畢業(yè)論文---利用555定時(shí)器組成開(kāi)關(guān)控制線路

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本題目涉及一種照明用燈，是一種由自然光控制其熄與亮的光控?zé)?。它是利?55定時(shí)器及對(duì)自然光敏感的光敏電阻組成開(kāi)關(guān)控制線路，控制照明用燈的開(kāi)關(guān)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易調(diào)試、成本低等特點(diǎn)，適用于任何可用自然光控制照明用燈點(diǎn)熄的環(huán)境，特別是公共場(chǎng)合，它可減少人工開(kāi)關(guān)電燈的麻煩，也避免了忘記關(guān)燈而造成的用電浪費(fèi)。同時(shí)用可編程控制器檢測(cè)并用

2、組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，使系統(tǒng)更加完善更加人性化。</p><p>　　關(guān)鍵詞：555定時(shí)器；光敏電阻；可編程控制器</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This involves a new type of practical lighting with lamps, is a natural light

3、 from the control of its out-of-control and lights. It is 555 timer and the use of natural light-sensitive component of photosensitive resistance switch control lines, lighting control with light switches, the utility mo

4、del is simple in structure, easy to debug, and low cost, applicable to any available natural light control the blaze, bright The environment, in particular public places, it can reduce the trouble of swi</p><p

5、>　　Keywords: 555 timer; light-sensitive component;PLC</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 選題的背景1</p><p>　　1.2 選題的意義1<

6、/p><p>　　2 系統(tǒng)方案的確定2</p><p>　　2.1 系統(tǒng)的可行性分析2</p><p>　　2.2 系統(tǒng)的可行性分析的結(jié)論3</p><p>　　3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)4</p><p>　　3.1 電橋電路的設(shè)計(jì)4</p><p>　　3.1.1 電橋電路及其應(yīng)用4<

7、/p><p>　　3.1.2 電橋電路的工作原理4</p><p>　　3.2 555定時(shí)器的設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.2.1 555定時(shí)器及其應(yīng)用7</p><p>　　3.2.2 555定時(shí)器的工作原理7</p><p>　　3.2.3 555定時(shí)器的線路連接12</p><p>

8、;　　3.3 光敏電阻的工作原理12</p><p>　　3.3.1 光敏電阻及其應(yīng)用12</p><p>　　3.3.2 光敏電阻的工作原理13</p><p>　　3.4 檢修電路的設(shè)計(jì)17</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計(jì)18</b></p><p>　　4.1 可編程控制

9、器技術(shù)介紹18</p><p>　　4.1.1 可編程控制器的基本概念與基本結(jié)構(gòu)18</p><p>　　4.1.2 可編程控制器的基本特點(diǎn)19</p><p>　　4.1.3 可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域20</p><p>　　4.1.4 S7-200系列PLC20</p><p>　　4.1.5 編程軟件的安

10、裝20</p><p>　　4.2 組態(tài)介紹22</p><p>　　4.2.1 組態(tài)軟件介紹22</p><p>　　4.2.2 組態(tài)軟件產(chǎn)生的背景23</p><p>　　4.2.3 組態(tài)軟件在我國(guó)的發(fā)展23</p><p>　　4.2.4 組態(tài)軟件的功能特點(diǎn)24</p><p>

11、;　　4.2.5 組態(tài)王軟件25</p><p>　　4.2.6 組態(tài)王軟件的連接與采集26</p><p>　　4.2.7 組態(tài)王軟件報(bào)表功能26</p><p>　　4.3 程序設(shè)計(jì)26</p><p>　　4.3.1 PLC程序設(shè)計(jì)過(guò)程26</p><p>　　4.3.2 組態(tài)的設(shè)計(jì)27</p&

12、gt;<p><b>　　5 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)29</b></p><p>　　5.1 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的過(guò)程29</p><p>　　5.2 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的結(jié)論29</p><p><b>　　致 謝30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b><

13、/p><p>　　附錄Ⅰ 元器件清單32</p><p>　　附錄Ⅱ電路原理圖33</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，推動(dòng)了生產(chǎn)力的提高，科學(xué)科技已成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的核心。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的過(guò)程中，電子信息技術(shù)顯得尤為重要，在國(guó)民生產(chǎn)的各部門電子信息技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，為社

14、會(huì)的進(jìn)步做出了很大貢獻(xiàn)。</p><p><b>　　選題的背景</b></p><p>　　電子信息技術(shù)發(fā)展的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高度智能化，在減少以至不需要人為干預(yù)下使機(jī)器能獨(dú)立處理各種工作。在現(xiàn)實(shí)生活中，智能化程度已經(jīng)達(dá)到了一定的水平，而且應(yīng)用也較多，如我們所熟知的照明電路，其智能化實(shí)現(xiàn)方法是利用聲學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)的原理。光控路燈則是運(yùn)用了光學(xué)和電子學(xué)的原理。<

15、/p><p><b>　　選題的意義</b></p><p>　　在第三次科技革命的推動(dòng)下，光能這一偉大的、自然的以及人類生存所必須的寶貴資源在被人類遺忘了若干年后，今天終于得到了廣泛的應(yīng)用。太陽(yáng)能熱水器，太陽(yáng)能電池，太陽(yáng)能浴場(chǎng)等都成為了人們議論的話題，大到天上的人造衛(wèi)星，小到街道的路燈太陽(yáng)能的應(yīng)用無(wú)所不在。作為智能化電路的設(shè)計(jì)考慮光能的應(yīng)用也是理所當(dāng)然的。在半導(dǎo)體技術(shù)的

16、飛速發(fā)展下大大促進(jìn)了光能應(yīng)用的快速進(jìn)步，在發(fā)電，取暖等方面尤為突出，智能化電路設(shè)計(jì)引進(jìn)光技術(shù)已不是新奇事了。隨著半導(dǎo)體光敏元器件的快速發(fā)展，在設(shè)計(jì)光控電路時(shí)就變的十分簡(jiǎn)單。光敏元器件在光照或無(wú)光的情況下使其電參數(shù)發(fā)生變化從而使其阻值發(fā)生變化，進(jìn)而使電路分壓值得到改變，電路電信號(hào)強(qiáng)弱的改變轉(zhuǎn)化為電路功能的改變，最終實(shí)現(xiàn)光控電路的功能。</p><p><b>　　系統(tǒng)方案的確定</b><

