的主要因素。

数模混俣可编程器件可看作是可编程模拟器件的推广形式。以SIDSA公司（www.sidsa.con/fipsoc）的FIPSOC系列（数模混合现场可编程片上系统）为例，它既包含有模拟的可编程单元和互连网络，又包含有由逻辑宏单元和开关矩组成的FPGA，还包含有A/D、D/A转换器和用于配置与控制的嵌入式微处理器等要，可用于片上系统（SOC）的开发与实现。但其模拟部分的规模较小，主要面向数据采集、实时监控等特定应用。

2基本开发流程

可编程模拟器件开发的主要步骤依次为：（1）电路表达，即根据设计任务，结合所选用的可编程模拟器件的资源、结构特点，初步确定设计方案；（2）分解与综合，即对各功能模块进行细化，并利用开发工具输入或调用宏函数自动生成电原理图；（3）布局布线，即确定各电路要素与器件资源之间的对应关系以及器件内部的信号连接等。可自动或手动完成；（4）设计验证，即对设计进行仿真（根据器件模型和输入信号等，计算并显示电路响应），以初步确定当前设计是否满足功能和指标要求。如果不满足，应返回上一步骤进行修改；（5）由开发工具自动生成当前设计的编程数据和文件；（6）器件编程，即将编程数据写入器件内部的配置数据存储顺。一般通过在线配置方式完成，也可利用通用编程器脱机编程；（7）电路实测，即利用仪器对配置后的器件及电路进行实际测试，详细验证其各项功能和指标。如果发现问题，还需返回前有关步骤加以修改和完善。可编缉模拟器件设计的基本流程图如图2所示。

该流程主要在微机上利用开发工具完成，基本可做到“所见即所得”。以往由于元件超差、接触不良等实际因素造成的延误和返工可基本消除，对设计者的要求也大大降低。

3主流器件与核心技术

FAS公司（）的TRAC系列现有TRAC020、TRAC020LH（微功耗版本）、ZXF36Lxx(模拟门阵列)等器件，采用电压运行算技术一一以随时间连续变化的模拟电压为信号参量。其CAB由运放配置电阻、电容、多路模拟开关等组成，可编程互连网也主要利用模拟开关实现。利用配置数据控制多路模拟开发即可改变CAB的内部连接（即功能组态）；改变一组按特定规律取值的同类元件（电阻或电容）之间的连接关系，获得所需的等效元件取值；改变各CAB间的信号传递关系等。

该系列具有接近常规器件的优良特性（如闭环带宽可达12MHz），面向模拟计算的器件结构和便于向ASIC移植的产品线。其CAB具有加（ADD）、取负（NEG）、对数（LOG）、反对数（ANT）、积分（AUX-def）、微分（AUX-int）等运行型功能组态，设计得可根据设计目标的数字描述或信号流图，利用开发工具以绘制框图方式完成电路设计而无须考虑其内部细节。缺点是可编程能力较强，器件内部连接基本固定（参见图3），仅能利用NIP（直通）和OFF（断开）功能组态或外部连接线（Link）等加以改变；器件内电阻等元件均取值固定，须外接RC元件来改变有关的电路参数。设计过程的自动化程度和电路的整体集成度也因而降低。

Lattice公司的ispPAC系列等采用跨导运算技术，以

模拟电流作为主要信号参量，以跨导运算放大器（OTA）取代电压运算放大器，以基于OTA的有源元件取代部分无源元件。该类器件利用D/A转换器按照配置数据改变OTA的偏置电流，从而改变其互导增益gm和电压放大器增益Au，实现对CAB的配置和参数调整。由于在IC中易于改变且调整范围较大，控制精确较高，因此该类器件的参数变化范围和分辨率均可显著提高。此外，该类器件还具有电流模电流共有的高速、低电压、低功耗、宽动态范围、高稳定性等优点。

ispPAC系列包括PAC10、PAC20、PAC30等通用型器件和PAC80、PAC82等ISP滤波器。以PAC10为例（参见图4），其可编程模拟单元（PACBlock）以两个增益可配置（±1～±10）的跨导型仪表放大器作为输入级，以运放、有源反馈元件（跨导放大器）和电容阵列（7个电容可组合出128种等效电容）等构成输出级，可实现放大、迭加、积分和滤波等功能且精度较高；其模拟布线池可灵活地配置器件内部及其与引脚之间的连接关系；自校准单元可自动测量输出失调并利用专用DAC加以补偿；ISP接口支持在系统编程和数据保密。因此，ispPAC的电路性能与可编程能力俱佳。PAC20等还配有DAC和迟滞比较器，仅需单片便可构成的监控系统。

Anadigm公司（）的AN10E40器件则采用开关电容技术（同MOTOROLA原产的MPAA020），通过改变电容比或开关电容的时钟频率来配置电路参数。其内部为典型的阵列式结构（参见图1），由CAB、模拟I/O单元和分布其间的布线资源及可编程时钟资源等组成，信号带宽约250kHz。其CAB由运放、电子开关和开关电容等组成（参见图5），对信号来原、去向和各电容容量（均有256种选择）等均可灵活配置。可编程时钟资源则为各开关电容提供所需的时钟频率（共32种分频比）和相位（每种频率4种）。这样，单个CAB即可实现整流器、放大器、可编程比较器和一阶滤波器等信号调理功能；将多个CAB加以组合、连接，便可实现高阶滤波器、脉宽调制器等更为复杂的电路。由于现有IC工艺可制造的电阻和电容范围有很且误差较大，而电容比的制造精度较高（<0.1%），因此该类器件的电路精度较高，可编程能力较强而制造成本较低，但信号带宽较小，内部噪声较大。

