波紋管機(jī)電控設(shè)計(jì)【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p><b>　　波紋管機(jī)電控設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　誠(chéng)信聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明：本論文及其研究工作

2、是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，在完成論文時(shí)所利用的一切資料均已在參考文獻(xiàn)中列出。</p><p>　　本人簽名 日期: 年 月 日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 波紋管機(jī)電控設(shè)計(jì)

3、 </p><p>　　1．設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及目標(biāo)</p><p>　?。?）了解波紋管機(jī)的工作原理。 </p><p>　?。?）了解波紋管機(jī)電控方面的各種相關(guān)知識(shí)。 </p><p>　?。?）了解強(qiáng)電以及弱電，為繪制電路圖做準(zhǔn)備。&l

4、t;/p><p>　?。?）掌握波紋管控制原理及編程設(shè)計(jì)。 </p><p>　?。?）了解其控制面板。</p><p>　　2．設(shè)計(jì)的基本要求和內(nèi)容</p><p>　?。?）要求了解波紋管機(jī)的工作原理。</p><p>　?。?）要求基本掌握波紋管機(jī)電控的編程設(shè)計(jì)，并能出plc程序。</p>&

5、lt;p>　　（3）要求出波紋管機(jī)控制電路圖。</p><p>　　（4）了解控制面板及操作臺(tái)。</p><p><b>　　3．主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 胡斌編著．電子線路快速識(shí)圖．福建科學(xué)技術(shù)出版社，2005</p><p>　　[2] 胡斌編著．圖表細(xì)說元器件及實(shí)用電路．電子工業(yè)出版社

6、，2005</p><p>　　[3] 魏群等編著．怎樣選用無線電電子元器件．人民郵電出版社，2002</p><p><b>　　4．進(jìn)度安排</b></p><p><b>　　波紋管機(jī)電控設(shè)計(jì)</b></p><p>　　摘要：波紋管機(jī)電控設(shè)計(jì)就是以PLC可編程控制器及多種電器元件組成的電氣系

7、統(tǒng)，從而控制機(jī)械部分的運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到各個(gè)功能。這種電器組成的控制系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)環(huán)境的要求不會(huì)太高。</p><p>　　該系統(tǒng)是由控制面板上的按鈕或是觸摸屏給出的一定電流信號(hào)，再經(jīng)PLC處理信息，根據(jù)PLC里存儲(chǔ)的程序給予相應(yīng)的動(dòng)作控制各部分的控制元件實(shí)行動(dòng)作，再有各個(gè)部分的控制元件動(dòng)作命令相應(yīng)的功能部件執(zhí)行功能。</p><p>　　電氣控制系統(tǒng)采用可編程控制器PLC作為整臺(tái)機(jī)器的控制器，

8、并對(duì)PLC的工作過程進(jìn)行了介紹，對(duì)PLC相關(guān)原件進(jìn)行了選型，同時(shí)繪制了PLC控制系統(tǒng)的輸入、輸出接線圖，即控制系統(tǒng)電氣原理圖，并采用了梯形圖編程，實(shí)現(xiàn)了整機(jī)的自動(dòng)化。</p><p>　　關(guān)鍵詞：波紋管；控制面板； PLC </p><p>　　Corrugated Pipe Panel Design</p><p>　　Abstract ：Corrugated p

9、ipe bender electrical control is designed with PLC programmable controller and a variety of electrical components of the electrical system, to control the operation of the mechanical part, to achieve the various function

10、s. The electric control system composed of relatively stable, not to the requirement of environment was too high.</p><p>　　The system is given by button or touch screen on the control panel of certain curren

11、t signal, and then by the PLC to process information, according to the application of PLC in storage give corresponding action control each part of the control components execute action, have all parts of control element

12、 action command corresponding functional unit to perform function. </p><p>　　The controlling system adopts the PLC as the controller of the entire machine. It introduce the working process of PLC, chose the

13、model of the PLC and related elements. At the same time, the author drew the input and output circuit of the controlling system, namely the electric principle plot. The machine realized the automation of producing proces

14、s by making use of the trapezium shape to programme. </p><p>　　Key Words: Slewing telescopic gangway；hydraulic system; PLC</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1

15、</b></p><p>　　1.1研究設(shè)計(jì)的目的及其意義1</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1</p><p>　　2 PLC可編程控制器的分類3</p><p>　　2.1PLC的結(jié)構(gòu)形式3</p><p>　　2.2按功能分類3</p><p>　　2.3

16、按I/O點(diǎn)數(shù)分類4</p><p>　　2.4PLC可編程控制器的特點(diǎn)4</p><p>　　3 PLC可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理5</p><p>　　3.1PLC的基本結(jié)構(gòu)5</p><p>　　3.2 PLC的工作原理8</p><p>　　4 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)10</p>&

17、lt;p>　　4.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容10</p><p>　　4.2 控制電路元?dú)饧倪x用10</p><p>　　4.3 PLC的編程11</p><p>　　5 單元電路設(shè)計(jì)13</p><p>　　5.1電源電路設(shè)計(jì)13</p><p>　　5.1.1整流濾波電路13</p><p

18、>　　5.1.2放大電路的設(shè)計(jì)16</p><p>　　5.2比較器電路設(shè)計(jì)18</p><p>　　6．整機(jī)電路及工作原理21</p><p>　　6.1電路的制作與調(diào)試21</p><p>　　6.2集成運(yùn)放的基礎(chǔ)知識(shí)27</p><p>　　7控制面板及操作臺(tái)31</p><

19、p><b>　　總結(jié)33</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34</b></p><p><b>　　致謝35</b></p><p><b>　　附錄36</b></p><p><b>　　1 緒論</b>

20、;</p><p>　　1.1研究設(shè)計(jì)的目的及其意義</p><p>　　金屬波紋管涵代替鋼筋混凝土進(jìn)行涵洞施工是在國(guó)內(nèi)時(shí)興的一項(xiàng)新技術(shù)，金屬波紋管涵，是指鋪埋在公路，鐵路下面的涵洞用螺紋波紋管，它是由波形金屬板卷制成或用半圓波形鋼片拼制成的圓形波紋管，廣泛應(yīng)用于公路，鐵路，小橋，通道，擋土墻以及各種礦場(chǎng)，巷道擋墻支護(hù)等工程中的涵洞（管）。</p><p>　　波紋

21、管涵是與鋼筋混凝土管涵相比，具有管節(jié)薄，重量輕，便于運(yùn)輸存放，施工工藝簡(jiǎn)單，組裝快速，工期短等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　建筑波紋管時(shí)，可根據(jù)需要隨意組裝成任何長(zhǎng)度，必要時(shí)，管節(jié)還可拆除，遷往別處修建，在缺乏砂石材料地區(qū)或基地承載較低的地區(qū)，波紋管涵的優(yōu)越性更為顯著。</p><p>　　鋼制波紋管涵的特征：</p><p>　　①強(qiáng)度高，由于其獨(dú)特的波紋結(jié)構(gòu)使其比

