西門(mén)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(kāi)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(kāi)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(kāi)發(fā)平臺(tái)和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫(kù)，專為機(jī)電設(shè)備開(kāi)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(kāi)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(lái)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(lái)就可用。SOC芯片、嵌入式操作系統(tǒng)與符合工EC61131-3編程語(yǔ)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(guò)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(guò)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

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過(guò)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(guò)零時(shí)，輸出電壓就要產(chǎn)生跳變。這種比較器稱為過(guò)零比較器。

　　當(dāng)輸入信號(hào)Vi為一正弦波時(shí)，Vi每過(guò)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(guò)零比較器作用

　　過(guò)零比較器就是翻轉(zhuǎn)閾值為零的比較器。無(wú)工作區(qū)域之說(shuō)，比較器實(shí)質(zhì)就是開(kāi)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(guò)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(guò)，有些比較器是集電極開(kāi)路的，當(dāng)使用集電極開(kāi)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(wú)窮大（開(kāi)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(shuō)明R10的作用，我們假定VCC是10伏。那么，當(dāng)沒(méi)有R10的時(shí)候（R10開(kāi)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(méi)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(lái)，就會(huì)使比較器產(chǎn)生誤動(dòng)作，頻繁地來(lái)回翻轉(zhuǎn)。

　　過(guò)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(méi)有工作到非線性區(qū)，因而在輸入電壓過(guò)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。