此外，一旦低成本的可编程电流镜或模拟乘法器研制成功，具备兼容数字IC工艺等多种优势的开关电流技术便可应用于可编程模拟器件，极大地降低其成本并提升其性能。

目前，可编程模拟器件已在数据采集、信号处理、仅器仪表、控制与监测、人工神经网络、电路实验等重要领域得到应用，其典型应用包括信号调理、模拟计算、中高频应用、人工神经网络、电路进化设计（EHW）等。尽管可编程模拟器件问世不久，有关的技术与产品仍显稚嫩，但其内在的便利性和经济性以及作为其数字域对应物的可编程逻辑器件的成功经历，都使我们有理由相信：在不远的将不，可编程模拟器件的技术必将日益成熟，器件品种必将日益丰富，最终成为模拟电路设计和应用中的首选器件。

可编程范文篇5

关键词：PLC工业控制抗干扰布线接地建议

一、简述

多年来，可编程控制器（以下简称PLC）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。

二、PLC的应用领域

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类：

1.开关量逻辑控制

取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

2.工业过程控制

在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

3.运动控制

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4.数据处理

PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

5.通信及联网

PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

三、PLC的应用特点

1.可靠性高，抗干扰能力强

高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统将极高的可靠性。

2.配套齐全，功能完善，适用性强

PLC发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

3.易学易用，深受工程技术人员欢迎

PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。

4.系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造

PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。

（2）安装与布线

●动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线，隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。将PLC的IO线和大功率线分开走线，如必须在同一线槽内，分开捆扎交流线、直流线，若条件允许，分槽走线最好，这不仅能使其有尽可能大的空间距离，并能将干扰降到最低限度。

●PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线（二者之间距离应大于200mm）。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载，如功率较大的继电器、接触器的线圈，应并联RC消弧电路。

●PLC的输入与输出最好分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10.

●交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。

（3）I/O端的接线

输入接线

●输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。

●输入/输出线不能用同一根电缆，输入/输出线要分开。

●尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。

输出连接

●输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。

●由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板。

●采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时应合理选择，或加隔离继电器。

●PLC的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。

四、PLC应用中需要注意的问题

PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，尽管有如上所述的可靠性较高，抗干扰能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行，要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题：

1.工作环境

（1）温度

PLC要求环境温度在0~55oC，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。

（2）湿度

为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。

（3）震动

应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。

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（4）空气

避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。

（5）电源

PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使PLC接收到错误信息。

2.控制系统中干扰及其来源

现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一，所谓治标先治本，找出问题所在，才能提出解决问题的办法。因此必须知道现场干扰的源头。（1）干扰源及一般分类

影响PLC控制系统的干扰源，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，其原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高速产生电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压叠加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流，亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种干扰叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。

（2）PLC系统中干扰的主要来源及途径

强电干扰

PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。

柜内干扰

控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。

来自信号线引入的干扰

与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。

来自接地系统混乱时的干扰

接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。

来自PLC系统内部的干扰

主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。

变频器干扰

一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。

3.主要抗干扰措施

（1）电源的合理处理，抑制电网引入的干扰

对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路。

（4）正确选择接地点，完善接地系统

良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。

PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。

此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。

●安全地或电源接地

将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。

●系统接地

PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω，一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统地。

●信号与屏蔽接地

一般要求信号线必须要有唯一的参考地，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地环路”。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接点。

5）对变频器干扰的抑制

变频器的干扰处理一般有下面几种方式：

加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。

使用滤波器，滤波器具有较强的抗干扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能。

使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其它设备正常工作。

五、结束语

可编程范文篇6

直流伺服电机具有响应快、低速平稳性好、调速范围宽等特点，因而常常用于实现精密调速和位置控制的随动系统中，在工业、国防和民用等领域内得到广泛应用，特别是在火炮稳定系统、舰载平台、雷达天线、机器人控制等场合。尽管交流伺服电机的发展相当迅速，但在这些领域内还难以取代直流伺服电机。传统的直流调速系统包含2个反馈环路，即速度环和电流环，采用测速机、电流传感器（霍尔器件）及模拟电子线路实现速度的闭环控制。现代数字直流伺服控制则采用高速数字信号处理器（DSP），直接对速度和电流信号进行采样，通过软件实现数字比较、数字调节运算（数字滤波）、数字脉宽调制等各种功能，从而实现对速度的精确控制。二者相比，模拟调速系统结构简单、成本低、可靠性高，但调试较复杂，因为其电路参数的修改往往需要硬件上的改动；而数字调速系统结构复杂、成本高，但是调速精度很高、调试过程也较容易，调速系统的性能可以由软件进行控制。

本文介绍一种方法，介于模拟调速及数字调速二者之间，即采用可编程模拟器件（ispPAC10）实现模拟调速系统，系统的电路参数可以通过软件进行调整，并且可以对建立的系统模型进行仿真。采用这种方法对原有的直流调速器一种CCD相机的自动变焦系统进行改进，取得了很好的效果。