17、/p><p>　　在電路的設(shè)計(jì)中，對(duì)電路元器件的要求比較高，尤其以光敏元件為核心的光控電路，必須保證其各項(xiàng)參數(shù)的精確、穩(wěn)定。故在選擇這類元器件時(shí)一定要選擇高靈敏度工作穩(wěn)定可靠的元件。電路工作的是否穩(wěn)定？功能能否實(shí)現(xiàn)？并不僅僅與電路元器件有關(guān)，外加電源也不可忽視，最好是給光控電路加上一個(gè)穩(wěn)壓電路確保電路能正常工作。現(xiàn)就采用光敏元件設(shè)計(jì)光控照明電路作如下分析。</p><p><b>　

18、　系統(tǒng)的可行性分析</b></p><p>　　利用光敏元件隨光照強(qiáng)度的變化而阻抗發(fā)生變化的特點(diǎn)，去控制電信號(hào)的強(qiáng)弱，再將電信號(hào)傳遞給觸發(fā)器，只要電信號(hào)強(qiáng)度達(dá)到一定程度將觸發(fā)觸發(fā)器使其導(dǎo)通工作。光控照明電路其主要功能是實(shí)現(xiàn)當(dāng)外界光照強(qiáng)度降低到一定程度時(shí)，使照明電路導(dǎo)通工作。就其方案而言多種多樣，但我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮方案的可行性，穩(wěn)定性以及元器件的靈敏度，尤其是光敏元件必須選擇靈敏度高的電路功能才能

19、較容易實(shí)現(xiàn)，為此我們?cè)谠O(shè)計(jì)光控電路時(shí)，不但要盡量使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，而且要使電路功能強(qiáng)，功能的實(shí)現(xiàn)要可靠穩(wěn)定。</p><p>　　根據(jù)題目要求，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的電路圖。圖見(jiàn)附錄Ⅱ所示，電路由五個(gè)部分組成。</p><p>　　(1)電源部分：變壓器把220V交流電降為8V交流電，橋式整流電容濾波電路為555定時(shí)器及相應(yīng)電路提供直流電源。</p><p>　　(2)光敏電阻

20、及分壓電路：由光敏電阻R及R1、R2、Rw組成。當(dāng)無(wú)光照或光照微弱時(shí)，R阻值很大，電源電壓UCC經(jīng)R及R1、R2、Rw分壓，使A點(diǎn)電位低于Ucc／3，電路調(diào)試時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)Rw阻值來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)有光照時(shí)，R阻值減小，使A點(diǎn)分壓值升高。 </p><p>　　( 2.1 ) </p><p>　　通過(guò)調(diào)節(jié)Rw保證在光照條件下UA≥2Ucc/3。</p><

21、p>　　(3)555定時(shí)器組成施密特觸發(fā)器：其電壓傳輸特性如圖2.1 所示。</p><p>　　圖2.1 電壓傳輸特性</p><p>　　(4)繼電器及控制照明燈電路：當(dāng)A點(diǎn)電位低于Ucc／3時(shí)，3端輸出高電平繼電器KA的線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通照明燈電源使照明燈亮。當(dāng)A點(diǎn)電位高于2Ucc／3時(shí)，3端輸出低電平繼電器KA線圈斷電，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，照明燈不亮。</p&g

22、t;<p>　　(5)繼電器及檢修電路：當(dāng)檢修電路時(shí)，檢修開(kāi)關(guān)閉合，繼電器KB的線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通照明燈電源使照明燈亮，進(jìn)而檢測(cè)出電路是否修好。在不檢修電路時(shí)，檢修開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，繼電器KB線圈斷電，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。</p><p>　　系統(tǒng)的可行性分析的結(jié)論</p><p>　　認(rèn)識(shí)了電路結(jié)構(gòu)及各部分的作用，則可綜合考慮整個(gè)電路的工作原理。當(dāng)天黑時(shí)．光敏電阻R無(wú)光照而

23、使其阻值增大，A點(diǎn)電壓小于Ucc/3，電容C(100μF)放電使B點(diǎn)電壓與A點(diǎn)相同，這時(shí)555定時(shí)器3端輸出高電平，繼電器KA線圈通電吸合，使KA常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，照明燈接通電源而發(fā)亮。當(dāng)有自然光照射光敏電阻時(shí)，其阻值變小，使A點(diǎn)電壓大于2Ucc/3，555定時(shí)器3端輸出低電平，繼電器KA線圈斷電而控制照明燈自動(dòng)熄滅。</p><p><b>　　系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)</b></p>&

24、lt;p><b>　　電橋電路的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　電橋電路及其應(yīng)用</b></p><p>　　電橋是用比較法測(cè)量物理量的電磁學(xué)基本測(cè)量?jī)x器，電橋的種類很多，測(cè)量中等阻值（10～100歐姆）的電阻要用惠斯登單臂電橋進(jìn)行測(cè)量；若要測(cè)量更大阻值的電阻，一般采用高電阻電橋或兆歐表；而要測(cè)量阻值較小的電阻，一般采用雙臂電橋（

25、開(kāi)爾文電橋）。電橋準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好，所以被廣泛用于電磁測(cè)量、自動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制中?；菟沟菃伪垭姌蚴亲罨镜闹绷鲉伪垭姌?。</p><p>　　電橋的應(yīng)用很多，種類就不說(shuō)了，一般應(yīng)用是惠斯通單臂電橋，比如說(shuō)做成傳感器：把對(duì)某物理量電阻敏感的材料加工成傳感電阻，作為電橋中的某一臂電阻，或某幾個(gè)臂電阻，通過(guò)電橋的失衡程度（橋路電流或電壓）來(lái)判斷該物理量的大小，比如說(shuō)應(yīng)變片等等。 要注意的是，電橋是一種信號(hào)變換和放大電

26、路，如果直接測(cè)傳感電阻的改變，可能很困難，如果在傳感電阻上加恒壓測(cè)電流的改變也很困難，因?yàn)闇y(cè)量一個(gè)在很大的基值上附加的一個(gè)很小的信號(hào)是很困難的，因?yàn)樾枰罅砍谈哽`敏度。但是利用電橋可以把這個(gè)信號(hào)的基值去掉，變成了一個(gè)在零值附近的信號(hào)，并且可以通過(guò)橋路電壓的增加，增大靈敏度。這樣測(cè)量起來(lái)就方便得多，需要測(cè)量設(shè)備的量程就小得多，可以具有很高的靈敏度。</p><p><b>　　電橋電路的工作原理</

27、b></p><p><b>　?、?工作原理 </b></p><p>　　單相橋式整流電路是工程上最常用的單相整流電路，如圖3.1所示。</p><p>　　圖3.1 單相整流電路</p><p>　　整流電路在工作時(shí)，電路中的四只二極管都是作為開(kāi)關(guān)運(yùn)用，根據(jù)圖3.1的電路圖可知：</p><