22、同口徑的水泥管耐壓強(qiáng)度大15倍以上。</p><p>　　②運(yùn)輸方便，波紋管涵的重量只有同口徑水泥管的1/10到1/5，即使在窄的場(chǎng)所沒有運(yùn)輸設(shè)備，人工也可運(yùn)輸。</p><p>　?、凼褂脡勖L(zhǎng)，鋼制波紋管涵是采用鋼管熱浸鍍鋅，所以使用壽命長(zhǎng)，壽命為80-100年，在腐蝕性特別大的環(huán)境下使用時(shí)，采用內(nèi)外表面瀝清附層的鋼制波紋管，可在原使用壽命基礎(chǔ)上提高約20年以上。</p>

23、<p>　　④施工方便：波紋管涵是采用套筒或法蘭方式連接，而且可以根據(jù)需要定制長(zhǎng)度，即使是非熟練工也可以操作，施工以少量的手工操作，可在短時(shí)間內(nèi)完成，既快捷又方便。</p><p>　?、輧?yōu)良的經(jīng)濟(jì)性：連接方式簡(jiǎn)便，可縮短工期</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　在公路施工中，應(yīng)用鋼波紋管涵代替鋼筋混凝土進(jìn)行涵洞施工的歷史已經(jīng)

24、有100多年了。1896年，美國(guó)率先進(jìn)行波紋管涵通道、涵管的可行性研究。其后，在美國(guó)、加拿大、澳大利亞等國(guó)的公路建設(shè)中，均采用了鋼波紋管涵進(jìn)行涵洞的施工。1990年，日本高速公路設(shè)計(jì)，規(guī)范制定了波紋管涵設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范。隨著波紋管涵在世界各地的安裝使用，證明了此種結(jié)構(gòu)在各種使用情況下的通用性。</p><p>　　在我國(guó)改革開放后，深圳及大同煤礦開始從國(guó)外進(jìn)口成品波紋管涵進(jìn)行涵洞施工。之后，上海市公路管理處、上海市政

25、工程設(shè)計(jì)研究院、上海同濟(jì)大學(xué)對(duì)金屬波紋管涵進(jìn)行了動(dòng)、靜載試驗(yàn)，結(jié)果表明能滿足設(shè)計(jì)使用要求，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)的空白，且迅速得到推廣應(yīng)用。百順牌鋼波紋管涵投入到了青海公路施工當(dāng)中，三年的實(shí)踐證明，鋼波紋管涵在北方寒冷地區(qū)完全符合公路建設(shè)當(dāng)中的涵洞施工要求。  實(shí)踐證明，用鋼制波紋管涵代替鋼筋混凝土進(jìn)行涵洞施工，無論從施工周期、施工造價(jià)、環(huán)保意義等方面都有其不可比擬的優(yōu)越性，且用鋼波紋管涵進(jìn)行涵洞施工，可大大提高道路行車的舒適

26、度與安全性，避免道路中涵洞的“錯(cuò)臺(tái)跳車”現(xiàn)形，有利于解決西北地區(qū)寒冷霜凍對(duì)砼管涵結(jié)構(gòu)的破壞問題。</p><p>　　目前我國(guó)已有專門生產(chǎn)波紋管涵的工廠，鑒于這種管涵的許多優(yōu)點(diǎn)，我國(guó)鋼材產(chǎn)量已跨居世界前列，在我國(guó)推廣應(yīng)用波紋管涵的前景是非常廣闊的。</p><p>　　2 PLC可編程控制器的分類</p><p>　　2.1 PLC的結(jié)構(gòu)形式。</p>

27、<p>　?。?）整體式PLC 整體式PLC是將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，* |; `! N/ f9 A具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低的特點(diǎn)。小型PLC一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)。整體式PLC由不同I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元（又稱主機(jī)）和擴(kuò)展單元組成?；締卧獌?nèi)有CPU、I/O接口、與I/O擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口，以及與編程器或EPROM寫入器相連的接口等。擴(kuò)展單元內(nèi)只有I/O和電源等，沒有CPU?；締卧蛿U(kuò)展

28、單元之間一般用扁平電纜連接。整體式PLC一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴(kuò)展。 (2)模塊式PLC 模塊式PLC是將PLC各組成部分，分別作成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊（有的含在CPU模塊中）以及各種功能模塊。模塊式PLC由框架或基板和各種模塊組成。模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊式PLC的特點(diǎn)是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴(kuò)展和維修

29、。大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。5 f$ o/ y" I" u U# l( } 還有一些PLC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來，構(gòu)成所謂</p><p><b>　　.</b></p><p><b>　　2.2按功能分類</b></p><p>　　根據(jù)PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低

30、檔、中檔、高檔三類。</p><p>　　8 _4 L& _0 V) |* }" g# q9 x（1）中檔PLC 除具有低檔PLC的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量輸入／輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還可增設(shè)中斷控制、PID控制等功能，適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。8 p" G+ W' ~) [, h' F3 z （2）高檔P

31、LC 除具有中檔機(jī)的功能外，還增加了帶符號(hào)算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其它特殊功能函數(shù)的運(yùn)算、制表及表格傳送功能等。高檔PLC機(jī)具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。%</p><p>　　2.3按I/O點(diǎn)數(shù)分類</p><p>　　根據(jù)PLC的I/O點(diǎn)數(shù)的多少，可將PLC分為小型、中型和大型三類。' C. L# z1

32、 [7 D/ E; B, L- B% J- E1 d , U; e% w2 X4 M/ C0 E6 ~ (1).小型PLC——I/O點(diǎn)數(shù)< 256點(diǎn)；單CPU、8位或16位處理器、用戶存儲(chǔ)器容量4K字以下。</p><p>　　(2). 中型PLC——I/O點(diǎn)數(shù)256～2048點(diǎn)；雙CPU，用戶存儲(chǔ)器容量2～8K</p><p>　　(3). 大型PLC——I/O點(diǎn)數(shù)>

33、2048點(diǎn)；多CPU，16位、32位處理器，用戶存儲(chǔ)器容量8～16K. S</p><p>　　' ]4 L8 w& Q$ k / q' d$ D8 ]5 O% w/ \ R N1 w8 w</p><p>　　2.4 PLC可編程控制器的特點(diǎn)</p><p>　　PLC實(shí)質(zhì)上是一種面向用戶的工業(yè)控制專用計(jì)算機(jī)，他與通用計(jì)算你相比有其自身的特

34、點(diǎn)。</p><p>　?。?）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。</p><p>　?。?）編程軟件簡(jiǎn)單易學(xué)。</p><p>　?。?）適應(yīng)性好，具有柔性。</p><p>　?。?）功能完善，接口多樣。</p><p>　?。?）易于操作，維護(hù)方便。</p><p>　?。?）體積小，重量輕，功

35、耗低。</p><p>　　3. PLC可編程控制器的結(jié)構(gòu)和工作原理</p><p>　　3.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　可編程序控制器實(shí)施控制，其實(shí)質(zhì)就是按一定算法進(jìn)行輸入輸出變換，并將這個(gè)變換與以物理實(shí)現(xiàn)。輸入輸出變換、物理實(shí)現(xiàn)可以說是PLC實(shí)施控制的兩個(gè)基本點(diǎn)，同時(shí)物理實(shí)現(xiàn)也是PLC與普通微機(jī)相區(qū)別之處，其需要考慮實(shí)際控制的需要，應(yīng)能排除干擾信號(hào)