2模拟直流调速系统的组成和工作原理

模拟调速系统一般是由2个闭环构成的，既速度闭环和电流闭环，为使二者能够相互协调、发挥作用，在系统中设置了2个调节器，分别调节转速和电流。2个反馈闭环在结构上采用一环套一环的嵌套结构，这就是所谓的双闭环调速系统，他具有动态响应快、抗干扰能力强等优点，因而得到广泛地应用。图1是系统的结构框图，其中ASR，ACR分别是速度和电流调节器，通常是由模拟运放构成PI或PID电路；信号调理主要是对反馈信号进行滤波、放大。考虑到直流电机的数学模型，模拟调速系统动态传递函数关系如图2所示。</DIV>

以速度调节器ASR为例，其线路原理如图3（a）所示，其中Zin（S）表示输入网络的复数阻抗，Zf（S）表示反馈网络的复数阻抗。

这样：

即调节器的传递函数等于反馈网络与输入网络复数阻抗之比。所以，改变Zf（S）和Zin（S），就可以获得所需要的传递函数，以满足系统动态校正的需要。图3（b）所示的PI调节器，其动态结构如图4所示。

其中：

在模拟调速系统的调试过程中，因电机的参数或负载的机械特性与理论值有较大差异，往往需要频繁更换R，C等元件来改变电路参数，以获得预期的动态性能指标，这样做起来非常麻烦，如果采用可编程模拟器件构成调节器电路，系统参数如增益、带宽甚至电路结构都可以通过软件进行修改，调试起来就非常方便了。下面以图3所示PI调节器为例，说明如何应用可编程模拟器件—ispQAC10实现模拟调节器电路。

3实现方法

3．1ispPAC10简介

ispPAC10是Lattice公司生产的一种在系统可编程模拟器件，采用非易失性E2CMOS工艺，其内部的模拟部件块“PACblocks”无需外接电阻、电容等元件，便可代替传统的模拟电路，如运算放大器、滤波器等；通过软件编程，可实现电路的设计和修改，极大地缩短了开发、调试周期，具有很高的性能价格比。Lattice公司为开发ispPAC10而提供的集成软件包PACDesigner功能强大、易学易用，可以在网上下载。ispPAC10内部包含4个模拟部件块—内部结构如图5所示。

PACblock电路原理图如图6（a）所示，图6（b）是PAC-Designer软件包中PACblock的表示。

其传递函数关系如下：

这样，式（3）还可以写成如下形式：

通过式（4）、式（5）以及图6（b），可以看出PACblock模块具有比例、求和、积分、滤波等基本运算功能，而1片ispPAC10包含4个PACblock模块，每个模块都有2组差动输入、1路差动输出。

将这4部分适当地连接，便可形成较复杂的模拟电路。

3．2ispPAC10实现调节器电路

以图（3）所示具体电路为例，设R0＝10kΩ，C0＝0．15μF，Rf＝40kΩ，Cf＝0．5μF，其传递函数如图7所示。

为了用ispPAC10实现上述结构，需将其变成图8所示的形式。

现在可以用ispPAC10直接实现上述调节器，具体电路如图9所示，其中运放的增益、电容的取值是通过软件PAC-Designer设定的。

可编程范文篇7

关键词：应用电子技术;可编程控制器;应用

随着我国计算机技术的不断发展，小型计算机也在不断地应用和推广，而且随着小型计算机生产规模的不断扩大，小型计算机在人们日常生活当中的应用范围也在不断扩大，主要是在工业控制方面不断发展。随着小型计算机的诞生和发展，逐渐取代了原有的继电接触器。传统的继电接触器主要是按照固定的接线方式来进行工作的，但是随着目前我国工业生产的不断改革，原有的线路也要进行重新设计和安装，因此传统的继电接触器已经无法适应当前工业生产的发展需求，也不利于进行产品的进一步更新换代。因此可编程控制器随之出现，对于控制产品创新更新有着十分重要的效果。相比小型计算机来说，可编程控制器还具有简单方便的特点，在综合方面的性能也比小型计算机更强。

1应用电子技术和可编程控制器的含义

1.1应用电子技术。应用电子技术主要是在利用数字电子技术和模拟电子技术两种基础技术之上而产生的，属于一种现代电子技术行业的综合学科和专业。利用应用电子技术能够对我国智能电子产品的设计和开发、通信设备维护、生产管理、系统设计开发等工作有着推进作用，同时，还需要进一步加强培训具有更高专业技术的人才。其中主要代表职业为产品工程师和工艺工程师。1.2可编程控制器。可编程控制器实际上是一种电子系统，能够借助数字运算操作对工业环境所需要的情况进行完成和设计。另外可编程控制器还可以对于整个工业自动生产所涉及的所有机械设备进行的顺序控制、逻辑运算储存、定时计数等工作进行良好的输入和输出，能够有效地控制整个工业自动生产。此外，可编程控制器还具有实用性强、操作简单、体积小、能耗低、抗干扰能力强、可靠性强、硬件配套齐全的特点。

2可编程控制器组成

按照结构形式进行划分，可以将可编程控制器分为整体固定型、模块型、分布型、集成型、基本单元扩展型。而且组成可编程控制器的部分一共有5部分。第一是CPU。CPU在整个可编程控制器中属于最重要的中央处理单元，而且是可编程控制器运行最不可或缺的一部分，一般来说通过CPU能够对可编程控制器的程序功能进行执行，而且对定时器、电路、输入输出端口、储存器等功能状态以及错误报告进行准确的分析，如果可编程控制器的系统比较复杂的话，还需要利用双CPU或者三CPU来进一步稳定系统。第二是储存器。利用储存器可以将储存对象分成不同种形式，主要分为用户程序储存器、系统程序储存器以及数据储存器。第三为输出输入端口。该项组成部分主要是对输出输入端口所接收的数字信号进行进一步的转换，同时将其传递给可编程控制器系统。