28、;p>　　當(dāng)正半周時(shí)，二極管VD1、VD3導(dǎo)通（VD2、VD4截止），在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周；</p><p>　　當(dāng)負(fù)半周時(shí)，二極管VD2、VD4導(dǎo)通（VD1、VD3截止），在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。</p><p>　　在負(fù)載電阻上正、負(fù)半周經(jīng)過(guò)合成，得到的是同一個(gè)方向的單向脈動(dòng)電壓。單相橋式整流電路的電流與電壓波形見(jiàn)圖3.2。</p><p&g

29、t;　　圖3.2 整流電路的電流與電壓波形</p><p><b>　?、?參數(shù)計(jì)算 </b></p><p>　　根據(jù)圖3.2可知，輸出電壓是單相脈動(dòng)電壓，通常用它的平均值與直流電壓等效。其輸出平均電壓為 </

30、p><p>　　(3.1) </p><p>　　圖3.2 單相橋式整流電路的電流與電壓波形</p><p>　　流過(guò)負(fù)載的平均電流為 </p><p><b>　　(3.2)</b></p><p>　　流過(guò)二極管的平均電流為　</p><p>&

31、lt;b>　　(3.3)</b></p><p>　　二極管所承受的最大反向電壓　　</p><p><b>　　(3.4)</b></p><p><b>　　電橋電路的線路連接</b></p><p>　　電橋電路如圖3.3所示</p><p>　　交流

32、電經(jīng)過(guò)電橋電路后就變成了直流電，但是也夾雜著一部分交流電，再經(jīng)過(guò)電路中的電容濾波，這樣的電路交流電就非常少了，為電路提供可靠的直流電。</p><p><b>　　圖3.3 電橋電路</b></p><p><b>　　555定時(shí)器的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　555定時(shí)器及其應(yīng)用</p><p&

33、gt;　　555定時(shí)器是一種多用途的數(shù)字-模擬混合集成電路，利用它能極為方便地構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。由于使用靈活、方便，所以555定時(shí)器在波形的產(chǎn)生與變換、測(cè)量與控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了應(yīng)用。</p><p>　　正因?yàn)槿绱?，自從Sigentics公司于1972年推出這種產(chǎn)品以后，國(guó)際上各主要的電子器件公司也相繼地生產(chǎn)了各自的555定時(shí)器產(chǎn)品。盡管產(chǎn)品的型號(hào)繁多，但所有雙

34、極型產(chǎn)品型號(hào)最后3位數(shù)碼都是555，所有CMOS產(chǎn)品型號(hào)最后4位數(shù)碼都是7555.而且，它們的功能和外部引腳的排列完全相同。為了提高集成度，隨后又生產(chǎn)了雙定時(shí)器產(chǎn)品556和7556.</p><p>　　555定時(shí)器的工作原理</p><p>　　光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器。光敏電阻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3.4。</p><p&

35、gt;　　圖3.4 光敏電阻內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　555電路的引腳排列圖3.5如圖所示，引腳功能如下，其功能表如表3.1所示。</p><p>　　圖3.5 555定時(shí)器引腳排列圖</p><p>　　2腳——低電平觸發(fā)端。當(dāng)該端輸入電位高于2Ucc/3時(shí)，比較器C2輸出高電平“1”，基本R—S觸發(fā)器狀態(tài)不變；當(dāng)輸入電位低于Ucc/3時(shí)，C2的輸出為“0

36、”，使觸發(fā)器置“1”。</p><p>　　6腳——高電平觸發(fā)端。當(dāng)輸入電壓低于Ucc/3時(shí)，比較器C1輸出為“1”，觸發(fā)器狀態(tài)不變；當(dāng)輸入電壓高于2Ucc/3時(shí)，C1的輸出為“0”，使觸發(fā)器置“0”。</p><p>　　5腳——電壓控制端。在此端可外加電壓以改變比較器的參考電壓。不用時(shí)，經(jīng)0.0lμF的電容接地，以防止干擾的引入。</p><p>　　7腳——放

37、電端。當(dāng)觸發(fā)器的端為“1”時(shí)，放電晶體管飽和導(dǎo)通，外接電容可通過(guò)放電晶體管放電。</p><p>　　3腳——輸出端。輸出電流可達(dá)200mA，因此可直接驅(qū)動(dòng)繼電器、發(fā)光二極管、揚(yáng)聲器、指示燈等。</p><p>　　輸出高電平約比電源電壓低1～3V。</p><p>　　8腳——電源端，可在5～18V范圍內(nèi)使用。</p><p>　　1腳——

38、接地端。4腳——復(fù)位端。</p><p>　　表3.1 555定時(shí)器的功能表</p><p>　　⑴ 用555定時(shí)器組成的施密特觸發(fā)器</p><p>　　施密特電路是一種整型電路，它的最重要應(yīng)用是能夠把變換非常緩慢的輸入波形，整形成為適合于數(shù)字電路需要的矩形脈沖。由于具有回差電壓，因此抗干擾能力較強(qiáng)。 </p>

39、<p>　?、匐娐方M成。將555的低電平觸發(fā)端(2)和高電平觸發(fā)端(6)連接起來(lái)作為輸入端，即構(gòu)成施密特觸發(fā)器，如圖3.6所示。 </p><p>　?、诠ぷ髟怼．?dāng)UI< UCC/3，UC2為低電平，根據(jù)555定時(shí)器構(gòu)成的基本RS觸發(fā)器的真值表可知，Q為高電平，低電平，所以輸出UO為高電平；UI增

40、加，且滿足UCC/3<UI<2UCC/3時(shí)，則UC2為高電平，UC1為高電平，電路維持不變，即UO=1；UI繼續(xù)增加，當(dāng)滿足UI≥2UCC/3時(shí)，則UC1為低電平，高電平，Q為低電平，輸出UO由高電平變?yōu)榈碗娖剑恢骍I再增加，只要滿足UI≥2UCC/3，電路狀態(tài)不變；如UI下降只要滿足UCC/3<UI<2UCC/3，電路狀態(tài)仍維持不變；只有當(dāng)UI≤UCC/3時(shí)，UO才再次翻為高電平。</p>&l

41、t;p>　　圖3.6 施密特觸發(fā)器 圖3.7(a) 電壓傳輸特性</p><p>　　圖3.7(b) 輸入、輸出波形</p><p>　　如果輸入U(xiǎn)I的波形為三角波，其輸入、輸出波形如圖3.7(b)所示。由圖可見(jiàn)，UI上升時(shí)引起電路狀態(tài)由高電平變?yōu)榈碗娖降妮斎腚妷簽?UCC/3；UI下降時(shí)引起電路由低電平變?yōu)楦唠娖降妮斎腚妷?/p>

