基于plc的溫度和濕度檢測和顯示(畢業(yè)設(shè)計)

基于plc的溫度和濕度的檢測和顯示馬超機械電子工程學(xué)院測控技術(shù)與儀器專業(yè)2007級指導(dǎo)老師：魏紹亮摘要本論文主要講述了基于西門子S7-200系列可編程控制器〔PLC〕為主要的控制元件，實現(xiàn)對環(huán)境的溫度和濕度進行實時檢測和顯示，并同時實現(xiàn)對時間進行顯示和校正等功能的顯示裝置的設(shè)計方法。本設(shè)計的傳感器局部采用集成溫度和濕度傳感器，集成傳感器具有功能強、精度高、響應(yīng)速度快、體積小、微功耗、價格低、適合遠距離傳輸信號等特點。集成傳感器的外圍電路簡單，具有較高的性價比。經(jīng)過選擇集成溫度傳感器采用電壓輸出式單片精密集成溫度傳感器LM35系列產(chǎn)品；集成濕度傳感器選擇線性電壓輸出式集成濕度傳感器HM1500，它的主要特點是采用恒壓供電、內(nèi)置放大電路、能輸出與相對濕度呈比例關(guān)系的伏特級電壓信號、響應(yīng)速度快、重復(fù)性好、抗污染能力強。顯示局部采用LED七段碼進行顯示，本裝置一共使用了十七個LED數(shù)碼管進行顯示，能夠同時顯示當時環(huán)境的溫度、濕度和時間，還可以顯示年月日等信息，并能實現(xiàn)當環(huán)境的溫濕度超過一定范圍時進行報警的功能。關(guān)鍵詞：；；；TheDesignofDetectionandDisplayabouttheTemperatureandHumidityBasedonPLCMaChaoGrade2007Instructor:WeiShaoLiangAbstractThispapermainlybasedonSiemensS7-200seriesprogrammablecontroller(PLC)forthecontrolofthemaincomponentsrealizetheenvironmentaltemperatureandhumidityforreal-timedetectionanddisplay,andtosimultaneouslyachieverighttimeandcalendarsetupfordisplayandfunctiondisplaydevicesdesignmethods.Thedesignofthesensorusingintegratedtemperatureandhumiditysensors,sensorintegrationwithfunctionalandhighaccuracy.Fastresponse,smallsize,verylow-power,lowprice,suitableforlong-distancesignaltransmissioncharacteristics.Integratedsensorexternalcircuitissimpleandlowcostandhighperformance.Selectedintegratedtemperaturesensoroutputvoltageprecision-integratedsingle-chiptemperaturesensorLM35seriesofproducts;Integratedhumiditysensoroptionlinearvoltage-outputintegratedhumiditysensorsHM1500.Itsmainfeatureistheconstantvoltagepowersupply,abuilt-inamplifier,canbeoutputwiththerelativehumidityistheratiobetweenthevoltagelevelsignalvoltage,fastresponseandgoodreproducibility,anti-pollutioncapability.LEDusedinsomeofthedisplaycodeinparagraph107,thedeviceusedatotalof17LEDdigitaltubes,canalsoshowedthatenvironmentaltemperature,humidityandtime,canalsodisplayinformationsuchasthedate,andtheenvironmentcanbeachievedwhenthetemperatureandhumidityofmorethanacertainscopeforalarmfunctions.Keywords:PLC;Temperaturesensor;Humiditysensor;LEDdisplaydevices目錄摘要IAbstractII目錄III第一章引言11.1課題的背景和意義1第二章系統(tǒng)簡介及方案論證22.1系統(tǒng)設(shè)計主要技術(shù)指標與參數(shù)22.2設(shè)計