3可编程控制器的特点

3.1编程较简单。可编程控制器在进行编程的时候比较简便，其中主要利用的技术为梯形图形语言，该种技术简单易学，所以也直接表明了可编程控制器的编程比较简单。利用梯形图形语言可以将继电器进行相关形式的构成，从而能够组成可编程控制器。同时可以将继电器本身技术复杂的缺陷转化成了一种简单易学的形式，这样也有利于提高工作人员的掌握程度。所以，在之前已经习惯使用继电器的工作人员不会由于可编程控制器操作复杂而无从下手，通过比较简单易学的形式能够更快地掌握可编程控制器的使用特点，这样也缩短了继电器和可编程控制器之间的距离。3.2利于使用和维护。可编程控制器的另外一个特点就是，方便进行维护和使用，一般情况下可编程控制器的维护和使用过程分为硬件装配、安装、使用以及维护4个阶段。在进行硬件装配的时候，必须要按照严格的标准进行可编程控制器的硬件生产，另外也可以根据可编程控制器的实际需求来进行相关硬件的生产。所以在购买可编程控制器硬件的时候也不会存在购买不到的情况。在进行可编程控制器安装的过程，可以忽视接线和焊接两方面的工作，只需要通过编写程序就可以进行可编程控制器的安装。在进行可编程控制器使用的过程当中，使用次数和可编程控制器节点使用，二者是互不影响的，而且具有一定的开放性。可编程控制器的使用人数不会对控制器内部器件产生影响，所以在使用的过程当中，只要安排好合适的输入和输出点就可以实现良好的效果。最后在可编程控制器的维护方面可以根据相关的监控提示进行针对性的维护修理，当然这种提示也具有一定的随时性，所以要求工作人员必须时刻观察可编程控制器的情况，有利于提高可编程控制器的稳定性。3.3运行稳定。另外可编程控制器还具有运行稳定的特点，一般来说，可编程控制器广泛应用在工业控制方面，所以在进行可编程控制器内部构成选择的时候，必须要选择具有一定抗干扰性的原件。这样的话，即使工作条件比较恶劣，也能够保证可编程控制器自身的有效性。另外，在可编程控制器整体设计和器件选择方面，都选择的是比较先进和优质的工具，这就会大大增加可编程控制器的抗干扰性和稳定性。3.4通用性强。目前在不同生产厂家中，对可编程控制器的生产均具有不同类型的产品，所以相关的客户可以根据自身的需求以及可编程控制器自身的配置和规模进行选择，但是，实际生活当中对于多种控制器需求的用户比较少，所以人们在购买可编程控制器的时候，大多数会选择没有附加其他装置的原始可编程控制器。这样也就表明生产厂家在进行可编程控制器生产的过程当中，可以采用通用的可编程控制器生产模式进行生产，同时也可以利用同一种维修方式对可编程控制器进行维修，这样也可以大大减少生产厂家的成本费用。

4可编程控制器在电子领域方面的应用

目前在我国应用电子技术领域，对于可编程控制器的应用主要是在工业控制系统设计方面。例如在西门子S7-200的应用设计中，主要利用可编程控制器来进行相关工业自动供料。在进行可编程控制器接线设置的时候，就可以按照以下情况进行设置。继电器的输出为6，电源为200V交流电，在输入端进行对账户未检测、物料部所检测、物料台物料检测、物料有无检测等进行设置，同时在输出端设置堆料电磁闸机。如果要利用可编程控制器进行本地控制，那么就需要通过软件编程技术对启动和停止两种命令信号进行控制，主要通过一个主命令信号对两种信号进行控制，主要通过可编程控制器向主命令信号发出，同时将其进行储存，储存之后再将数据信号传入到缓冲区，利用相关的子程序进行信号发送，同时还要对每一个单元模块的工作状态进行调整和检查。

5结语

总体来说，目前我国应用电子技术正在逐渐发展，所以在相关人才培养方面也加大了力度。随着可编程控制器在工业领域的应用范围越来越广，可编程控制器自身的作用也体现出了越来越广阔的发展前景，能够为我国工业提供更加坚实的基础。

参考文献

[1]唐家燕.可编程逻辑器件在电力电子控制技术中的应用[J].信息通信,2017(9):101-102.

[2]胡海兵.电力电子集成系统中的数字控制平台研究[D].浙江大学,2007.