42、為UCC/3。通常把電路的輸出電壓UO由1變0時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入電壓UI稱為正向閾值電壓UT+，理論上UT+的數(shù)值應(yīng)該是(2/3)UCC；把電路的輸出電壓以UO由0變1時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電壓UI稱為負(fù)向閾值電壓UT—。這二者之差稱為回差電壓即</p><p>　　△UT=UT+－UT－</p><p>　　該電路的電壓傳輸特性如圖3.7(a)所示?；夭铍妷嚎赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)(5)腳電壓達(dá)到。一般(5)腳電壓

43、越高，回差電壓△UT越大，抗干擾能力越強(qiáng)。 </p><p>　　本題目就是利用了555定時(shí)器組成的施密特觸發(fā)器，原理圖見(jiàn)附錄Ⅱ。在天黑時(shí)，光敏電阻R無(wú)光照其阻值增大，A點(diǎn)電壓小于Ucc/3，電容C(100μF)放電使B點(diǎn)電壓與A點(diǎn)相同，這時(shí)555定時(shí)器3端輸出高電平，繼電器KA線圈通電吸合，使KA常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，照明燈接通電源而發(fā)亮。當(dāng)有光照射光敏電阻時(shí)，其阻值變小，使A點(diǎn)電壓大于2Ucc/3，555定時(shí)器3

44、端輸出低電平，繼電器KA線圈斷電而控制照明燈自動(dòng)熄滅。</p><p>　　下面簡(jiǎn)單介紹555定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器： </p><p>　　⑵ 用555定時(shí)器組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器</p><p>　　圖3.8(a)所示是由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。R和C

45、是外接元件，觸發(fā)脈沖由2端輸入。圖3.8(b)所示是單穩(wěn)態(tài)電路的波形圖。</p><p>　　圖3.8 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及波形圖</p><p>　　單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出矩形脈沖的寬度為</p><p>　　tp＝RCln3＝1.1RC</p><p>　　可見(jiàn)，改變RC值可改變脈寬tp，進(jìn)行定時(shí)控制或用于脈沖的整形。</p><

46、p>　　⑶ 555定時(shí)器組成多諧振蕩器</p><p>　　多諧振蕩器也稱無(wú)穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器如圖3.9(a)所示，其波形圖如圖3.9 (b)所示。</p><p>　　圖3.9 多諧振蕩器及波形圖</p><p>　　該電路的振蕩周期為：</p><p>　　T=tp1+tp2=0.7(R1+2R2)C<

47、/p><p>　　555定時(shí)器的線路連接</p><p>　　本題目用的是555定時(shí)器組成的施密特觸發(fā)器電路如附錄Ⅱ所示</p><p>　　1腳接地，2腳接6腳接電阻，3腳接三極管，4腳接電源，5接電容，7腳懸空，8腳接電源。</p><p><b>　　光敏電阻的工作原理</b></p><p>

48、<b>　　光敏電阻及其應(yīng)用</b></p><p>　　光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。 通常，光敏電阻器都制成薄片結(jié)構(gòu)，以便吸收更多的光能。當(dāng)它受到光的照射時(shí)，半導(dǎo)體片（光敏層）內(nèi)就激發(fā)出電子—空穴對(duì)參與導(dǎo)電，使電路中

49、電流增強(qiáng)。一般光敏電阻器結(jié)構(gòu)如下圖3.10所示。</p><p>　　圖3.10 光敏電阻器結(jié)構(gòu)</p><p>　　根據(jù)光敏電阻的光譜特性，可分為三種光敏電阻器：紫外光敏電阻器：對(duì)紫外線較靈敏，包括硫化鎘、硒化鎘光敏電阻器等，用于探測(cè)紫外線。 紅外光敏電阻器：主要有硫化鉛、碲化鉛、硒化鉛。銻化銦等光敏電阻器，廣泛用于導(dǎo)彈制導(dǎo)、天文探測(cè)、非接觸測(cè)量、人體病變探測(cè)、紅外光譜，紅外通信等國(guó)防、

50、科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。 可見(jiàn)光光敏電阻器：包括硒、硫化鎘、硒化鎘、碲化鎘、砷化鎵、硅、鍺、硫化鋅光敏電阻器等。主要用于各種光電控制系統(tǒng)，如光電自動(dòng)開(kāi)關(guān)門戶，航標(biāo)燈、路燈和其他照明系統(tǒng)的自動(dòng)亮滅，自動(dòng)給水和自動(dòng)停水裝置，機(jī)械上的自動(dòng)保護(hù)裝置和“位置檢測(cè)器”，極薄零件的厚度檢測(cè)器，照相機(jī)自動(dòng)曝光裝置，光電計(jì)數(shù)器，煙霧報(bào)警器，光電跟蹤系統(tǒng)等方面。</p><p><b>　　光敏電阻的工作原理&l

51、t;/b></p><p>　　光敏電阻又稱光導(dǎo)管，它幾乎都是用半導(dǎo)體材料制成的光電器件。光敏電阻沒(méi)有極性， 純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也可以加交流電壓。無(wú)光照時(shí)，光敏電阻值（暗電阻）很大，電路中電流（暗電流）很小。當(dāng)光敏電阻受到一定波長(zhǎng)范圍的光照時(shí)，它的阻值（亮電阻）急劇減小，電路中電流迅速增大。 一般希望暗電阻越大越好，亮電阻越小越好， 此時(shí)光敏電阻的靈敏度高。實(shí)際光敏電阻的暗電阻值一般

52、在兆歐量級(jí)， 亮電阻值在幾千歐以下。 </p><p><b>　?、?光敏電阻的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　光敏電阻的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，圖3.11（a）為金屬封裝的硫化鎘光敏電阻的結(jié)構(gòu)圖。在玻璃底板上均勻地涂上一層薄薄的半導(dǎo)體物質(zhì)，稱為光導(dǎo)層。半導(dǎo)體的兩端裝有金屬電極，金屬電極與引出線端相連接，光敏電阻就通過(guò)引出線端接入電路。為了防止周圍介質(zhì)的影響，在半導(dǎo)體光敏層上