方案的論證2第三章可編程控制器概述53.1PLC的系統(tǒng)組成與工作原理53.1.1PLC的組成結(jié)構(gòu)53.1.2PLC的掃描工作原理53.1.3PLC的常用指令63.1.4創(chuàng)立子程序163.2PLC的開展趨勢18第四章系統(tǒng)的硬件方案與設(shè)計204.1傳感器的選型與設(shè)計204.1.1集成溫度傳感器介紹與選型204.1.2集成濕度傳感器介紹與選型234.2PLC的選型與模塊配置274.2.1PLC的選型原那么274.2.2本系統(tǒng)中可編程序控制器的選取及其特點284.3顯示方案的設(shè)計354.3.1與LED顯示相關(guān)的知識354.3.2顯示方案的設(shè)計364.4工作電源局部40第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計425.1顯示系統(tǒng)主程序425.1.1溫度讀入子程序425.1.2濕度讀入子程序435.1.3顯示子程序445.1.4實時時鐘指令455.2程序清單46結(jié)論47參考文獻49致謝34附錄501.主程序梯形圖及指令表502.時鐘初始化子程序0梯形圖及指令表533.實時時鐘讀入子程序1梯形圖及指令表544.溫度讀入子程序2梯形圖及指令表585.濕度讀入子程序3梯形圖及指令表636.顯示子程序4梯形圖及指令表657.中斷0〔調(diào)時閃〕梯形圖及指令表678.中斷1〔報警閃〕梯形圖及指令表68第一章引言1.1課題的背景和意義溫度、濕度和人類的生產(chǎn)、生活有著密切的關(guān)系，同時也是工業(yè)生產(chǎn)中最常見最根本的工藝參數(shù)，例如機械、電子、石油、化工等各類工業(yè)中廣泛需要對溫度、濕度的檢測與控制。并且隨著人們生活水平的提高，人們對自己的生存環(huán)境越來越關(guān)注，而空氣中溫濕度的變化與人體的舒適度和情緒都有直接的影響，所以對溫度、濕度的檢測及控制就非常有必要了?？傊?，環(huán)境溫濕度的檢測與調(diào)節(jié)儀器的設(shè)計和開發(fā)具有非常大的市場前景和實用價值。本設(shè)計是基于西門子S7-200系列PLC為主要控制元件進行設(shè)計的，可編程控制器〔PLC〕是綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)的一種新型的、通用的自動控制裝置。它具有功能強、可靠性高、使用靈活方便，易于編程及適應(yīng)工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用等一系列優(yōu)點，近年來的工業(yè)自動化、機電一體化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)等方面應(yīng)用越來越廣，成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一。PLC的最終目標是用于實踐，提高生產(chǎn)力。如今，應(yīng)用PLC已經(jīng)成為世界潮流，PLC將在我國得到更全面的推廣應(yīng)用。本文主要介紹了對環(huán)境的溫濕度進行檢測和顯示裝置的設(shè)計方法。此裝置不僅可以顯示環(huán)境的溫濕度，還可以進行年、月、日、時、分、秒的顯示。隨著工業(yè)化程度的不斷提高，人們的時間觀念越來越強，因此對時間及年月日的顯示也是非常必要的，有比擬大的現(xiàn)實意義。第二章系統(tǒng)簡介及方案論證2.1系統(tǒng)設(shè)計主要技術(shù)指標與參數(shù)1、能夠比擬精確地實現(xiàn)對環(huán)境溫度的檢測，測溫范圍-25℃～85℃，可以提供±1/4℃2、能夠較精確地實現(xiàn)對環(huán)境濕度的檢測，測量濕度范圍為(0%～100%)RH。3、能實現(xiàn)環(huán)境溫濕度的同時顯示，并能實現(xiàn)溫濕度的報警。4、能夠?qū)崿F(xiàn)年、月、日、時、分、秒的顯示，同時能進行任何時候數(shù)值的校正。5、設(shè)計出傳感器的接線電路，顯示器的連接電路，PLC接線圖，梯形圖，指令表及元器件的選擇與計算。6、用DXP畫圖軟件畫出整張電路圖。2.2設(shè)計方案的論證溫度傳感器濕度傳感器按鈕開關(guān)PLC顯示裝置PLC與其他微型計算機相比,更適于在惡劣的工業(yè)環(huán)境中運行,且數(shù)據(jù)處理功能大大增強,具有強大的功能指令，編程也極為方便簡單編程指令具有模塊化功能,能夠解決就地編程、監(jiān)控、通訊等問題。PLC的梯形圖語言清晰、直觀、可讀性強,易于掌握.溫度傳感器濕度傳感器按鈕開關(guān)PLC顯示裝置圖2.1系統(tǒng)總原理框圖PLC的主要優(yōu)點可概括如下:1、高可靠性(1)所有的輸入接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。