36、適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，輸出應(yīng)放大到工業(yè)控制的水平，能為實(shí)際控制系統(tǒng)方便使用，所以PLC采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要是由微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM/ROM）、輸入輸出接口（I/O）電路、通信接口及電源組成。PLC的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　1、中央處理單元(CPU) 中央處理單元 (CPU)是PLC的控制核心。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能：（1）. 接收并存儲(chǔ)從用戶程序和數(shù)據(jù)；（2）.檢查電源、

37、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式采集現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象寄存區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算并將結(jié)果送入I/O映象寄存區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象寄存區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高PLC

38、的可靠性，近年來對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。 </p><p>　　2、存儲(chǔ)器 可編程序控制器的存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器。存放系統(tǒng)軟件（包括監(jiān)控程序、模塊化應(yīng)用功能子程序、命令解釋程序、故障診斷程序及其各種管理程序）的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器；存放用戶程序（用戶程序存和數(shù)據(jù)）的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器，

39、所以又分為用戶存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器兩部分。 </p><p>　　PLC常用的存儲(chǔ)器類型 ：</p><p>　?。?）RAM （Random Assess Memory） 這是一種讀/寫存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。</p><p>　　（2）EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）這是一種可擦

40、除的只讀存儲(chǔ)器。在斷電情況下，存儲(chǔ)器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變。(在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲(chǔ)器內(nèi)容)。</p><p>　　（3）EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)這是一種電可擦除的只讀存儲(chǔ)器。使用編程器就能很容易地對(duì)其所存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行修改。 </p><p>　　PLC存儲(chǔ)空間的分配 ： 雖然各種 PLC的CPU

41、的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù)PLC的工作原理，其存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域： </p><p>　?。?）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)</p><p>　?。?）系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)（包括I/O映象寄存區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等）。</p><p>　?。?）用戶程序存儲(chǔ)區(qū) </p><p>　　系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)：在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程

42、序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制造廠商將其固化在 EPROM中，用戶不能直接存取。它和硬件一起決定了該P(yáng)LC的性能。 </p><p>　　系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)：系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)包括I/O映象寄存區(qū)以及各類軟元件，如：邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、變址寄存器、累加器等存儲(chǔ)器。 </p><p>　?。?）I/O映象寄存區(qū)：由于PLC投入運(yùn)行后

43、，只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，在輸出刷新階段才將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)。因此，它需要一定數(shù)量的存儲(chǔ)單元(RAM)以存放I/O的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作I/O映象寄存區(qū)。一個(gè)開關(guān)量I/O占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)位，一個(gè)模擬量I/O占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)字。因此整個(gè)I/O映象寄存區(qū)可看作兩個(gè)部分組成：開關(guān)量I/O映象寄存區(qū)；模擬量I/O映象寄存區(qū)。 </p><p>　?。?）系統(tǒng)軟元件存儲(chǔ)區(qū) ：

44、除了I/O映象寄存區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)還包括PLC內(nèi)部各類軟元件（邏輯線圈、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等）的存儲(chǔ)區(qū)。該存儲(chǔ)區(qū)又分為具有失電保持的存儲(chǔ)區(qū)域和失電不保持的存儲(chǔ)區(qū)域，前者在PLC斷電時(shí)，由內(nèi)部的鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會(huì)丟失；后者當(dāng)PLC斷電時(shí)，數(shù)據(jù)被清零。 </p><p>　　（3）用戶程序存儲(chǔ)區(qū) ： 用戶程序存儲(chǔ)區(qū)存放用戶編制的用戶程序。不同類型的 PLC，其存儲(chǔ)容量各不相同。 </

45、p><p>　　3．輸入接口電路 輸入輸出信號(hào)有開關(guān)量、模擬量、數(shù)字量三種，在我們實(shí)習(xí)室涉及到的信號(hào)當(dāng)中，開關(guān)量最普遍，也是實(shí)驗(yàn)條件所限，在次我們主要介紹開關(guān)量接口電路。可編程序控制器優(yōu)點(diǎn)之一是抗干擾能力強(qiáng)。這也是其I/O設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)之處，經(jīng)過了電氣隔離后，信號(hào)才送入CPU執(zhí)行的,防止現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)電干擾進(jìn)入。如下圖就是采用光電耦合器(一般采用反光二極管和光電三極管組成)的開關(guān)量輸入接口電路：</p>&l

46、t;p>　?。敵鼋涌陔娐罚嚎删幊绦蚩刂破鞯妮敵鲇校豪^電器輸出(M)、晶體管輸出(T)、晶閘</p><p><b>　　管輸出</b></p><p>　　圖3-1 輸入接口電路圖</p><p>　　4 (1) 輸出接口電路的隔離方式 </p><p>　　輸出接口電路的主要技術(shù)參數(shù)</p

47、><p>　　圖3-2 輸出電路圖</p><p>　　(2) 1）.響應(yīng)時(shí)間 響應(yīng)時(shí)間是指PLC從ON狀態(tài)轉(zhuǎn)變成OFF狀態(tài)或從OFF狀態(tài)轉(zhuǎn)變成ON狀態(tài)所需要的時(shí)間。繼電器輸出型響應(yīng)時(shí)間平均約為10ms；晶閘管輸出型響應(yīng)時(shí)間為1ms以下；晶體管輸出型在0.2ms以下為最快;2）.輸出電流 繼電器輸出型具有較大的輸出電流，AC250V以下的電路電壓可驅(qū)動(dòng)純電阻負(fù)載2A/1點(diǎn)、感性負(fù)載8

48、0VA以下（AC100V或AC200V）及燈負(fù)載100W以下（AC100V 或200V）的負(fù)載；Y0、Y1以外每輸出1點(diǎn)的輸出電流是0.5A，但是由于溫度上升的原因，每輸出4合計(jì)為0.8A的電流，輸出晶體管的ON電壓約為1.5V，因此驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體元件時(shí)，請(qǐng)注意元件的輸入電壓特性。Y0、Y1每輸出1點(diǎn)的輸出電流是0.3A，但是對(duì)Y0、Y1使用定位指令時(shí)需要高速響應(yīng)，因此使用10—100mA的輸出電流；晶閘管輸出電流也比較小，F(xiàn)X1S無晶閘管

49、輸出型;3）.開路漏電流 開路漏電流是指輸出處于OFF狀態(tài)時(shí)，輸出回路中的電流。繼電器輸出型輸出接點(diǎn)OFF是無漏電流；晶體管輸出型漏電流在0.1mA以下；晶閘管較大漏電流，主要由內(nèi)部RC電路引起，需在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)注意。</p><p>　　(3) 輸出公共端（COM） 公共端與輸出各組之間形成回路，從而驅(qū)動(dòng)負(fù)載。FX1S有1點(diǎn)或4點(diǎn)一個(gè)公共端輸出型，因此各公共端單元可以驅(qū)動(dòng)不同電源電壓系統(tǒng)的負(fù)載。</p&

50、gt;<p>　　圖3-3 整體結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　3.2 PLC的工作原理</p><p>　　由于PLC以微處理器為核心，故具有微機(jī)的許多特點(diǎn)，但它的工作方式卻與微機(jī)有很大不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式，如常見的鍵盤掃描方式或I/O掃描方，若有鍵按下或有I/O變化，則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序，若無則繼續(xù)掃描等待。</p><p>　　PLC