53、覆蓋了一層漆膜，漆膜的成分</p><p>　　圖 3.11 光敏電阻結(jié)構(gòu)</p><p>　　應(yīng)使它在光敏層最敏感的波長(zhǎng)范圍內(nèi)透射率最大。為了提高靈敏度，光敏電阻的電極一般采用梳狀圖案， 如圖3.11（b）所示。 圖3.11（c）為光敏電阻的接線圖。 </p><p>　　⑵ 光敏電阻的主要參數(shù)</p><p>　　光敏電阻的主要參數(shù)有：

54、</p><p>　　① 暗電阻 光敏電阻在不受光照射時(shí)的阻值稱為暗電阻， 此時(shí)流過(guò)的電流稱為暗電流。 </p><p>　?、?亮電阻 光敏電阻在受光照射時(shí)的電阻稱為亮電阻，此時(shí)流過(guò)的電流稱為亮電流。 </p><p>　　③ 光電流 亮電流與暗電流之差稱為光電流。 </p><p>　?、?光敏電阻的基本特性<

55、;/p><p>　?、?伏安特性 在一定照度下，流過(guò)光敏電阻的電流與光敏電阻兩端的電壓的關(guān)系稱為光敏電阻的伏安特性。圖3.12為硫化鎘光敏電阻的伏安特性曲線。由圖可見(jiàn)，光敏電阻在一定的電壓范圍內(nèi)，其I-U曲線為直線。</p><p><b>　　圖3.12伏安特性</b></p><p>　?、?光照特性 光敏電阻的光照特性是描述光電流I和光照

56、強(qiáng)度之間的關(guān)系，不同材料的光照特性是不同的，絕大多數(shù)光敏電阻光照特性是非線性的。圖3.13為硫化鎘光敏電阻的光照特性。</p><p><b>　　圖3.13光照特性</b></p><p>　　③ 光譜特性 光敏電阻對(duì)入射光的光譜具有選擇作用，即光敏電阻對(duì)不同波長(zhǎng)的入射光有不同的靈敏度。光敏電阻的相對(duì)光敏靈敏度與入射波長(zhǎng)的關(guān)系稱為光敏電阻的光譜特性，亦稱為光譜響應(yīng)。

57、圖3.14 為幾種不同材料光敏電阻的光譜特性。 對(duì)應(yīng)于不同波長(zhǎng)，光敏電阻的靈敏度是不同的，而且不同材料的光敏電阻光譜響應(yīng)曲線也不同。</p><p><b>　　圖3.14光譜特性</b></p><p>　?、?頻率特性 實(shí)驗(yàn)證明，光敏電阻的光電流不能隨著光強(qiáng)改變而立刻變化，即光敏電阻產(chǎn)生的光電流有一定的惰性，這種惰性通常用時(shí)間常數(shù)表示。 大多數(shù)的光敏電阻時(shí)間常數(shù)

58、都較大， 這是它的缺點(diǎn)之一。 不同材料的光敏電阻具有不同的時(shí)間常數(shù)（毫秒數(shù)量級(jí)）， 因而它們的頻率特性也就各不相同。 圖3.15為硫化鎘和硫化鉛光敏電阻的頻率特性。</p><p><b>　　圖3.15頻率特性</b></p><p>　　光敏電阻的線路連接，光敏電阻電路圖，如圖3.16所示。</p><p>　　圖3.16光敏電阻電路圖&l

59、t;/p><p><b>　　檢修電路的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在有些情況下電路需要維修，維修完成后要測(cè)試電路是否正常工作，這時(shí)就需要閉合檢修開(kāi)關(guān)。檢修開(kāi)關(guān)閉合，繼電器KB的線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通照明燈電源使照明燈亮，進(jìn)而檢測(cè)出電路是否修好。在不檢修電路時(shí)，檢修開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，繼電器KB線圈斷電，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。</p><p><

60、;b>　　軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　可編程控制器技術(shù)介紹</p><p>　　可編程控制器的基本概念與基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　⑴ 可編程控制器的基本概念</p><p>　　隨著微處理器、計(jì)算機(jī)和數(shù)字通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)擴(kuò)展到了幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。</p><p>　　

61、現(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求做出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品，為了滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性，可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC（Programmable Logic Controller）正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。</p><p>　　PLC的應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，是當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要設(shè)備之一。P

62、LC已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，當(dāng)然PLC 在其他領(lǐng)域也得到了迅速的發(fā)展。</p><p>　　國(guó)際電工委員會(huì)對(duì)PLC作了如下定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制器及

63、其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按以于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。</p><p>　?、?可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程裝置組成，如圖4.1所示。PLC的特殊功能模塊用來(lái)完成某些特殊的任務(wù)。</p><p>　　圖4.1 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)圖</p><p><

64、;b>　?、貱PU模塊</b></p><p>　　CPU模塊主要由微處理器（CPU芯片）和存儲(chǔ)器組成。在PLC控制系統(tǒng)中，CPU模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷地采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲(chǔ)器用來(lái)儲(chǔ)存程序和數(shù)據(jù)。</p><p><b>　?、贗/O模塊</b></p><p>　　輸入（Input）模塊

65、和輸出（Output）模塊簡(jiǎn)稱I/O模塊它們是聯(lián)系系統(tǒng)外部設(shè)備和CPU模塊的橋梁。</p><p><b>　　③編程器</b></p><p>　　編程器用來(lái)生成用戶程序，并用它進(jìn)行編輯、檢查、修改和監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行情況。手持式編程器不能直接輸入和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令表程序。一般用于小型機(jī)或用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)。</p><p>　

66、　使用編程軟件可以在計(jì)算機(jī)上直接生成梯形圖或指令表程序，并且可以實(shí)現(xiàn)不同編程語(yǔ)言之間的相互轉(zhuǎn)換。程序被編譯后通過(guò)PC/PPI電纜可以下載到PLC中去，也可以將PLC當(dāng)中的程序上傳到計(jì)算機(jī)當(dāng)中來(lái)。</p><p><b>　?、茈娫?lt;/b></p><p>　　PLC一般使用AC 220V電源或DC 24V電源。內(nèi)部的開(kāi)關(guān)電源為各種模塊提供不同電壓等級(jí)的直流電源。<

67、;/p><p>　　可編程控制器的基本特點(diǎn)</p><p>　　可編程控制器具有如下特點(diǎn)：</p><p><b>　　①編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)</b></p><p>　?、诠δ軓?qiáng)大，性價(jià)比高</p><p>　　③硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)</p><p>　?、芸煽啃?/p>

68、強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)</p><p>　?、菹到y(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少</p><p>　?、蘧S護(hù)工作量小，維護(hù)方便</p><p><b>　　⑦體積小，能耗低</b></p><p>　　可編程控制器的應(yīng)用領(lǐng)域</p><p>　　在發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家，PLC已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在所有的工業(yè)部門，隨著其