(2)各個輸入端口均采用RC濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為10～20ms。(3)各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。(4)采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。(5)對采用的器件進行嚴格的篩選。(6)良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采取有效措施，以防止故障擴大。2、豐富的I/O接口模塊PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如:交流或直流;開關(guān)量或模擬量;電壓或電流;脈沖或電位;強電或弱電等。有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如:按鈕;行程開關(guān);接近開關(guān);傳感器及變送器;電磁線圈;控制閥等直接連接。另外，為了提高操作性能，它還有多種人機對話的接口模塊;為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊等等。3、采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設(shè)計，由機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。4、編程簡單易學(xué)PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對使用者來說，不需要具備計算機的專門知識，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。5、安裝簡單，維修方便PLC不需要專門的機房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運行。各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運行。6、兼容性強，可操作度高PLC系統(tǒng)硬件全面，可與多種器件搭配使用，如TD200文本顯示器、VOP系列人機界面，各種溫度、壓力、濕度傳感器。這使得其功能無比強大，可以針對任何問題做出實物系統(tǒng)。第三章可編程控制器概述3.1PLC的系統(tǒng)組成與工作原理3.1.1PLC的組成結(jié)構(gòu)PLC本質(zhì)上是一臺用于控制的專用計算機，因此它與一般的控制機在結(jié)構(gòu)上有很大的相似性。PLC的主要特點是能力，也就是說，它的根本結(jié)構(gòu)主要是圍繞著適宜于過程控制的要求來進行設(shè)計的。按結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC可分為整體式和組合式兩類。整體式PLC是將中央處理單元(CPU)、存儲器、輸入單元、輸出單元、電源、通信接口等組裝成一體，構(gòu)成主機。另外還有獨立的I/O擴展單元與主機配合使用。主機中，CPU是PLC的核心，I/O單元是連接CPU與現(xiàn)場設(shè)備之間的接口電路，通信接口用于PLC與編程器和上位機等外部設(shè)備的連接。組合式PLC將CPU單元、輸入單元、輸出單元、智能I/O單元、通信單元等分別做成相應(yīng)的電路板或模塊，各模塊插在底板上，模塊之間通過底板上的總線相互聯(lián)系。裝有CPU單元的底板稱為CPU底板，其它稱為擴展底板。CPU底板與擴展底板之間通過電纜連接，距離一般不超過10m。3.1.2PLC的掃描工作原理與其它計算機系統(tǒng)相同，PLC的CPU采用分時操作原理，每一時刻執(zhí)行一個操作，隨時間順序執(zhí)行各個操作。這種分時操作進程稱為CPU對程序的掃描。PLC上電后，首先進行初始化，然后進入循環(huán)工作過程。一次循環(huán)可歸納為五個工作階段，各階段完成的任務(wù)如下：·公共處理。復(fù)位監(jiān)控定時器(WDT)，進行硬件檢查，用戶內(nèi)存檢查等。檢查正常后，方可進行下面的操作。如果有異常情況，那么根據(jù)錯誤的嚴重程度發(fā)出報警或停止PLC運行。·I/O刷新。輸入刷新時，CPU從輸入電路中讀出各輸入點狀態(tài)，并將此狀態(tài)寫入輸入映象存放器中;輸出刷新時，將輸出繼電器的元件映象存放器的狀態(tài)傳送到輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路隔離和功率放大，驅(qū)動外部負載?！?zhí)行用戶程序。