51、則是采用循環(huán)掃描的工作方式。對(duì)每個(gè)程序，CPU從第一條指令開始執(zhí)行，按指令步序號(hào)做周期性的程序循環(huán)掃描，如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。掃描周期的長(zhǎng)短主要取決于以下幾個(gè)因素：一是CPU執(zhí)行指令的速度；二是執(zhí)行每條指令占用的時(shí)間；三是程序中指令條數(shù)的多少。一個(gè)掃描周期主要可分為3個(gè)階段。</p><p><

52、b>　　1．輸入刷新階段</b></p><p>　　在輸入刷新階段，CPU掃描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)寄存器。完成輸入端刷新工作后，將關(guān)閉輸入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行期間即使輸入端狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，而這些變化必須等到下一工作周期的輸入刷新階段才能被讀入。</p><p><b>　　2．程序執(zhí)行階段</

53、b></p><p>　　在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開始逐步執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。當(dāng)最后一條控制程序執(zhí)行完畢后，即轉(zhuǎn)入輸入刷新階段。</p><p><b>　　3．輸出刷新階段</b></p><p>　　當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容，依次送到輸出鎖

54、存電路（輸出映像寄存器），并通過一定輸出方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成PLC的實(shí)際輸出。由此可見，輸入刷新、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段構(gòu)成PLC一個(gè)工作周期，由此循環(huán)往復(fù)，因此稱為循環(huán)掃描工作方式。由于輸入刷新階段是緊接輸出刷新階段后馬上進(jìn)行的，所以亦將這兩個(gè)階段統(tǒng)稱為I/O刷新階段。實(shí)際上，除了執(zhí)行程序和I/O刷新外，PLC還要進(jìn)行各種錯(cuò)誤檢測(cè)（自診斷功能）并與編程工具通訊，這些操作統(tǒng)稱為“監(jiān)視服務(wù)”，一般在程序執(zhí)行之后

55、進(jìn)行。</p><p>　　4 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　對(duì)于我所做的設(shè)計(jì)來講，我所設(shè)計(jì)的裝置所能完成的動(dòng)作是主回轉(zhuǎn)、伸縮運(yùn)動(dòng)和變幅運(yùn)動(dòng)，設(shè)計(jì)過程中，我使用的是三菱公司的PLC產(chǎn)品：基本單元：FX0N-60MR，這種型號(hào)的基本單元有輸入、輸出引腳各32個(gè)。擴(kuò)展單元：FX1N-

56、8EX，有輸入引腳8個(gè)。在已經(jīng)掌握和認(rèn)識(shí)的語言中，PLC的語言是邏輯性非常嚴(yán)密的，一旦出錯(cuò)便發(fā)生一連串的誤動(dòng)作。</p><p>　　PLC設(shè)計(jì)的工作過程為：液壓馬達(dá)控制轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速，油缸控制上壓輥進(jìn)行壓制波紋工作，也就是控制波紋的波深，絲杠控制鋼管前進(jìn)的距離，也就是控制波距，氣缸控制支撐架在導(dǎo)軌底架上的移動(dòng)，當(dāng)壓制鋼管較長(zhǎng)時(shí)，使用氣缸推動(dòng)支架向后移以支撐鋼管。該波紋管機(jī)是壓制成型一個(gè)完整波紋然后向前推進(jìn)一個(gè)波距繼續(xù)

57、壓制波紋，然后重復(fù)該過程。</p><p>　　4.2 控制電路元?dú)饧倪x用</p><p>　　利用PLC編程和電氣連線的結(jié)合大大提高了生產(chǎn)效率，并節(jié)省了勞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了用弱電控制強(qiáng)電這一難題。</p><p>　　根據(jù)使用要求和設(shè)計(jì)計(jì)算，我們可以確定出電動(dòng)機(jī)的功率，電氣控制電路的主電路的保險(xiǎn)絲盒熔斷器的選擇則是根據(jù)電路允許的最大電流來確定的?？刂普_(tái)機(jī)器運(yùn)動(dòng)的電氣

58、控制電路里許多的繼電器的選擇也是根據(jù)電流大小來確定的。當(dāng)液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)工作時(shí)，被測(cè)試的油缸開始運(yùn)動(dòng)，它們的控制是通過繼電器的通斷電來實(shí)現(xiàn)的，而繼電器則控制電磁鐵的得失電來控制液壓執(zhí)行元件的各種動(dòng)作。這時(shí)控制電路中的總電流大小就是這些繼電器并聯(lián)之后所得的電流總和，如果這時(shí)繼電器還可以承受的話，那么繼電器正常。</p><p>　　4.3 PLC的編程</p><p>　　PLC編程軟件界面圖&l

59、t;/p><p>　　部分程序如下，具體程序見附圖：</p><p><b>　　5 單元電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.1電源電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　直流電源（DC power）有正、負(fù)兩個(gè)電極，當(dāng)兩個(gè)電極與電路連通后，能夠使電路兩端之間維持恒定的電位差，從而在外電路中

60、形成由正極到負(fù)極的電流來為電路工作提供能量。在設(shè)計(jì)采用的是5V的芯片，所以電路設(shè)計(jì)為5V的電源。</p><p>　　5.1.1整流濾波電路</p><p><b>　　1．整流電路</b></p><p>　　晶體二極管是由兩種具有不同導(dǎo)電性能的n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體結(jié)合形成的pn結(jié)構(gòu)成的，如圖5-1（a）所示，pn結(jié)具有單向?qū)щ姷奶匦裕Ｓ?/p>

61、符號(hào)表示如圖5-1（b）。</p><p>　　圖5-1 二極管的pn結(jié)構(gòu)及符號(hào)</p><p>　　圖5-2 二極管的特性曲線</p><p>　　當(dāng)pn 結(jié)加上正向電壓（p區(qū)接正、n區(qū)接負(fù)）時(shí)，外電場(chǎng)使pn結(jié)的阻擋層變薄，形成比較大的電流，二極管的正向電阻很??；當(dāng)pn結(jié)加上反向電壓時(shí)，外電場(chǎng)使pn結(jié)的阻擋層變厚，形成極小的反向電流，表現(xiàn)為反向電阻非常大。晶體二極

62、管的正反向特性曲線如圖所示，即二極管具有單向?qū)щ娦浴?lt;/p><p>　　利用二極管的單向?qū)щ娦裕蓪⒔涣麟娮兂擅}沖直流電，其過程稱為整流。如圖是橋式整流濾波電路，其整流過程如下：當(dāng)交流電為正半周時(shí)，M點(diǎn)電壓高于N點(diǎn)電壓， D2、D4截止，而D2、D5導(dǎo)通，電流將從交流電源依次通過D2、RL、D5回到電源；當(dāng)交流電為負(fù)半周時(shí)，N點(diǎn)電壓高于M點(diǎn)電壓，D2、D5截止，而D3、D4導(dǎo)通，電流將從交流電源依次通過D3、R

63、L、D4回到電源。這樣通過RL的電流方向是固定的，UA始終大于UB，且UAB隨交流電的起伏而波動(dòng)。如果將RL兩端接入示波器會(huì)觀察到如圖的整流波形②。</p><p>　　整流電路是把交流電變成直流電的電路，電路是二極管的單向?qū)щ娦杂伤膫€(gè)二極管構(gòu)成橋式整流電路，如圖5-3所示。</p><p><b>　　圖5-3 橋式整流</b></p><p&g