69、性能價(jià)格比的不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在我國(guó)有越來(lái)越多的行業(yè)領(lǐng)域開(kāi)始應(yīng)用到PLC。PLC的應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下幾個(gè)方面：</p><p><b>　　①數(shù)字量邏輯控制</b></p><p><b>　?、谶\(yùn)動(dòng)控制</b></p><p><b>　?、坶]環(huán)過(guò)程控制</b></p>&l

70、t;p><b>　?、軘?shù)據(jù)處理</b></p><p><b>　?、萃ㄐ怕?lián)網(wǎng)</b></p><p>　　S7-200系列PLC</p><p>　　西門子公司的SIMATIC S7-200系列屬于小型PLC，可以用于代替繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合，也可以用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。由于它有極強(qiáng)的通信功能，在大型網(wǎng)絡(luò)控制系

71、統(tǒng)中也能充分發(fā)揮其作用。</p><p>　　S7-200的可靠性非常高，可以用語(yǔ)句表、梯形圖和功能塊圖編程。它的指令豐富，簡(jiǎn)單易學(xué)，內(nèi)置有高速計(jì)數(shù)器、告訴脈沖輸出和PID控制器等特殊功能，最大可以擴(kuò)展到248點(diǎn)數(shù)字量I/O或35路模擬量I/O，最多有30多KB的程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。</p><p>　　S7-200提供了近10種通訊方式以滿足不同的應(yīng)用需求，從RS-485通信/編程接口通

72、訊到自由口模式通訊，從PPI協(xié)議通訊到MPI協(xié)議通訊，從簡(jiǎn)單的S7-200之間的通訊到S7-200通過(guò)Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)通訊，甚至到S7-200通過(guò)以太網(wǎng)通訊。在網(wǎng)絡(luò)需求已日益成為必要的今天，強(qiáng)大的通訊無(wú)疑會(huì)使S7-200為更多用戶服務(wù)。</p><p><b>　　編程軟件的安裝 </b></p><p>　　STEP7是一種比較特殊的專業(yè)軟件，對(duì)安裝有相當(dāng)

73、高的要求，因此對(duì)STEP7的安裝作以介紹。</p><p><b>　?、?安裝條件</b></p><p>　　任何能夠運(yùn)行Windows 95、98、NT、Me、2000或XP操作系統(tǒng)的PC，應(yīng)有100M以上的硬盤空間，推薦使用最小分辨率為1024×768，小子體。</p><p><b>　　⑵ 安裝步驟</b&

74、gt;</p><p>　　第一步：關(guān)閉所有應(yīng)用程序，將光盤插入光驅(qū)，運(yùn)行光盤上的“Setup.exe”文件；</p><p>　　第二步：選擇安裝程序界面的語(yǔ)言，默認(rèn)使用英語(yǔ)，也可以選用德語(yǔ)、法語(yǔ)、意大利語(yǔ)等其他語(yǔ)種，如圖4.2所示；</p><p>　　圖4.2 語(yǔ)言的選擇</p><p>　　第三步：輸入用戶信息，如圖4.3所示；<

75、;/p><p>　　圖4.3 輸入用戶信息</p><p>　　第四步：選擇安裝目的文件夾，它的默認(rèn)路徑為系統(tǒng)盤：\ProgramFiles\Siemens\STEP7-WIN32，也可選擇其他路徑，但對(duì)于西門子的這些專用軟件最好選擇默認(rèn)的安裝路徑，如圖4.4所示；</p><p>　　圖4.4 選擇安裝目的文件夾</p><p>　　第五步：選

76、擇所需語(yǔ)言，在需要的語(yǔ)言的前面劃“√”，可以根據(jù)需要選擇一種或多種語(yǔ)言，如圖4.5所示；</p><p>　　圖4.5 選擇所需語(yǔ)言</p><p>　　第六步：安裝過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)“Set PG/PC Interface”窗口，單擊“OK”，完成安裝，如圖4.6所示；</p><p>　　圖4.6 Set PG/PC Interface窗口</p>&

77、lt;p><b>　　組態(tài)介紹</b></p><p><b>　　組態(tài)軟件介紹</b></p><p>　　組態(tài)軟件一般英文簡(jiǎn)稱有三種分別為HMI/MMI/SCADA,對(duì)應(yīng)全稱為Human and Machine Interface/Man and Machine Interface /Supervisory Control and Da

78、ta Acquisition，中文翻譯為人機(jī)界面/監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集軟件。目前組態(tài)軟件發(fā)展迅猛，已經(jīng)擴(kuò)展到企業(yè)信息管理系統(tǒng)，管理和控制。</p><p><b>　　組態(tài)軟件產(chǎn)生的背景</b></p><p>　　“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)（Distributed Control System簡(jiǎn)稱DCS）的出現(xiàn)才開(kāi)始被廣大的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)人員所熟知的。在

79、工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中，PC（包括工控機(jī)）相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢(shì)日趨明顯。這些優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：PC技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度，各種相關(guān)技術(shù)已臻成熟；由PC構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對(duì)較低的擁有成本；PC的軟件資源和硬件資豐富，軟件之間的互操作性強(qiáng)；基于PC的控制系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和使用，可以容易地得到技術(shù)方面的支持。在PC技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位。 </p><p>

80、;　　組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件，它使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見(jiàn)的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。對(duì)應(yīng)于原有的HMI（人機(jī)接口軟件，Human Machine Interface）的概念，組態(tài)軟件應(yīng)該是一個(gè)使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具，或開(kāi)發(fā)環(huán)境。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工控領(lǐng)域的用戶通過(guò)手工或委托第三方

81、編寫(xiě)HMI應(yīng)用，開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，效率低，可靠性差；或者購(gòu)買專用的工控系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不能滿足需求，很難與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，升級(jí)和增加功能都受到嚴(yán)重的限制。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，把用戶從這些困境中解脫出來(lái)，可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應(yīng)用系統(tǒng)。隨著它的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開(kāi)放數(shù)據(jù)接口、對(duì)I/O設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容，隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會(huì)不斷被賦予新的

82、內(nèi)容。</p><p>　　組態(tài)軟件在我國(guó)的發(fā)展</p><p>　　組態(tài)軟件產(chǎn)品于80年代初出現(xiàn)，并在80年代末期進(jìn)入我國(guó)。但在90年代中期之前，組態(tài)軟件在我國(guó)的應(yīng)用并不普及。究其原因，大致有以下幾點(diǎn)： ①國(guó)內(nèi)用戶還缺乏對(duì)組態(tài)軟件的認(rèn)識(shí)，項(xiàng)目中沒(méi)有組態(tài)軟件的預(yù)算，或?qū)幵竿度肴肆ξ锪︶槍?duì)具體項(xiàng)目做長(zhǎng)周期的繁冗的上位機(jī)的編程開(kāi)發(fā)，而不采用組態(tài)軟件； ②在很長(zhǎng)時(shí)間里，國(guó)內(nèi)用戶的