在程序執(zhí)行階段，CPU按先左后右，先上后下的順序?qū)γ織l指令進行解釋、執(zhí)行，CPU從輸入映象存放器和輸出映象存放器中讀出各繼電器的狀態(tài)，根據(jù)用戶程序給出的邏輯關(guān)系進行邏輯運算，運算結(jié)果再寫入輸出映象存放器中?！ね庠O(shè)端口效勞。完成與外設(shè)端口連接的外圍設(shè)備(如編程器)或通訊適配器的通信處理。3.1.3PLC的常用指令A(yù)SCII碼轉(zhuǎn)換指令有效的ASCII碼字符為十六進制的30到39和41到46。在ASCII碼和十六進制數(shù)之間相互轉(zhuǎn)換ASCII碼轉(zhuǎn)十六進制數(shù)指令〔ATH〕將一個長度為LEN從IN開始的ASCII碼字符串轉(zhuǎn)換成從OUT開始的十六進制數(shù)。十六進制數(shù)轉(zhuǎn)ASCII碼指令〔HTA〕將從輸入字節(jié)IN開始的十六進制數(shù)，轉(zhuǎn)換成從OUT開始的ASCII碼字符串。被轉(zhuǎn)換的十六進制數(shù)的位數(shù)由長度LEN給出。能夠被轉(zhuǎn)換的ASCII碼字符串或者十六進制數(shù)的最大數(shù)量為255。有效ASCII碼輸入有效的ASCII碼輸入字符是0到9的十六進制數(shù)代碼值30到39，和大寫字符A到F的十六進制數(shù)代碼值41到46這些字母數(shù)字字符。使ENO=0的錯誤條件：HSM1.7〔非法的ASCII碼〕只對ATH有效H0006〔間接尋址〕H0091〔操作數(shù)超出范圍〕受影響的SM標志位：HSM1.7〔非法的ASCII碼〕將數(shù)值轉(zhuǎn)為ASCII碼整數(shù)轉(zhuǎn)ASCII碼〔ITA〕、雙整數(shù)轉(zhuǎn)ASCII碼〔DTA〕和實數(shù)轉(zhuǎn)ASCII碼〔RTA〕指令，分別將整數(shù)、雙整數(shù)或?qū)崝?shù)值轉(zhuǎn)換成ASCII碼字符。表6-18ASCII碼轉(zhuǎn)換指令的有效操作數(shù)輸入/輸出數(shù)據(jù)類型操作數(shù)INBYTEIB、QB、VB、MB、SMB、SB、LB、*VD、*LD、*ACINTIW、QW、VW、MW、SMW、SW、LW、T、C、AC、AIW、**LD、*AC、常數(shù)DINTID、QD、VD、MD、SMD、SD、LD、AC、HC、*VD、*LD、*數(shù)REALID、QD、VD、MD、SMD、SD、LD、AC、*VD、*LD、*AC、LEN、FMTBYTEIB、QB、VB、MB、SMB、SB、LB、AC、*VD、*LD、*AC、OUTBYTEIB、QB、VB、MB、SMB、SB、LB、*VD、*LD、*AC整數(shù)轉(zhuǎn)ASCII碼指令的操作數(shù)整數(shù)轉(zhuǎn)ASCII碼〔ITA〕指令將一個整數(shù)字IN轉(zhuǎn)換成一個ASCII使ENO=0的錯誤條件：碼字符串。格式FMT指定小數(shù)點右側(cè)的轉(zhuǎn)換精度和小數(shù)點是使H0006〔間接尋址〕用逗號還是點號。轉(zhuǎn)換結(jié)果放在OUT指定的連續(xù)8個字節(jié)中。H非法的格式Hnnn>5ASCII碼字符串始終是8個字節(jié)。整數(shù)轉(zhuǎn)ASCII碼指令的格式操作數(shù)如圖6-15所示。輸出緩沖區(qū)的大小始終是8個字節(jié)，nnn表示輸出沖區(qū)中小數(shù)點右側(cè)的數(shù)字位數(shù)。nnn的合理范圍是0到5。將小數(shù)點右側(cè)的位數(shù)定為0，使得所顯示數(shù)值沒有小數(shù)點。對于nnn大于5的情況，輸出緩沖區(qū)會被空格鍵的ASCII碼填沖。c指定是用逗號〔c=1〕或者點號〔c=0〕作為整數(shù)和小數(shù)的分隔符。高4位必須為0。圖6-15中給出了一個數(shù)值的例子，其格式為使用點號〔c=0〕，小數(shù)點右側(cè)有三位小數(shù)〔nnn=011〕。輸出緩沖區(qū)的格式符合以下規(guī)那么：-正數(shù)值寫入輸出緩沖區(qū)時沒有符號位。-負數(shù)值寫入輸出緩沖區(qū)時以負號〔--〕開頭。-小數(shù)點左側(cè)的開頭的0〔除去靠近小數(shù)點的那個之外〕被隱藏。-數(shù)值在輸出緩沖區(qū)中是右對齊的。FMT輸出輸出輸出輸出輸出輸出輸出輸出MSBLSB+1+2+3+4+5+6+776543210輸入=120.0120000cnnn輸入=--123--0.123輸入=12341.234c=逗號〔1〕或者點號〔0〕nnn=小數(shù)點右側(cè)的位數(shù)輸入=--12345--12.345圖6-15整數(shù)轉(zhuǎn)ASCII碼〔ITA〕指令的FMT操作數(shù)雙整數(shù)轉(zhuǎn)ASCII碼指令操作雙整數(shù)轉(zhuǎn)ASCII碼〔DTA〕指令將一個雙字IN轉(zhuǎn)換成一個使ENO=0的錯誤條件：ASCII碼字符串。