64、t;　　圖5-4 交流、整流及濾波波形</p><p><b>　　2．濾波電路</b></p><p>　　電容（或電容量, Capacitance）指的是在給定電位差下的電荷儲(chǔ)藏量；記為C，國(guó)際單位是法拉（F）。一般來說，電荷在電場(chǎng)中會(huì)受力而移動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體之間有了介質(zhì)，則阻礙了電荷移動(dòng)而使得電荷累積在導(dǎo)體上；造成電荷的累積儲(chǔ)存，最常見的例子就是兩片平行金屬板，也是

65、電容器的俗稱。</p><p>　　在負(fù)載RL兩端并接上電容值較大的電解電容，如圖5-4示，可將脈沖直流電過濾成較平穩(wěn)的直流電，稱為濾波。波形②將會(huì)變得較為平滑或成一條直線③。</p><p>　　濾波的基本原理：電容C兩端的初始電壓為0。接入交流電源U后，當(dāng)U為正半周時(shí)，D2、D5導(dǎo)通，U通過D2、D5對(duì)電容充電；當(dāng)U為負(fù)半周時(shí)，D3、D4導(dǎo)通，U通過D3、D4對(duì)電容充電。由于充電回路等

66、效電阻很小，所以充電很快，電容C迅速被充到交流電壓的最大值Umax。此時(shí)二極管的電壓始終小于或等于0，故二極管均截止，電容不可能放電，故輸出電壓恒為Umax。</p><p>　　綜上所述，交流電通過整流、濾波可以變成直流電，這就是一般穩(wěn)壓電源的基本原理。</p><p><b>　　2、穩(wěn)壓電路</b></p><p>　　LM317 是美國(guó)

67、國(guó)家半導(dǎo)體公司的三端可調(diào)正穩(wěn)壓器集成電路。LM317的輸入最同電壓為30多伏，輸出電壓1.5--32V電流1.5A不過在用的時(shí)候要注意功耗問題注意散熱問題。LM317有三個(gè)引腳，一個(gè)輸入一個(gè)輸出一個(gè)電壓調(diào)節(jié)。輸入引腳輸入正電壓,輸出引腳接負(fù)載, 電壓調(diào)節(jié)引腳一個(gè)引腳接電阻(200左右)在輸出引腳,另一個(gè)接可調(diào)電阻(幾K)接于地。輸入和輸出引腳對(duì)地要接濾波電容。</p><p>　　圖5-5 穩(wěn)壓電路圖</p

68、><p>　　典型線性調(diào)整率0.01%，典型負(fù)載調(diào)整率0.1%。80dB 紋波抑制比，輸出短路保護(hù)，過流、過熱保護(hù)，調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)，標(biāo)準(zhǔn)三端晶體管封裝。穩(wěn)壓電路的原理圖如圖5-5所示。當(dāng)外部電容應(yīng)用于任何集成電路穩(wěn)壓時(shí)，有時(shí)必須加保護(hù)二極管以防止電容在低電流點(diǎn)向穩(wěn)壓器放電，LM317的引腳如圖5-6所示。</p><p>　　圖5-6 LM317引腳</p><p&g

69、t;　　如圖5-4所示1腳為調(diào)節(jié)腳、2腳為輸出腳、3腳為輸入腳，其中2腳與散熱片的表面是連接的。</p><p>　　電源指示電路是由一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成，利用發(fā)光二極管的發(fā)光作用，指示電路的工作情況，當(dāng)發(fā)光時(shí)說明電路正常工作，不發(fā)光時(shí)說明電路不工作，如果電路電流過大會(huì)把發(fā)光二極管燒毀這是就可以檢查電源電路是否用開路或者短路的情況。</p><p>　　5.1.2放大電路的設(shè)計(jì)</p&

70、gt;<p><b>　　1、反相交流放大器</b></p><p>　　此放大器可代替晶體管進(jìn)行交流放大,可用于擴(kuò)音機(jī)前置放大等,電路無需調(diào)試。</p><p>　　圖5-7 反相交流放大器</p><p>　　放大器采用單電源供電,由R1、R2組成U+偏置,C1是消振電容。如圖5-7所示：放大器電壓放大倍數(shù)Av僅由外接電阻Ri

71、、Rf決定:。負(fù)號(hào)表示輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相反。按圖中所給數(shù)值,Av=-10。此電路輸入電阻為Ri。一般情況下先取Ri與信號(hào)源內(nèi)阻相等,然后根據(jù)要求的放大倍數(shù)在選定Rf。Co和Ci為耦合電容。</p><p><b>　　2、同相交流放大器</b></p><p>　　同相交流放大器的特點(diǎn)是輸入阻抗高。其中的R1、R2組成U+分壓電路,通過R3對(duì)運(yùn)放進(jìn)行偏置。電路的

72、電壓放大倍數(shù)Av也僅由外接電阻決定:,電路輸入電阻為R3、R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆，如圖5-8示。</p><p>　　圖5-8 同相交流放大器</p><p>　　5.2比較器電路設(shè)計(jì)</p><p>　　單限比較器只能檢測(cè)一個(gè)電平，若要檢測(cè)Ui是否處于U1和U2兩個(gè)電平之間，則需采用雙限電壓比較器（又稱窗口比較器）。雙限電壓比較器常用于工業(yè)系統(tǒng)控制中

73、，當(dāng)被監(jiān)測(cè)的對(duì)象（如溫度、液位）超出要求時(shí)的范圍時(shí)，便可以發(fā)出指示信號(hào)。</p><p>　　當(dāng)去掉運(yùn)放的反饋電阻時(shí),或者說反饋電阻趨于無窮大時(shí)(即開環(huán)狀態(tài)),理論上認(rèn)為運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)也為無窮大(實(shí)際上是很大,如LM324運(yùn)放開環(huán)放大倍數(shù)為100dB，既10萬倍)。此時(shí)運(yùn)放便形成一個(gè)電壓比較器，其輸出如不是高電平（V+），就是低電平（V-或接地）。當(dāng)正輸入端電壓高于負(fù)輸入端電壓時(shí)，運(yùn)放輸出低電平。當(dāng)ui>

74、;U2>U1時(shí)，A2輸出+Uo(sat),A1輸出為- Uo(sat)，故二極管VD2導(dǎo)通，VD1截止，uo則近似等于+ Uo(sat)；當(dāng)ui<U1<U2時(shí)，A2輸出為- Uo(sat)，A1輸出為+ Uo(sat)，二極管VD2截止，VD1導(dǎo)通，uo也近似等于+ Uo(sat)；只有當(dāng)U1<ui<U2時(shí)，A1和A2的輸出均為- Uo(sat)，二極管VD1,VD2都截止，uo為0。其電壓傳輸特性如圖5-