83、軟件意識(shí)還不強(qiáng)，面對(duì)價(jià)格不菲的進(jìn)口軟件（早期的組態(tài)軟件多為國(guó)外廠家開(kāi)發(fā)），很少有用戶愿意去購(gòu)買正版。 ③當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的工業(yè)自動(dòng)化和信息技術(shù)應(yīng)用的水平還不高，組態(tài)軟件提供了對(duì)大規(guī)模應(yīng)用、大量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)控、處理并可以將處理的結(jié)果生成管理所需的數(shù)據(jù)，這些需求并未完全形成。 　　隨著工業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)用的深入，在面臨規(guī)模更大、控制更復(fù)雜的控制系統(tǒng)時(shí)，人們逐漸意識(shí)到原有的上位機(jī)編程的開(kāi)發(fā)方式。對(duì)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)是費(fèi)時(shí)費(fèi)力、得不償失的，同時(shí)，MIS

84、（管理信息系統(tǒng)，Management Information System）和CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，Computer Integrated Manufacturing System）的大量應(yīng)用，要求工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)為企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、決策</p><p><b>　　組態(tài)軟件的功能特點(diǎn)</b></p><p>　　目前看到的所有組態(tài)軟件都能完成類似的功能：比如，幾乎所

85、有運(yùn)行于32位Windows平臺(tái)的組態(tài)軟件都采用類似資源瀏覽器的窗口結(jié)構(gòu)，并且對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)中的各種資源（設(shè)備、標(biāo)簽量、畫(huà)面等）進(jìn)行配置和編輯；都提供多種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)程序；都使用腳本語(yǔ)言提供二次開(kāi)發(fā)的功能等等。但是，從技術(shù)上說(shuō)，各種組態(tài)軟件提供實(shí)現(xiàn)這些功能的方法卻各不相同。從這些不同之處，以及PC技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，可以看出組態(tài)軟件未來(lái)發(fā)展的方向。</p><p>　　組態(tài)軟件的功能特點(diǎn)分為以下幾點(diǎn)：</p>

86、<p>　　⑴ 組態(tài)環(huán)境的可擴(kuò)展性</p><p>　　可擴(kuò)展性為用戶提供了在不改變?cè)邢到y(tǒng)的情況下，向系統(tǒng)內(nèi)增加新功能的能力，這種增加的功能可能來(lái)自于組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)商、第三方軟件提供商或用戶自身。增加功能最常用的手段是ActiveX組件的應(yīng)用，目前還只有少數(shù)組態(tài)軟件能提供完備的ActiveX組件引入功能及實(shí)現(xiàn)引入對(duì)象在腳本語(yǔ)言中的訪問(wèn)。</p><p>　　⑵ 組態(tài)軟件的開(kāi)放

87、性　　隨著管理信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的普及，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用已經(jīng)不僅僅局限于數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。在生產(chǎn)制造過(guò)程中，需要現(xiàn)場(chǎng)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行流程分析和過(guò)程控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流程的調(diào)整和優(yōu)化?，F(xiàn)有的組態(tài)軟件對(duì)大部分這些方面需求還只能以報(bào)表的形式提供，或者通過(guò)ODBC將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到外部數(shù)據(jù)庫(kù)，以供其他的業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用，在絕大多數(shù)情況下，仍然需要進(jìn)行再開(kāi)發(fā)才能實(shí)現(xiàn)。隨著生產(chǎn)決策活動(dòng)對(duì)信息需求的增加，可以預(yù)見(jiàn)，組態(tài)軟件與管理信息系統(tǒng)或領(lǐng)導(dǎo)信息系統(tǒng)

88、的集成必將更加緊密，并很可能以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析與決策功能的模塊形式在組態(tài)軟件中出現(xiàn)。 ⑶ 對(duì)Internet的支持程度　　現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)已經(jīng)趨向國(guó)際化、分布式的生產(chǎn)方式。Internet將是實(shí)現(xiàn)分布式生產(chǎn)的基礎(chǔ)。組態(tài)軟件能否從原有的局域網(wǎng)運(yùn)行方式跨越到支持Internet，是擺在所有組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)商面前的一個(gè)重要課題。限于國(guó)內(nèi)目前的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)控制應(yīng)用的程度，筆者認(rèn)為，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，以瀏覽器方式通過(guò)Internet對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的

89、監(jiān)控，將會(huì)在大部分應(yīng)用中停留于監(jiān)視階段，而實(shí)際控制功能的完成應(yīng)該通過(guò)更穩(wěn)定的技術(shù)，如專用的遠(yuǎn)程客戶端、</p><p><b>　　組態(tài)王軟件</b></p><p>　　組態(tài)王軟件是一種通用的工業(yè)監(jiān)控軟件，它融過(guò)程控制設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)操作以及工廠資源管理于一體，將一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應(yīng)用以及信息交流匯集在一起，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化管理。它基于Microsoft Window

90、s XP/NT/2000 操作系統(tǒng)。</p><p>　　組態(tài)王軟件的連接與采集</p><p>　　在工程開(kāi)發(fā)過(guò)程中，只須使用組態(tài)王提供的設(shè)備定義向?qū)В纯啥x工程中使用的I/O 設(shè)備，并通過(guò)變量的定義實(shí)現(xiàn)與I/O設(shè)備的關(guān)聯(lián)，既簡(jiǎn)單又方便。</p><p>　　組態(tài)王已能連接PLC、智能儀表、板卡、模塊、變頻器等上千種工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備。支持設(shè)備之多之廣可與國(guó)外優(yōu)秀同

91、類軟件相媲美。通訊方式靈活多樣，為用戶提供了充足的選擇空間，可以適應(yīng)各種設(shè)計(jì)方案的需要。目前，組態(tài)王支持的通訊方式有串口通訊方式、以太網(wǎng)方式、GPRS通訊方式、Lonworks現(xiàn)場(chǎng)總線方式、BacNet現(xiàn)場(chǎng)總線方式。</p><p><b>　　組態(tài)王軟件報(bào)表功能</b></p><p>　　數(shù)據(jù)報(bào)表是反應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程中的過(guò)程數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)等，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、統(tǒng)計(jì)的一種