格式操作數(shù)FMT指定小數(shù)點右側(cè)的轉(zhuǎn)換精H0006〔間接尋址〕度。轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲在從OUT開始的連續(xù)12個字節(jié)中。H非法的格式Hnnn>5輸出緩沖區(qū)的大小總是12個字節(jié)。圖6-16描述了雙整數(shù)轉(zhuǎn)ASCII碼指令的格式操作數(shù)。nnn表示輸出緩沖區(qū)中小數(shù)點右側(cè)的數(shù)字位數(shù)nnn的合理范圍是0到5。將小數(shù)點右側(cè)的位數(shù)定為0，使得所顯示的數(shù)值沒有小數(shù)點。對于nnn大于的情況，輸出緩沖區(qū)會被空格鍵的ASCII碼填沖。c指定是用逗號〔c=1〕或者點號〔c=0〕作為整和小數(shù)的分隔符。高4位必須為0。圖6-16中給出了一個數(shù)值的例子，其格式為使用點號〔c=0〕，小數(shù)點右側(cè)有四位小數(shù)〔nnn=100〕。輸出緩沖區(qū)的格式符合以下規(guī)那么：-正數(shù)值寫入輸出緩沖區(qū)時沒有符號位。-負數(shù)值寫入輸出緩沖區(qū)時以負號〔--〕開頭。-小數(shù)點左側(cè)的開頭的0〔除去靠近小數(shù)點的那個之外〕被隱藏。-數(shù)值在輸出緩沖區(qū)中是右對齊的。FMT輸出輸出輸出輸出輸出輸出輸出輸出輸出輸出輸出輸出MSBLSB+1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+1176543210輸入=--12--0.00120000cnnn輸入=1234567123.4567c=逗號〔1〕或者點號〔0〕nnn=小數(shù)點右側(cè)的位數(shù)圖6-16雙整數(shù)轉(zhuǎn)ASCII碼〔DTA〕指令的FMT操作數(shù)實數(shù)轉(zhuǎn)ASCII碼指令操作實數(shù)轉(zhuǎn)ASCII碼指令〔RTA〕將一個實數(shù)值IN轉(zhuǎn)為ASCII碼字符使ENO=0的錯誤條件：串。格式操作數(shù)FMT指定小數(shù)點右側(cè)的轉(zhuǎn)換精度，小數(shù)點是用H0006〔間接尋址〕逗號還是用點號表示和輸出緩沖區(qū)的大小。Hnnn>5轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲在從OUT開始的輸出緩沖區(qū)中。Hssss<3Hssss<OUT中的字符個數(shù)結(jié)果ASCII碼字符的位數(shù)〔或長度〕就是輸出緩沖區(qū)的大小，它的值可以在3到15字節(jié)或字符之間。S7--200的實數(shù)格式支持最多7位小數(shù)。試圖顯示7位以上的小數(shù)會產(chǎn)生一個四舍五入錯誤。圖6-17是對RTA指令中格式操作數(shù)FMT的描述。ssss表示輸出緩沖區(qū)的大小。0、1或者2個字節(jié)的大小是無效的。nnn表示輸出緩沖區(qū)中小數(shù)點右側(cè)的數(shù)字位數(shù)。nnn的有效范圍為0到5。將小數(shù)點右側(cè)的位數(shù)定為0，使得所顯示的數(shù)值沒有小數(shù)點。對于nnn大于5或者指定的輸出緩沖區(qū)太小以致于無法存儲轉(zhuǎn)換值的情況，輸出緩沖區(qū)會被空格鍵的ASCII碼填沖。c指定是用逗號〔c=1〕或者點號〔c=0〕作為整數(shù)和小數(shù)的分隔符。輸出緩沖區(qū)的格式符合以下規(guī)那么：-正數(shù)值寫入輸出緩沖區(qū)時沒有符號位。-負數(shù)值寫入輸出緩沖區(qū)時以負號〔--〕開頭。-小數(shù)點左側(cè)的開頭的0〔除去靠近小數(shù)點的那個之外〕被隱藏。-小數(shù)點右側(cè)的數(shù)值按照指定的小數(shù)點右側(cè)的數(shù)字位數(shù)被四舍五入。-輸出緩沖區(qū)的大小應(yīng)至少比小數(shù)點右側(cè)的數(shù)字位數(shù)多三個字節(jié)。-數(shù)值在輸出緩沖區(qū)中是右對齊的。雙整數(shù)轉(zhuǎn)字符串指令操作雙整數(shù)轉(zhuǎn)字符串指令〔DTS〕將一個雙整數(shù)IN轉(zhuǎn)換為一個長度使ENO=0的錯誤條件：為12個字符的ASCII碼字符串。格式操作數(shù)FMT指定小數(shù)點右H0006〔間接尋址〕側(cè)的轉(zhuǎn)換精度和使用逗號還是點號作為小數(shù)點。結(jié)果字符串被H0091〔操作數(shù)超出范圍〕寫入從OUT開始的連續(xù)13個字節(jié)。