75、9示。</p><p>　　如圖5-9使用兩個(gè)運(yùn)放組成一個(gè)電壓上下限比較器，電阻R1、R1ˊ組成分壓電路，為運(yùn)放A1設(shè)定比較電平U1；電阻R2、R2ˊ組成分壓電路，為運(yùn)放A2設(shè)定比較電平U2。輸入電壓U1同時(shí)加到A1的正輸入端和A2的負(fù)輸入端之間，當(dāng)Ui >U1時(shí)，運(yùn)放A1輸出高電平；當(dāng)Ui < U2時(shí)，運(yùn)放A2輸出高電平。運(yùn)放A1、A2只要有一個(gè)輸出高電平，晶體管BG1就會(huì)導(dǎo)通，發(fā)光二極管LED就會(huì)

76、點(diǎn)亮。</p><p>　　圖5-9 雙限電壓比較器</p><p>　　雙限電壓比較器的電壓傳輸特性如圖5-10示。</p><p>　　圖5-10 雙限電壓比較器的電壓傳輸特性</p><p>　　若選擇U1>U2，則當(dāng)輸入電壓Ui越出[U2，U1]區(qū)間范圍時(shí)，LED點(diǎn)亮，這便是一個(gè)電壓雙限指示器。若選擇U2 > U1，則當(dāng)

77、輸入電壓在[U2，U1]區(qū)間范圍時(shí)，LED點(diǎn)亮，這是一個(gè)“窗口”電壓指示器。</p><p>　　此電路與各類傳感器配合使用，稍加變通，便可用于各種物理量的雙限檢測(cè)、短路、斷路報(bào)警等。</p><p>　　通過以上對(duì)電路的分析與設(shè)計(jì)，最終完成了5V電源的設(shè)計(jì)，也了解了LM317芯片的功能與作用和橋式整流二極管的工作原理與整流過程。通過對(duì)LM324集成運(yùn)算放大器性能和特點(diǎn)的分析，從各個(gè)方面了

78、解了LM324集成運(yùn)算放大器以及LM324構(gòu)成的同相放器、反相放大器和電壓雙限比較器的原理并且以此運(yùn)用在整機(jī)電路的設(shè)計(jì)中以發(fā)揮出良好的效果。</p><p><b>　　控制電路圖如下：</b></p><p>　　圖5-11 控制電路圖</p><p>　　圖5-12 主電路圖</p><p>　　6. 整機(jī)電路及工作

79、原理</p><p>　　6.1電路的制作與調(diào)試</p><p><b>　　1、元件介紹</b></p><p>　　1. BISS0001紅外傳感信號(hào)處理器</p><p><b>　　特點(diǎn)</b></p><p>　　CMOS數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐贰?</p>

80、<p>　　具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器，可與多種傳感器匹配，進(jìn)行信號(hào)與處理。 </p><p>　　雙向鑒幅器，可有效抑制干擾。 </p><p>　　內(nèi)設(shè)延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器，結(jié)構(gòu)新穎，穩(wěn)定可靠，調(diào)節(jié)范圍寬。 </p><p><b>　　內(nèi)置參考電壓。 </b></p><p>　　工作電

81、壓范圍+3V—+5V。 </p><p>　　采用16腳DIP封裝或SOP封裝。</p><p>　　圖6-1 外引線連接圖</p><p><b>　　圖6-2 原理圖</b></p><p>　　我們先以圖6-3所示的不可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的各點(diǎn)波形，來說明BISS0001的工作過程。 </p><

82、;p>　　圖6-3 不可重復(fù)觸發(fā)工作方式下各點(diǎn)的波形 </p><p>　　圖6-4 可重復(fù)觸發(fā)工作方式下各點(diǎn)的波形</p><p>　　首先，由使用者根據(jù)實(shí)際需要，利用運(yùn)算放大器OP1組成傳感信號(hào)預(yù)處理電路，將信號(hào)放大。然后耦合給運(yùn)算放大器OP2 ，再進(jìn)行第二級(jí)放大，同時(shí)將直流電位抬高為VM（≈0.5 VDD ）后，送到有比較器COP1

83、和COP2組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號(hào)Vs 。由于VH ≈0.7 VDD 、VL ≈0.3 VDD ，所以，當(dāng)VDD=5V時(shí)，可有效地抑制±1V的噪聲干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。COP3是一個(gè)條件比較器。輸入電壓Vc＜VR（≈0.2 VDD ）時(shí)，COP3輸出為低電平封住了與門U2 ，禁止觸發(fā)信號(hào)Vs 向下級(jí)傳遞；而當(dāng)VC ＞VR 時(shí)，COP3輸出為高電平，打開與門U2 ，此時(shí)若有觸發(fā)信號(hào)Vs的上跳邊沿來到，則可啟動(dòng)延

84、時(shí)時(shí)間定時(shí)器，同時(shí)Vo端輸出為高電平，進(jìn)入延時(shí)周期。 </p><p>　　當(dāng)A端接“0”電平時(shí)，在Tx時(shí)間內(nèi)任何V2 的變化都被忽略，直至Tx時(shí)間結(jié)束，即所謂不可重復(fù) 出發(fā)工作方式。當(dāng)Tx時(shí)間結(jié)束時(shí)，Vo下跳回低電平，同時(shí)啟動(dòng)封鎖時(shí)間定時(shí)器而進(jìn)入封鎖周期Ti。在Ti周期內(nèi)，任何V2 的變化都不能使Vo為有效狀態(tài)。這一功能的設(shè)置，可有效抑制負(fù)載切 換過程中產(chǎn)生的各種干擾。</p><p>

85、　　下面再以圖6-4所示可重復(fù)觸發(fā)工作方式下各點(diǎn)的波形，來說明BISS0001在此狀態(tài)下的工作過程。 </p><p>　　在Vc=“0”、A=“0”期間，Vs不能觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)。在Vc=“1”、A=“1”時(shí)，Vs可重復(fù)觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)，并在Tx周期內(nèi)一直保持有效狀態(tài)。在Tx時(shí)間內(nèi)，只要有Vs得上跳變,則Vo將從Vs上跳變時(shí)刻算起繼續(xù)延長(zhǎng)一個(gè)Tx周期；若Vs保持為“1”狀態(tài)，則Vo一直保持有效 狀態(tài)；若Vs

86、保持為“0”狀態(tài)，則在Tx周期結(jié)束后Vo恢復(fù)為無效狀態(tài)，并且在封時(shí)間Ti 時(shí)間內(nèi)，任何Vs的變化都不能觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)。 </p><p>　　通過以上分析，我們已對(duì)BISS0001的電路結(jié)構(gòu)和工作過程有了全面的了解，可以看出該器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，功能強(qiáng)，可在廣闊的領(lǐng)域得到應(yīng)用。 </p><p>　　極限參數(shù)（Vss=0V） </p><p>　　電源電壓：-0

87、.5V ~6V </p><p>　　輸入電壓范圍：-0.5V ~+6V （VDD=6V ） </p><p>　　各引出端最大電流：±10mA （VDD=5V ） </p><p>　　工作溫度：-10℃~+70℃ </p><p>　　存放溫度：-65℃~+150℃</p><p>　　圖6-

88、5 所示為BISS0001應(yīng)用于熱釋電紅外開關(guān)的電路原理圖</p><p>　　熱釋電紅外開關(guān)是BISS0001配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成的被動(dòng)式紅外開關(guān)。它能自動(dòng)快速開啟各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動(dòng)門、電風(fēng)扇、烘干機(jī)和自動(dòng)洗衣機(jī)等裝置，是一種高技術(shù)產(chǎn)品。特別適用于企業(yè)，賓館、商場(chǎng)、庫房及家庭的過道、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動(dòng)燈光、照明和報(bào)警系統(tǒng)。 </p><p&