可编程范文篇8

关键词：MAX712/MAX713、电压梯度、快速充电、涓流充电

1.引言

MAX712/MAX713系列是MAXIM公司生产的快速充电管理芯片，MAX712/MAX713芯片适合1～16节镍氢电池或镍镉电池的充电需要，同时根据不同的应用提供了PlasticDIP、NarrowSO和DICE几种可选封装形式，利用该芯片设计的充电器电路及其简单，非常适合便携式电子产品的紧凑设计需要。MAX712/MAX713可通过简单的管脚电压配置进行编程，实现对充电电池支数和最大充电时间的控制，内部集成的电压梯度检测器、温度比较器、定时器等控制电路，根据电压梯度、电池温度或充电时间的检测结果，自动控制充电状态，从涓流充电转到快速充电（低温时）或从快速充电转到涓流充电，以确保电池不受损害。充电状态识别可由输出的LED指示灯或与主控器接口实现，具有自动从快速充电转为涓流充电、低功耗睡眠等特性。快速充电速率从C/4to4C可设定，涓流充电速率为C/16。

2.功能特性

MAX712/MAX713的特性相似，差别在于MAX712在检测到dv/dt变为零时终止快速充电模式，而MAX713是在检测到dv/dt变为负时终止快速充电模式；MAX712/MAX713都能充电1～16节，具有线性或开关模式功率控制，对于线性模式，在蓄电池充电时能同时给蓄电池的负载供电；具有根据电压梯度、温度或时间三种方式截止快速充电，并自动从快速充电转到涓流充电；当不充电时在蓄电池上的最大漏电流仅5mA。

3.器件封装及型号选择

MAX712/MAX713的引脚功能描述如下：

²VLIMIT：设置单节电池最大电压，电池组（BATT+—BATT－）的最大电压Em不能超过VLIMIT×（电池数量n），且VLIMIT不能超过2.5V，当VLINIT接V+时，Em=1.65n（V），通常将VLIMIT与VREF连接。

²BATT+：电池组正极。

²PGM0：可编程引脚。

²PGM1：可编程引脚。通过对PGM0和PGM1脚电压的设定可设置充电电池的的数量，从1～16。

²THI：温度比较器的上限电压。当TEMP电压大上升到THI时，快速充电结束。

²TLO：温度比较器的下限电压。充电初始，当TEMP电压低于TLO时快速充电被禁止，直到TEMP电压高于TLO。

²TEMP：温度传感器输入。

²FASTCHG：快速充电状态输出。

²PGM2：可编程引脚。通过对PGM2和PGM3脚电压的设定可设置快速充电的最大允许时间，从33min～264min.

²PGM3：可编程引脚。除设定最大允许时间外，还可设定快速充电和涓流充电的速率。

²CC：恒流补偿输入。

²BATT－：电池组负极

²GND：系统地。

²DRV：驱动“PNP”。

²V+：分路调节器。V+对BATT－电压为+5V，为芯片提供分路电流（5～20mA）。

²REF：参考电压输出2V。

4.编程应用

4.1.电池数量的设定

在应用中MAX712/MAX713提供可编程引脚PGM0和PGM1，通过对两者采取不同的电压连接方式即可设置充电电池数量（见图4-1），1～16节。而实际充电电池的数量也必须与由PGM0和PGM1编程确定的数量一致，否则利用电压梯度检测充电功能将可能失去意义。

4.2.充电速率及时间的设定

通过对PGM2和PGM3引脚的编程电压设置可设定电池的充电速率和充电时间（参见表4-1、4-2）。从表4-1中可以看出，对于MAX712/MAX713来说，最大允许快速充电时间为264分钟，因此其最小充电速率将不能低于C/4。快速充电电流可按以下公式计算：

而涓流充电电流ITRICKLET一般为C/16，ITRICKLET与IFAST的关系如表4-3所示。此外，鉴于电池本生的固有特性（将电能转化为化学能存储），充电时间效率通常在80%左右，即，当以C/2速率充电时，理论上充电时间为2小时，而实际时间通常为2小时30分钟左右。

5.工作原理

5.1.利用电压梯度充电

图5-1反映了利用电压梯度控制快速充电的全过程。在时间1内，MAX712/MAX713从电池吸收很小的电流（5mA左右），当接通充电电源后，开始对电池以C/16的速率进行涓流充电（因为电池电压低于0.4V），电池电压开始上升（时间2）。当单节电池电压上升到0.4V以后，快速充电正式开始（时间3），电池电压和电池温度持续上升，充电电流保持在设定值不变。当电池电量达到额定值后，电池组电压开始下降，即dv/dt为零（MAX712）或为负值（MAX713）时系统从快速充电转到涓流充电（时间4），此时电池电压继续下降到一定值后保持不变，电池温度也随之降低。当充电电源从电路中移开后负载和MAX712/MAX713从电池吸收电流（时间5）。为保证电路能准确、可靠地工作，在选择直流充电电源DC时，DC必须大于6V且在线性模式下要求DC必须比电池组最大电压高出至少1.5V（开关模式2V）。

5.2.利用电池温度充电

图5-2显示了典型的利用电池温度变化控制充电的过程，在本例中电池温度比较低（如刚从寒冷的室外环境拿入室内）。在时间1内，MAX712/MAX713从电池吸收很小的电流（5mA左右）。当接通充电电源后，开始对电池以C/16的速率进行涓流充电（因为电池温度低于电压），电池温度逐渐升高（时间2）。当电池温度对应的电压TEMP升高到TLO时，系统自动转入快速充电，此时充电电流保持恒定，电池温度继续升高（时间3）。当电池温度对应的电压TEMP升高到THI时，停止快速充电，又转为涓流充电，电池温度也随之降低（时间4）。

利用温度控制的原理是：通过MAX712/MAX713内部的温度比较器对TEMP的输入电压和TLO、THI设定的电压进行比较，即可控制其充电过程。当TEMP电压低于TLO或高于TTHI时只能涓流充电，反之可进行快速充电。在应用中常用热敏电阻作为温度传感器，并通过分压电阻实现，如图5－3所示。分压电阻的阻值可根据参数计算。