H非法格式〔nnn>5〕圖6-19是對整數(shù)轉(zhuǎn)字符串指令中格式操作數(shù)的描述。輸出字符串的長度總是8個字符。nnn表示輸出緩沖區(qū)中小數(shù)點右側(cè)的數(shù)字位數(shù)。nnn的合理范圍為0到5。將小數(shù)點右側(cè)的位數(shù)定為0，使得所顯示的數(shù)值沒有小數(shù)點。如果nnn的值大于5，輸出是由12個空格鍵的ASCII碼組成的字符串。c指定是用逗號〔c=1〕或者點號〔c=0〕作為整數(shù)和小數(shù)的分隔符。格式操作數(shù)的高4位必須為0。圖6-19中給出一個數(shù)值的例子，其格式為：使用點號〔c=0〕并且小數(shù)點后保存4位小數(shù)。OUT的值為字符串的長度。輸出緩沖區(qū)的格式符合以下規(guī)那么：-正數(shù)值寫入輸出緩沖區(qū)時沒有符號位。-負數(shù)值寫入輸出緩沖區(qū)時以負號〔--〕開頭。-小數(shù)點左側(cè)的開頭的0〔除去靠近小數(shù)點的那個之外〕被隱藏。-數(shù)值在輸出緩沖區(qū)中是右對齊的。實數(shù)轉(zhuǎn)字符串指令操作實數(shù)轉(zhuǎn)字符串指令〔RTS〕將一個實數(shù)值IN轉(zhuǎn)換為一個ASCII使ENO=0的錯誤條件：碼字符串。格式操作數(shù)FMT指定小數(shù)點右側(cè)的轉(zhuǎn)換精度和使用H0006〔間接尋址〕逗號還是點號作為小數(shù)點。H0091〔操作數(shù)超出范圍〕轉(zhuǎn)換結(jié)果放在從OUT開始的一個字符串中。結(jié)果字符串的長度H非法的格式由格式操作數(shù)給出，它可以是3到15個字符。要得到更多信nnn>5息，請參見第4章字符串的格式一節(jié)。ssss<3ssss<要求的字符數(shù)S7--200的實數(shù)格式支持最多7位小數(shù)。試圖顯示7位以上的小數(shù)會產(chǎn)生一個四舍五入錯誤。圖6-20是對實數(shù)轉(zhuǎn)字符串指令中格式操作數(shù)的描述。ssss表示輸出字符串的長度。0、1或者2個字節(jié)的大小是無效的。nnn表示輸出緩沖區(qū)中小數(shù)點右側(cè)的數(shù)字位數(shù)。nnn的有效范圍為0到5。將小數(shù)點右側(cè)的位數(shù)定為0，使得所顯示的數(shù)值沒有小數(shù)點。對于nnn大于5或者指定的輸出緩沖區(qū)太小以致于無法存儲轉(zhuǎn)換值的情況，輸出緩沖區(qū)會被空格鍵的ASCII碼填沖。c指定是用逗號〔c=1〕或者點號〔c=0〕作為整數(shù)和小數(shù)的分隔符。圖6-20中給出了一個數(shù)值的例子，其格式為：使用點號〔c=0〕，小數(shù)點右側(cè)有1位小數(shù)〔nnn=001〕和6個字節(jié)的緩沖區(qū)大小〔ssss=0110〕。OUT的值為字符串的長度。輸出緩沖區(qū)的格式符合以下規(guī)那么：-正數(shù)值寫入輸出緩沖區(qū)時沒有符號位。-負數(shù)值寫入輸出緩沖區(qū)時以負號〔--〕開頭。-小數(shù)點左側(cè)的開頭的0〔除去靠近小數(shù)點的那個之外〕被隱藏。-小數(shù)點右側(cè)的數(shù)值按照指定的小數(shù)點右側(cè)的數(shù)字位數(shù)被四舍五入。-輸出緩沖區(qū)的大小應(yīng)至少比小數(shù)點右側(cè)的數(shù)字位數(shù)多三個字節(jié)。-數(shù)值在輸出緩沖區(qū)中是右對齊的。將子字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)字值子字符串轉(zhuǎn)整數(shù)〔STI〕、子字符串轉(zhuǎn)雙整數(shù)〔STD〕和子字符串轉(zhuǎn)實數(shù)〔STR〕指令，將從偏移量INDX開始的字符串值IN轉(zhuǎn)換成整數(shù)/雙整數(shù)或?qū)崝?shù)值OUT。使ENO=0的錯誤條件：H0006〔間接尋址〕H0091〔操作數(shù)超出范圍〕H009B〔偏移量=0〕HSM1.1〔溢出〕子字符串轉(zhuǎn)整數(shù)和子字符串轉(zhuǎn)雙整數(shù)指令將字符串轉(zhuǎn)換為以下格式：[空格][+或--][數(shù)字0--9]子字符串轉(zhuǎn)實數(shù)指令將字符串轉(zhuǎn)換為以下格式：[空格][+或--][數(shù)字0--9][.或，][數(shù)字0--9]INDX值通常設(shè)置為1，從字符串的第一個字符開始轉(zhuǎn)換。INDX可以被設(shè)置為其它值，從字符串的不同位置進行轉(zhuǎn)換。這可以被用于字符串中包含非數(shù)值字符的情況。例如：輸入字符串為“Temperature：77.8〞，您可以將INDX設(shè)為13，這樣就可以跳過字符串開頭的“Temperature：〞。