89、gt;　　熱釋電紅外傳感器是一種新型敏感元件、它是由高熱電系數(shù)材料，配以濾光鏡片和阻抗匹配用場(chǎng)效應(yīng)管組成。它能以非接觸方式檢測(cè)出來自人體發(fā)出的紅外輻射，將其轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸出，并可有效抑制人體輻射波長(zhǎng)以外的外干擾輻射，如陽光、燈光、及其反射光。 </p><p>　　此例中BISS0001的運(yùn)算放大器OP1作為熱釋電紅外傳感器的前置放大。由C3耦合給運(yùn)算放大器OP2進(jìn)行第二級(jí)放大。再經(jīng)由電壓比較器COP1和COP2

90、構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號(hào)去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器。輸出信號(hào)經(jīng)晶體管T1、驅(qū)動(dòng)繼電器去接通負(fù)載。R3為光敏電阻，用來檢測(cè)環(huán)境照度。當(dāng)作為照明控制時(shí)，若環(huán)境較明亮，R3的電阻值會(huì)降低，使9腳輸入為低電平而封鎖觸發(fā)信號(hào)，節(jié)省照明用電。若應(yīng)用于其他方面，則可用遮光物將其罩住而不受環(huán)境影響。SW1是工作方式選擇開關(guān)，當(dāng)SW1與1端連通時(shí)，紅外開關(guān)處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式；當(dāng)SW1與2端連通時(shí)，紅外開關(guān)則處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。 <

91、;/p><p>　　圖6-6 外形尺寸圖</p><p>　　圖6-7 外形尺寸圖</p><p>　　6.2集成運(yùn)放的基礎(chǔ)知識(shí) </p><p>　　集成電路是采用一定的工藝，把電路中所需要的管子、電阻、電容等元件器件及電路的連線都集成制作在一塊半導(dǎo)體基片上，再封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需功能的模塊。自20世紀(jì)60年代以來，集成電路得到了迅

92、速發(fā)展，被廣泛的應(yīng)用在各種電子線路中。集成電路按性能和用途的不同?？梢苑譃閿?shù)字集成電路和模擬集成電路兩大類。集成運(yùn)算放大器就屬于模擬集成電路的一種。</p><p>　　LM324集成電路電路結(jié)構(gòu)</p><p>　　集成運(yùn)算放大器（簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放）是用集成電路工藝制成的，具有很高電壓增益的直接耦合多級(jí)放大器，它的基本結(jié)構(gòu)是由輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)和偏置電路四個(gè)部分組成。如圖6-8其構(gòu)成方框

93、圖。</p><p>　　圖6-8 集成運(yùn)放組成框圖</p><p><b>　　3、集成電路的檢測(cè)</b></p><p>　　集成電路是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)

94、構(gòu)。集成電路常用的檢測(cè)方法有在線測(cè)量法、非在線測(cè)量法和代換法：</p><p>　　1. 非在線測(cè)量：非在線測(cè)量潮在集成電路未焊入電路時(shí)，通過測(cè)量其各引腳之間的直流電阻值與已知正常同型號(hào)集成電路各引腳之間的直流電阻值進(jìn)行對(duì)比，以確定其是否正常。</p><p>　　2. 在線測(cè)量：在線測(cè)量法是利用電壓測(cè)量法、電阻測(cè)量法及電流測(cè)量法等，通過在電路上測(cè)量集成電路的各引腳電壓值、電阻值和電流值是

95、否正常，來判斷該集成電路是否</p><p><b>　　損壞。</b></p><p>　　3. 代換法：代換法是用已知完好的同型號(hào)、同規(guī)格集成電路來代換被測(cè)集成電路，可以判斷出該集成電路是否損壞。</p><p>　　運(yùn)算放大器集成電路的檢測(cè)：用萬用表直流電壓檔，測(cè)量運(yùn)算放大器輸出端與負(fù)電源端之間的電壓值（在靜態(tài)時(shí)電壓值較高）。用手持金屬鑷

96、子依次點(diǎn)觸運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端（加入干擾信號(hào)），若萬用表表針有較大幅度的擺動(dòng)，則說明該運(yùn)算放大器完好；若萬用表表針不動(dòng)，則說明運(yùn)算放大器已損壞。</p><p>　　外觀質(zhì)量檢測(cè)：電子元器件應(yīng)完整無損。各種型號(hào)、規(guī)格、標(biāo)志應(yīng)清晰、牢固。標(biāo)志符號(hào)不能模糊不清或脫落。</p><p>　　4、元器件的測(cè)試與篩選</p><p>　　1. 用萬用表分別檢測(cè)電阻、二極管、

97、電容和集成電路。</p><p>　　2. 元器件的引線成型及插裝。</p><p>　　3. 按技術(shù)要求和焊盤間距對(duì)元器件的引腳成形。</p><p>　　4. 在印制電路板上插裝元器件。插裝時(shí)應(yīng)注意一下事項(xiàng)。</p><p>　　5. 電阻和滌綸電容無極性之分，但插裝時(shí)一定要注意電阻值和電容值，不能插裝錯(cuò)。</p><

98、p>　　6. 電解電容和發(fā)光二極管有正負(fù)極之分，插裝是要看清楚極性。</p><p>　　7. 插裝集成電路和傳感器時(shí)要注意管腳。</p><p>　　5、元器件的焊接要點(diǎn) </p><p>　　用電烙鐵焊接元件是基本的裝配工藝，它對(duì)保證電子產(chǎn)品的質(zhì)量起著關(guān)鍵的作用。下面介紹一些元器件的焊接要點(diǎn)。 </p><p>　　1. 焊接最好是

99、松香、松香油或無酸性焊劑。不能用酸性焊劑，否則會(huì)把焊接的地方腐蝕掉。</p><p>　　2. 焊接前，把需要焊接的地方先用小刀刮凈，使它顯出金屬光澤，涂上焊劑，再涂上一層焊錫。</p><p>　　3. 焊接時(shí)電烙鐵應(yīng)有足夠的熱量，才能保證焊接質(zhì)量，防止虛焊和日久脫焊。</p><p>　　4. 在焊接晶體管等怕高溫器件時(shí)，最好用小平嘴鉗或鑷子夾住晶體管的引出腳，

100、焊接時(shí)還要掌握時(shí)間。</p><p>　　5. 烙鐵在焊接處停留的時(shí)間不宜過長(zhǎng),元器件的焊接時(shí)最好控制在2～3秒。</p><p>　　6. 烙鐵離開焊接處后，被焊接的零件不能立即移動(dòng)，否則因焊錫尚未凝固而使零件容易脫焊。</p><p>　　7. 半導(dǎo)體元件的焊接最好采用較細(xì)的低溫焊絲，焊接時(shí)間要短。</p><p>　　8. 對(duì)接的元件接