在本例中监测的是电池的相对温升，当T1、T2、T3采用相同特性的热敏电阻时，此温升范围将不随环境温度的影响，如果只监测电池的绝对温度可去掉T2和T3；如允许电池在低温时可快速充电，则需将R5、T3和0.022uF电容去掉，并且将TLO和BATT-相连。

6.应用实例

图6-1所示，由MAX713构成的10节1.2V2000mAh的镍氢电池充电电路，它利用的是电压梯度监测充电，选择直流充电电源DC为16～24V；快速充电时间为264分钟，快速充电电流为IFAST=500mA；涓流充电电流ITRICKLET=IFAST/8=500/8=62.5Ma。图示C1、C6为滤波电容，R1为限流电阻，设Dcmin=15V，用R1将V+端的电流限定在5～20mA范围内，

涓流充电或停止充电时LED熄灭。

在一般应用中，当充电电池数量超过5～6节或充电电压比较高时，为了减小器件发热，应考虑采用开关模式（参考图6-2），鉴于在本应用中要求在充电期间同时还要对电池的负载供电，因此只能采用线性模式，而采用减小充电电流来控制器件的发热，但在设计中还需考虑Q1和Q2的散热问题，如增加散热片面积等。

可编程范文篇9

关键词：HD7279A；工作时序；接口电路

1主要特性

HD7279A是比高公司生产的单片具有串行接口、可同时驱动8位共阴式数码管（或64只独立LED）的智能显示驱动芯片，该芯片同时可连接多达64键的键盘矩阵，一片即可完成LED显示及键盘接口的全部功能。HD7279A和微处理器之间采用串行接口，其接口和电路比较简单，且占用口线少，加之它具有较高的性能价格比，因此，在微型控制器、智能仪表、控制面板和家用电器等领域获得了日益广泛的应用。

HD7279A的主要特点如下：

●带有串行接口，无需元件便可直接驱动LED；

●各位可独立控制译码／不译码、消隐和闪烁等属性；

●具有（循环）左移／（循环）右移指令；

●具有段寻址指令，可方便地用来控制独立的LED显示管；

●64键键盘控制器内含去抖动电路。

2引脚说明

HD7279A一共有28个引脚，各引脚的主要功能如下：

RESET：复位端。当该端由低电平变成高电平，并保持25ms后，复位过程结束。通常，该端接＋5V电源；

DIG0～DIG7：8个LED管的位驱动输出端；

SA～SG：LED数码管的A段～G段的输出端；

DP：小数点的驱动输出端；

RC：外接振荡元件连接端，其中电阻的典型值为1．5kΩ电容的典型值为15pF。

HD7279A与微处理器仅需4条接口线，其中CS为片选信号（低电平有效）。DATA为串行数据端，当向HD7279A发送数据时，DATA为输入端；当HD7279A输出键盘代码时，DATA为输出端。CLK为数据串行传送的同步时钟输入端，时钟的上升沿表示数据有效。KEY为按键信号输出端，该端在无键按下时为高电平；而在有键按下时变为低电平，并一直保持到按键释放为止。

3控制指令和接口时序

HD7279A的控制指令分为纯指令和带有数据的指令两大类，以下分别给予介绍。

3．1纯指令

HD7279A控制指令中的纯指令有复位（清除）指令A4H、左移指令A1H和右移指令A0H。其中，复位（清除）指令A4H用于清除所有的显示，同时清除所有设置的字符消隐和闪烁等属性。执行该指令后，芯片所处的状态与系统上电后所处的状态一样。左移指令A1H可使所有的显示自右向左（从第1位向第8位）移动一位（包括处于消隐状态的显示位），但对各位所设置的消隐及闪烁属性不起作用。右移指令A0H与左移指令类似，但所做移动为自左向右（从第8位向第1位）移动，移动后，最左边一位为空。

3．2带有数据的指令

带有数据的指令包括以下5种：

D7D6D5D4D3D2D1D0

10000a2a1a0

D7D6D5D4D3D2D1D0

DPXXXd3d2d1d0

(1）下载数据且按方式0译码

这种指令的格式为：

该命令由二字节组成，前半部分为指令，其中a2～a0为位地址，d0～d3为数据，收到此指令时，HD7279A将按照以下规则（译码方式0）进行译码。即：

0000：显示0；1001：显示9

1010：显示－；1111：显示空白

(2）下载数据且按方式1译码

此指令与上一条指令基本相同，所不同的只是译码方式。该指令的译码方式为：d0～d3的值对应于0～9和A～F。格式如下:

D7D6D5D4D3D2D1D0

11001a2a1a0

D7D6D5D4D3D2D1D0

DPXXXd3d2d1d0

(3）下载数据但不译码

该指令的格式如下：

D7D6D5D4D3D2D1D0

10010a2a1a0

D7D6D5D4D3D2D1D0

DPABCDEFG

在该指令格式中，a2，a1，a0为位地址，A～G和DP为显示数据，分别对应7段LED数码管的各段。当相应的数据位为1时，该段点亮，否则，该段不亮。实际上，此指令是比较灵活的，设计时可以通过造字形表来显示用户所需的字符。

（4)闪烁控制88H

此命令用于控制各个数码管的闪烁属性，d1～d8分别对应数码管1～8。在相应的各位中0表示闪烁，1表示不闪烁。开机后的缺省状态为各位均不闪烁。具体指令格式如下:

D7D6D5D4D3D2D1D0

10001000

D7D6D5D4D3D2D1D0

d8d7d6d5d4d3d2d1

(5)读键盘数据指令15H

该指令的格式如下：

D7D6D5D4D3D2D1D0

00010101

D7D6D5D4D3D2D1D0

d7d6d5d4d3d2d1d0

该指令主要用于从HD7279A读出当前的按键代码。与其它指令不同的是，此命令的前一个字节00010101B为微控制器传送到HD7279A的指令，而后一个字节d0～d7才是HD7279A返回的按键代码，该代码的具体范围是0～3FH（当无键按下时，为0xFF）。

当HD7279A检测到有效按键时，KEY引脚从高电平变为低电平，并一直保持到按键结束。在此期间，如果HD7279A接收到“读键盘数据指令”，则输出当前按键的键盘代码；而如果在接收到“读键盘指令”时没有有效按键被按下时，HD7279A则输出FFH（11111111B）。

3．3串行接口时序

综上所述在HD7279A的指令结构类型中不带数据的纯指令的指令宽度为8BIT，即微处理器需发送8个CLK脉冲。而带有数据的指令宽度为16BIT，即微处理器需发送16个CLK脉冲。但其中的读取键盘数据指令宽度也是16BIT的前8个BIT为微处理器发送到HD7279A的指令，后8个BIT为HD7279A返回的键盘代码。执行此指令时，HD7279A的DATA端在第9个CLK脉冲的上升沿变为输出状态，并于第16个脉冲的下降沿恢复为输入状态，以等待接收下一个指令。图1是HD7229A的3种指令接口时序图。

图2

4HD7279A的应用

4．1硬件电路

HD7279A的典型应用电路如图2所示，使用时HD7279A应连接共阴式数码管，无需用到的键盘和数码管可以不连接。如果不用键盘，则典型电路图中连接到键盘的8只10kΩ电阻和8只100kΩ下拉电阻均可以省去。而如果使用键盘，则电路中的8只100kΩ下拉电阻则不能省略。除非不接入数码管，否则连接至DP及SA～SG的8只200Ω电阻也不能省去。

4．2软件编程

通过下面的一些子程序可对键盘进行监视，并在有键按下时读取按键代码，以便调用显示程序将该键值显示在LED显示器上。在图2所示的接口电路中，HD7279A的外接振荡元件可使用典型值。AT89C51的晶振频率为6MHz。

如果将P1．0接到CS，P1．1接到CLK，P1．2接到DATA，而将P1．3接KEY，那么，其具体的软件程序代码如下：

（1)发送一字节子程序：（发送数存于A中)

STFS：MOVR7，＃08H

LP1：RLCA

MOVP1．2，C

SETBP1．1

MOVR6＃02H

LP2：DJNZR6，LP2；延时8μs

CLRP1．1

MOVR6，＃02H

LP3：DJNZR6,LP3；延时8μs

DJNZR7,LP1

RET

(2）接收一字节子程序：（接收字符存于A中）

STJS:MOVR7,＃08H

LP1：SETBP1．1

SETBP1．2

MOVR6,＃02H

LP2:DJNZR6,LP2；延时8μs

MOVC，P1．2

RLCA

CLRP1．1

MOVR6，＃01H

LP3：DJNZR6,LP3；延时

DJNZR7,LP1

RET

（3）显示程序（采用下载数据但不译码方式，其字形表由用户根据需要和硬件连线来确定，指令码为90～97）：

DTR:MOVR5，＃05H

MOVR0，＃40H

MOVR1，＃95H

LP1：CLRP1．0（CS＝0）

MOVR6,＃0CH

LP2:DJNZR6，LP2；延时50μs

MOVA，R1

ACALLSTFS；发指令

MOVR6，＃04H

LP3：DJNZR6,LP3；延时25μs

MOVA,＠R0

ADDA,＃0DH

MOVCA,＠A＋PC

ACALLSTFS；发显示代码

MOVR6,＃02H

LP4:DJNZR6，LP4；延时8μs

SETBP1．0；CS＝1

INCR0

DECR1

DJNZR5，LP1

RET

TABDB7EH，30H，6DH，79H，33H，5BH，5FH，70H，7FH，7BH，

DB77H，1FH，4EH，3DH，4FH，47H，00H，67H

（4)读键值子程序：所读的键值保存在A、B单元中，其值与按键在键盘中的位置及硬件连线有关。

ST：ACALLKEY1

CJNEA,＃0FFH,LP1

CLR00H

RET

LP1:JB00H，LP2

SETB00H

RET

LP2：MOVB,＃FFH

RET

KEY1:CLRP1．0；CS＝0

MOVR6，＃0CH

LP1：DJNZR6,LP1；延时50μs

MOVA＃15H

ACALLSTFS；发指令

MOVR6,＃06H

LP2DJNZR6,LP2；延时25μs

ACALLSTJS；读键值

MOVB,A

可编程范文篇10

关键词：应用电子技术；可编程控制器；应用

随着中国计算机技术的持续创新，微型计算机也得到了很大推广，随着微型计算机生产规模的持续壮大，微型计算机在人们工作和生活中的使用范围也得到了推广，重点在工业控制上面应用非常普遍。随着小型计算机的广泛使用，传统的继电接触器不能满足时代的要求。普通的继电器接触器主要按设计好的接线方式工作，但由于中国工业生产的连续变革，原始电路必须重新设计和组装，因此现有的继电器接触器不能满足现下发展需求，也会影响产品的不断创新。然而可编程控制器正好能弥补继电接触器的不足，它在产品升级中起着非常重要的作用。可编程控制器和小型计算机相比，可编程控制器具有简单、便捷的优点。综合性能比继电接触器更强[1]。