子字符串轉(zhuǎn)實數(shù)指令不能用于轉(zhuǎn)換以科學(xué)計數(shù)法或者指數(shù)形式表示實數(shù)的字符串。指令不會產(chǎn)生溢出錯誤〔SM1.1〕，但是它會將字符串轉(zhuǎn)換到指數(shù)之前，然后停止轉(zhuǎn)換。例如：字符串“1.234E6〞轉(zhuǎn)換為實數(shù)值1.234，并且沒有錯誤提示。當?shù)竭_字符串的結(jié)尾或者遇到第一個非法字符時，轉(zhuǎn)換指令結(jié)束。非法字符是指任意非數(shù)字〔0--9〕字符。當轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的整數(shù)值過大以致輸出值無法表示時，溢出標志〔SM1.1〕會置位。例如：當輸入字符串產(chǎn)生的數(shù)值大于32767或者小于--32768時，子字符串轉(zhuǎn)整數(shù)指令會置位溢出標志。當輸入字符串中并不包含可以轉(zhuǎn)換的合法數(shù)值時，溢出標志〔SM1.1〕也會置位。例如：如果輸入字符串的“A123〞，轉(zhuǎn)換指令會置位SM1.1〔溢出〕并且輸出值保持不變。計數(shù)器指令SIMATIC計數(shù)器指令增計數(shù)器增計數(shù)指令〔CTU〕從當前計數(shù)值開始，在每一個〔CU〕輸入狀態(tài)從低到高時遞增計數(shù)。當CXX的當前值大于等于預(yù)置值PV時，計數(shù)器位CXX置位。當復(fù)位端〔R〕接通或者執(zhí)行復(fù)位指令后，計數(shù)器被復(fù)位。當它到達最大值〔32，767〕后，計數(shù)器停止計數(shù)。STL操作：H復(fù)位輸入：棧頂H計數(shù)輸入：其值被裝載在第二個堆棧中。減計數(shù)器減計數(shù)指令〔CTD〕從當前計數(shù)值開始，在每一個〔CD〕輸入狀態(tài)的低到高時遞減計數(shù)。當CXX的當前值等于0時，計數(shù)器位CXX置位。當裝載輸入端〔LD〕接通時，計數(shù)器位被復(fù)位，并將計數(shù)器的當前值設(shè)為預(yù)置值PV。當計數(shù)值到0時，計數(shù)器停止計數(shù)，計數(shù)器位CXX接通。STL操作：H裝載輸入：棧頂H計數(shù)輸入：其值被裝載在第二個堆棧中。增/減計數(shù)器增/減計數(shù)指令〔CTUD〕，在每一個增計數(shù)輸入〔CU〕的低到高時增計數(shù)，在每一個減計數(shù)輸入〔CD〕的低到高時減計數(shù)。計數(shù)器的當前值CXX保存當前計數(shù)值。在每一次計數(shù)器執(zhí)行時，預(yù)置值PV與當前值作比擬。當?shù)竭_最大值〔32767〕時，在增計數(shù)輸入處的下一個上升沿導(dǎo)致當前計數(shù)值變?yōu)樽钚≈怠?-32768〕。當?shù)竭_最小值〔--32768〕時，在減計數(shù)輸入端的下一個上升沿導(dǎo)致當前計數(shù)值變?yōu)樽畲笾怠?2767〕。當CXX的當前值大于等于預(yù)置值PV時，計數(shù)器位CXX置位。否那么，計數(shù)器位關(guān)斷。當復(fù)位端〔R〕接通或者執(zhí)行復(fù)位指令后，計數(shù)器被復(fù)位。當?shù)竭_預(yù)置值PV時，CTUD計數(shù)器停止計數(shù)。STL操作：H復(fù)位輸入：棧頂H減計數(shù)輸入：其值被裝載在第二棧位中。H增計數(shù)輸入：其值被裝載在第三棧位中。IEC計數(shù)器指令增計數(shù)器增計數(shù)指令〔CTU〕在每一個〔CU〕輸入的上升沿從當前值開始增計數(shù)，直至預(yù)置值〔PV〕。當當前值〔CV〕大于等于預(yù)置值時，計數(shù)器輸出位〔Q〕接通。當復(fù)位端〔R〕使能時，計數(shù)器復(fù)位。當計數(shù)到達預(yù)置值時，增計數(shù)器停止。減計數(shù)器減計數(shù)器指令〔CTD〕從預(yù)置值開始，在每一個〔CD〕輸入的上升沿減計數(shù)。當當前值〔CV〕等于0時，計數(shù)器輸出位〔Q〕接通。當裝載輸入〔LD〕使能時，計數(shù)器復(fù)位并且將計數(shù)器的當前值設(shè)為預(yù)置值PV。當計數(shù)值到0時，減計數(shù)器停止。增/減計數(shù)器增/減計數(shù)器指令〔CTUD〕，在每一個增計數(shù)輸入〔CU〕從低到高時增計數(shù)；在每一個減計數(shù)輸入〔CD〕從低到高時減計數(shù)。當當前值等于預(yù)置值時，增計數(shù)輸出〔QU〕接通。當當前值等于0時，減計數(shù)輸出〔QD〕接通。當裝載輸入〔LD〕使能時，計數(shù)器將當前值設(shè)為預(yù)置值〔PV〕。