101、線最好先絞和后再上錫。</p><p>　　9. 焊接完成后，剪掉多余的引腳。</p><p>　　6、烙鐵使用的注意事項(xiàng)</p><p>　　1. 新買的烙鐵在使用之前必須先給它蘸上一層錫（給烙鐵通電，然后在烙鐵加熱到一定的時(shí)候就用錫條靠近烙鐵頭），使用久了的烙鐵將烙鐵頭部銼亮，然后通電加熱升溫，并將烙鐵頭蘸上一點(diǎn)松香，待松香冒煙時(shí)在上錫，使在烙鐵頭表面先鍍上一層

102、錫。</p><p>　　2. 電烙鐵使用一段時(shí)間后，可能在烙鐵頭部留有錫垢，在烙鐵加熱的條件下，我們可以用濕布輕檫。如有出現(xiàn)凹坑或氧化塊，應(yīng)用細(xì)紋銼刀修復(fù)或者直接更換烙鐵頭。</p><p>　　3. 電烙鐵通電后溫度高達(dá)250攝氏度以上，不用時(shí)應(yīng)放在烙鐵架上，但較長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)應(yīng)切斷電源，防止高溫“燒死”烙鐵頭（被氧化）。要防止電烙鐵燙壞其他元器件，尤其是電源線，若其絕緣層被烙鐵燒壞而不

103、注意便容易引發(fā)安全事故。</p><p>　　4. 不要把電烙鐵猛力敲打，以免震斷電烙鐵內(nèi)部電熱絲或引線而產(chǎn)生故障。</p><p><b>　　7、電路測(cè)試</b></p><p>　　通電前，先仔細(xì)檢查已焊接好的電路板，確保焊接無誤。然后，用萬用表的電阻擋測(cè)量正負(fù)極之間有無短路和開路現(xiàn)象，若不正常，應(yīng)排除故障后再通電。</p>

104、<p>　　在電路無可調(diào)試元器件，只要元器件無損，連接無誤，一般都能正常工作。</p><p>　　在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試時(shí)，可以不必加菲涅透鏡，直接用KP506B檢測(cè)人體的運(yùn)動(dòng)。將傳感器背對(duì)人體，用手臂在傳感器前移動(dòng)（注意傳感器的預(yù)熱時(shí)間），觀察發(fā)光二極管的亮暗情況，即可以知道電路的工作情況。</p><p>　　如電路不工作，在供電電壓正常的前提下，可由前級(jí)至后逐級(jí)測(cè)量各級(jí)輸出端有無

105、變化的電壓信號(hào)。以判斷電路各級(jí)工作狀態(tài)。在傳感器無信號(hào)輸出時(shí)，A1的靜態(tài)輸出電壓為0.4～1V之間，A2的靜態(tài)輸出電壓為2.5V，A3、A4靜態(tài)輸出均為低電平。若那一級(jí)有問題，排除該級(jí)的故障。</p><p><b>　　7控制面板及操作臺(tái)</b></p><p>　　控制原理：整臺(tái)設(shè)備全部操作指令在觸摸屏上完成，如模具型高速波紋管成型機(jī)主電機(jī)的啟動(dòng)、停止；主機(jī)的頻率

106、指定、調(diào)整、頻率顯示、主機(jī)電流值的顯示、線速顯示、模具的溫度顯示；升降電機(jī)的上升、下降；水泵的啟整臺(tái)設(shè)備全部操作指令在觸摸屏上完成，如模具型高速波紋管成型機(jī)主電機(jī)的啟動(dòng)、停止；主機(jī)的頻率指定、調(diào)整、頻率顯示、主機(jī)電流值的顯示、模具的溫度顯示；升降電機(jī)的上升、下降；水泵的啟動(dòng)、停止。潤(rùn)滑泵的運(yùn)行與停止等動(dòng)、停止。潤(rùn)滑泵的運(yùn)行與停止等。</p><p>　　自動(dòng)控制系統(tǒng)相對(duì)儀表型控制的優(yōu)點(diǎn)： </p&

107、gt;<p>　　采用自動(dòng)控制系統(tǒng)的操作臺(tái)外觀看起來更加簡(jiǎn)潔、明了、大大提高了設(shè)備的檔次和價(jià)位。減少了復(fù)雜的儀表盤：溫度控制器、電流表、線速表、電壓表、頻率表和大量的按鈕。操作更加系統(tǒng)化，各部分配合更精確，操作簡(jiǎn)單。模塊或鏈條軌道上裝上接近開關(guān)，可使系統(tǒng)能夠自動(dòng)變速，具體過程如下： </p><p>　　當(dāng)模塊運(yùn)行到接近開關(guān)時(shí)，PLC得到信號(hào)自動(dòng)將變頻器調(diào)到預(yù)先設(shè)定的速度運(yùn)行，當(dāng)變速后的變

108、頻器運(yùn)行時(shí)間（預(yù)先觸摸屏設(shè)定）到后，重新回到以前的速度運(yùn)行，這種雙速或者多段速變速模式可以生產(chǎn)各種規(guī)格的塑料波紋管，這個(gè)特點(diǎn)是儀表機(jī)人工操作無法完成的。 </p><p>　　觸摸屏上可以設(shè)定模塊的最高溫度，當(dāng)超出設(shè)定溫度時(shí)，蜂鳴器報(bào)警提示，同時(shí)觸摸屏上中文顯示報(bào)警內(nèi)容，但不停機(jī)。觸摸屏上可設(shè)定變頻器的安全運(yùn)行扭矩，當(dāng)主機(jī)運(yùn)行時(shí)超過設(shè)定扭矩時(shí)，機(jī)器停止運(yùn)行，同時(shí)觸摸屏上顯示報(bào)警內(nèi)容，蜂鳴器報(bào)警提示。&l

109、t;/p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)到此已接近尾聲，通過本次設(shè)計(jì)，提高了我對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，掌握了波紋管電控的工作原理及其設(shè)計(jì)步驟，本次設(shè)計(jì)也是我在大學(xué)生涯里的最后一次設(shè)計(jì)，回想起這幾個(gè)月來緊張而有序的設(shè)計(jì)工作, 深覺受益匪淺。 </p><p>　　首先，它考驗(yàn)了我是否真的牢固掌握了全部所

110、學(xué)的專業(yè)知識(shí)，以及運(yùn)用知識(shí)的能力并且是否具有廣泛的視角來看待機(jī)械方面的問題。就我而論，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深感覺到基礎(chǔ)知識(shí)的不健全和不牢固，因此尚不能很靈活的解決所遇到的全部問題。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出了這樣或那樣的不足和漏洞，說明了基本功的不扎實(shí)。所幸我得到了老師和同學(xué)們的熱情幫助，使這些問題得到了解決，這將對(duì)我以后的工作和學(xué)習(xí)有極大的幫助。</p><p>　　其次,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)全面鍛煉了我駕御知識(shí)的能力，

111、使我對(duì)這四年來所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)化、條理化、全面化的回顧和復(fù)習(xí)，讓我懂得了如何運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)，同時(shí)又學(xué)到了獵取其他知識(shí)的方法。這些都將作為課本知識(shí)的有益補(bǔ)充，為我們以后所要從事的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　最后，這次設(shè)計(jì)不僅使我收獲了知識(shí)而且也鍛煉了品質(zhì)，通過這次認(rèn)真而又細(xì)致的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)待事情的態(tài)度更加嚴(yán)謹(jǐn)更加有耐心，并且我更希望把所做的事情做好做完美，我想這將是一種很重要的財(cái)富。重要