1应用电子技术与可编程控制器的含义

1.1应用电子技术。应用电子技术是在数字电子技术与模拟电子技术的基础之上诞生的，应用电子技术把现代电子技术领域和专业相结合。应用电子技术的诞生对中国智能电子产品各个方面都有推进作用，并且需要相关的技术人员。其中产品工程师和工艺工程师是其中重要技术人员。1.2可编程控制器。可编程控制器是电子系统的一种，工业环境所需创造的条件能够通过数字操作来进行设置。另外，自动化生产中包含的机械设备的顺序，逻辑任务存储和定时计数，都可通过可编程控制器进行管理。可编程控制器有许多的优点，例如：容易操作、体积小等。1.3可编程控制器的部件。可编程控制器根据其结构的不同，大概分为固定式、模块型、分布型、集成型等。编程控制器包含五个部分，每个部分都发挥着各自的作用，详情见表1。

2可编程控制器的优点

2.1使工业自动化系统能够更加稳定和可靠。我国电气技术的不断进步，现在实现了工业控制一体化的目标，可编程控制器的作用显得更为突出。其主要表现在三方面：（1）可编程控制器可以对各个工业系统运转情况进行监督和管理，这样使生产质量和生产效率都有提高。（2）可编程控制器能够随时监测在手机自动化系统工作阶段生成的各种数据，而管理人员可以使用这些技术来创建更合理，科学，有效的管理计划，以降低公司的运营成本。（3）可编程控制器可以连续检测自动化系统运行中的各种风险，依据系统数据分析系统的运行情况，并在第一时间将出现的情况进行反应。可以使工作人员快速采取降低风险的措施，保证企业的运营效率。2.2提升了企业的运营效率随着智能技术在电气工程中的日益普及，现代企业的运行效率已大大提高，可编程控制器在此过程中发挥了决定性作用。由于工业生产过程系统的复杂性和内容的多样性，相关的工作人员能够利用PC和可编程控制器监测自动化系统的工作状况，还可以对应参数以改善运行条件。所有组件在系统中的情况，可编程控制器能够依据其参数随时进行掌握，所以进行修理时，技术人员能够直接根据可编程控制器的反馈情况有目标性的进行修理。2.3能够对系统设计方面实施优化电力工业系统的发展领域主要包含计算机、工业、自动化和机械等多个方面。工作人员的技术要达到一定的标准，并且中国的电力系统发展持续改善，电力业务和以前比较更加的繁杂，以前的技术和工作人员不能满足当下的需要。然而，随着可编程控制器的推广，电力系统的很多数据对技术人员来说变得更加生动和醒目，并且可编程控制器的监视可以减少和改善设计电力系统时的设计错误。增加了系统的科学性和有效性，因为可编程控制器的使用，使整个系统的设计都得到了优化。

3可编程控制器的特征

3.1容易编程

相对来说可编程控制器编程比较简单，采用的主要技术是梯形图语言。继电器的组成就是利用梯形图形语言完成的，同样可编程控制器也利用其构成。同时，继电器自身存在的技术上复杂的缺点能够被替换成简单易学的形式，这也使相关人员的掌握水平有所提高。因为可编程控制器自身具有操作简单容易理解的特点，所以人们能够很快掌握可编程控制器的操作，不需要担心熟悉继电器的有关人员不会运用可编程控制器的情况。也使继电器和可编程控制器之间的距离更近[3]。

3.2使用和维护比较简便

可编程控制器在使用和维护方面非常简便。一般，可编程控制器的维护和使用包含4个步骤：硬件组装，安装，使用和维护。第一，组装硬件，可编程控制器的硬件组装必须要遵循严格的标准实施生产，能够依据可编程控制器的实际需要来生产相应的硬件。因此，当购买可编程控制器硬件时，一般都能买到。第二，进行可编程控制器安装时，编写程序就能够安装可编程控制器，在接线和焊接方面直接忽略就可以。第三，可编程控制器的使用，可编程控制器节点的多与少和使用次数彼此独立没有影响，并且具有一定的开放性。可编程控制器用户数不影响内部零件，所以设置合适的输入/输出点能够获得很好的效果。第四，对可编程控制器进行维护时，根据收到的监视提醒进行，这样维护和维修有目标性。但是，由于提醒是不定时的，所以员工必须一直监测可编程控制器的状况。这将有助于改善可编程控制器稳定性。

4可编程控制器在自动化装置中的发展方向

目前可编程控制器在自动化装置中的发展方向有三个（表2）。

5结论

总体而言，当前中国电子技术的应用有了一定的成果，因此这方面人才的培训也要加强。随着可编程控制器在行业中的广泛使用，可编程控制器的作用也表现出了广阔的发展前景。也使我国工业的发展更加顺利。

参考文献

[1]陆莎.浅谈应用电子技术中可编程控制器的应用[J].电子测试,2019(12):117-118.

[2]鲁武林.可编程控制器在应用电子技术中的应用研究[J].西部皮革,2019(20):64.

[3]徐娜,林倩,刘悦,赵英君,张静.浅谈应用电子技术中可编程控制器的应用[J].科技尚品,2017(8):122.