92、重要工具，是生產(chǎn)過(guò)程必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。它既能反應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)的生產(chǎn)情況，又能對(duì)長(zhǎng)期的生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，使管理人員能夠掌握和分析生產(chǎn)過(guò)程情況。</p><p>　　組態(tài)王提供內(nèi)嵌式報(bào)表系統(tǒng)，工程人員可以任意設(shè)置報(bào)表格式，對(duì)報(bào)表進(jìn)行組態(tài)。組態(tài)王為工程人員提供了豐富的報(bào)表函數(shù)，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表打印等。工程人員還可以制作各種報(bào)表模板，實(shí)現(xiàn)多次使用，以免重復(fù)工作。</p>&

93、lt;p>　　報(bào)表在運(yùn)行系統(tǒng)中、單元格中數(shù)據(jù)的計(jì)算、報(bào)表的操作等都是通過(guò)組態(tài)王提供的一整套報(bào)表函數(shù)實(shí)現(xiàn)的。報(bào)表函數(shù)分為報(bào)表內(nèi)部函數(shù)、報(bào)表單元格操作函數(shù)、報(bào)表存取函數(shù)、報(bào)表歷史數(shù)據(jù)查詢函數(shù)、統(tǒng)計(jì)函數(shù)、報(bào)表打印函數(shù)等。</p><p><b>　　程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　PLC程序設(shè)計(jì)過(guò)程</b></p>&

94、lt;p>　　要想實(shí)現(xiàn)光控路燈的監(jiān)控，首先需要檢測(cè)到電路中的信號(hào)。檢測(cè)電路的信號(hào)是通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)的。所需的程序如圖4.7所示：</p><p>　　圖4.7 PLC程序</p><p><b>　　組態(tài)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　組態(tài)的設(shè)計(jì)主要是監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)，信號(hào)通過(guò)PLC傳到組態(tài)，組態(tài)根據(jù)接收到的信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。</

95、p><p>　　首先是組態(tài)界面的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的依據(jù)是：能夠監(jiān)控路燈的狀態(tài)，監(jiān)控光敏電阻的狀態(tài)，監(jiān)控檢修開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。根據(jù)要求設(shè)計(jì)的界面如圖4.8所示：</p><p><b>　　圖4.8 組態(tài)界面</b></p><p>　　設(shè)計(jì)出界面后就要編寫(xiě)程序，在畫(huà)面命令語(yǔ)言對(duì)話框編輯程序，如圖4.9所示：</p><p>　　圖4.9

96、 畫(huà)面命令語(yǔ)言對(duì)話框</p><p>　　程序編寫(xiě)完成后，接通電路，運(yùn)行程序，運(yùn)行結(jié)果如圖4.10所示：</p><p>　　當(dāng)有光照時(shí)，顯示白天有光，燈不亮。當(dāng)沒(méi)有光照時(shí)，顯示黑天無(wú)光，燈亮。當(dāng)閉合檢修開(kāi)關(guān)時(shí)，顯示檢修開(kāi)關(guān)打開(kāi)，燈亮。</p><p>　　圖4.10 運(yùn)行結(jié)果</p><p><b>　　系統(tǒng)聯(lián)調(diào)</b>

97、;</p><p><b>　　系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的過(guò)程</b></p><p>　　在焊接硬件電路要按模塊檢查。一旦出現(xiàn)問(wèn)題，馬上解決問(wèn)題。這樣就大大縮小了出錯(cuò)的范圍，利于工作的進(jìn)程。</p><p>　　在焊接電路期時(shí)，首先焊的是555定時(shí)器的IC座，在此過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)錯(cuò)誤。通過(guò)用萬(wàn)用表測(cè)試是正確的。接下來(lái)接繼電器，繼電器的電路較多，在焊接時(shí)，用不同

98、顏色的導(dǎo)線焊接。焊接完成后檢查電路是否通路。為了能監(jiān)視繼電器是否工作，在繼電器上接一個(gè)LED指示燈，當(dāng)通電時(shí)，LED指示燈就能指示繼電器的工作狀態(tài)。當(dāng)LED指示燈亮?xí)r，說(shuō)明繼電器是在工作狀態(tài)，反之說(shuō)明電路有問(wèn)題。再次就是焊接電橋電路。實(shí)際焊接的是變壓器上的電橋電路，效果都是一樣的，焊接完成后通電測(cè)試輸出電壓的大小，測(cè)得電壓為8v與理論值有一定的誤差，但是不影響整個(gè)系統(tǒng)。</p><p>　　經(jīng)過(guò)調(diào)試，硬件電路已經(jīng)

99、沒(méi)有問(wèn)題了，接下來(lái)的工作就是軟件編程，編寫(xiě)好程序后，把程序下載到PLC，打開(kāi)組態(tài)監(jiān)視界面，給電路通電。通電后，組態(tài)能夠監(jiān)視硬件電路的運(yùn)行狀態(tài)。</p><p><b>　　系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)調(diào)試，硬件電路和軟件設(shè)計(jì)都能按要求工作，符合了題目的設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)調(diào)試成功。</p><p><b>　　致 謝&

100、lt;/b></p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，得到了許多老師和同學(xué)的幫助，謹(jǐn)在此表示感謝!</p><p>　　首先非常感謝***老師的辛勤教導(dǎo)，*老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、敏銳的學(xué)術(shù)洞察力以及和藹可親的長(zhǎng)者風(fēng)范都使我受益匪淺，使我了解并掌握了牢固的專業(yè)知識(shí)，拓寬了知識(shí)面，為今后走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也為今后自己進(jìn)一步提高提供了準(zhǔn)備;在此論文即將完成之際謹(jǐn)向

101、關(guān)心和培養(yǎng)我的張老師表示我最誠(chéng)摯的謝意!</p><p>　　還要衷心感謝我的同學(xué)，他們?cè)谖覍?xiě)作過(guò)程中給予了我熱情支持，使我可以順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)此我十分感謝!</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 童詩(shī)白. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京: 高等教育出版社, 2001</p><p>　

102、　[2] 閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京: 高等教育出版社, 2006</p><p><b>　　附錄Ⅰ 元器件清單</b></p><p>　　整流橋 1個(gè)</p><p>　　發(fā)光二極管 4個(gè)</p><p>　　繼電器 2個(gè)<

103、;/p><p>　　三極管 1個(gè)</p><p>　　電阻 1K 6個(gè)</p><p>　　電阻 10K 1個(gè)</p><p>　　電阻 100K 1個(gè)</p><p>　　電位器 100k 1個(gè)