類似的，當復(fù)位端〔R〕使能時，計數(shù)器復(fù)位并且當前值清0。當計數(shù)值到達預(yù)置值或者0時，計數(shù)器停止。用指針對S7--200存儲區(qū)間接尋址間接尋址是指用指針來訪問存儲區(qū)數(shù)據(jù)。指針以雙字的形式存儲其它存儲區(qū)的地址。只能用V存儲器、L存儲器或者累加器存放器〔AC1、AC2、AC3〕作為指針。要建立一個指針，必須以雙字的形式，將需要間接尋址的存儲器地址移動到指針中。指針也可以作為參數(shù)傳遞到子程序中。S7--200允許指針訪問以下存儲區(qū)：I、Q、V、M、S、AI、AQ、SMT〔僅限于當前值〕和C〔僅限于當前值〕。您無法用間接尋址的方式訪問單獨的位，也不能訪問HC或者L存儲區(qū)。要使用間接尋址，您應(yīng)該用“&〞符號加上要訪問的存儲區(qū)地址來建立一個指針。指令的輸入操作數(shù)應(yīng)該以“&〞符號開頭來說明是存儲區(qū)的地址，而不是其內(nèi)容將移動到指令的輸出操作數(shù)〔指針〕中。當指令中的操作數(shù)是指針時，應(yīng)該在操作數(shù)前面加上“＊〞號。如圖4-11所示，輸入*AC1指定AC1是一個指針，MOVW指令決定了指針指向的是一個字長的數(shù)據(jù)。在本例中，存儲在VB200和VB201中的數(shù)值被移動到累加器AC0中。AC1V199VW200的地址MOVD&VW200,AC1V20012將VB200的地址〔VW200的起始地址〕作為指針存V20134入AC1中。AC0V202561234V20378MOVW*AC1,AC0將AC1所指向的字〔VW202〕中的值送入AC0理解S7--200如何保存和存儲數(shù)據(jù)S7--200提供了多種平安措施來確保用戶程序、程序數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)不喪失。-保持數(shù)據(jù)存儲器--由用戶選定的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，在一次上電周期中，只要超級電容和可選電池卡不放電，該存儲器的數(shù)據(jù)就不會改變。在所有存儲區(qū)中，只有V、M、定時器電流和計數(shù)器電流存儲區(qū)能被組態(tài)為保持存儲區(qū)。-永久存儲器--不可變存儲器，用來儲存程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、強制值、組態(tài)為掉電保存的M存儲器和在用戶程序的控制下寫入的指定值。-存儲卡--可拆卸的不可變存儲器，用來儲存程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、配方、數(shù)據(jù)歸檔和強制值。通過S7--200資源管理器，您可以將文檔文件〔doc、text、pdf等〕儲存在存儲卡內(nèi)，也可以將普通文件保存在存儲卡中〔復(fù)制、刪除、創(chuàng)立目錄和放置文件〕。要安裝存儲卡，應(yīng)先從S7--200CPU上取下塑料蓋，然后將存儲卡插入槽中。正確安裝存儲卡至關(guān)重要。小心靜電放電會損壞存儲卡或CPU接口。當您拿存儲卡時，您應(yīng)使用接地導(dǎo)電墊或者戴接地手套，應(yīng)當把存儲卡存放在導(dǎo)電容器中。創(chuàng)立子程序創(chuàng)立一個例子程序創(chuàng)立這個例子程序?qū)⑹鼓w會到使用STEP7--Micro/WIN編程有多簡單。這個例子程序在三個程序段中用6條指令，完成了一個定時器自啟動、自復(fù)位的簡單功能。在本例中，您用梯形圖編輯器來錄入程序。下面給出了完整的梯形圖和語句表程序。語句表中的注釋，解釋了程序的邏輯關(guān)系。時序圖顯示了程序的運行狀態(tài)。翻開程序編輯器點擊程序塊圖標，翻開程序編輯器，注意指令樹和程序編輯器。您可以用拖拽的方式將梯形圖指令插入到程序編輯器中。在工具欄圖標中有一些命令的快捷方式。在輸入和保存程序之后，您可以下載程序到S7--200中。輸入程序段1：啟動定時器當M0.0的狀態(tài)為0時，常閉觸點接通啟動定時器。輸入M0.0的觸點1.雙擊位邏輯圖標或者單擊其左側(cè)的加號可以顯示出全部位邏輯指令。2.選擇常閉觸點。3.按住鼠標左鍵將觸點拖到第一個程序段中。4.單擊觸點上的“???〞，并輸入地址：M0.0。5.按回車鍵確認。定時器指令T33的輸入步驟如下：1.雙擊定時器圖標，顯示定時器指令。2.選擇延時接通定時器TON。3.按住鼠標左鍵將定時器拖到第一個程序段中。4.單擊定時器上方的“???〞，輸入定時器號：T33。5.按回車鍵確認后，光標會自動移動到預(yù)置時間值〔PT〕參數(shù)。6.輸入預(yù)置時間值：1007.按回車鍵確認。輸入程序段2：使輸出點閉合當定時器T33的定時值大于等于40時〔40*10毫秒，即0.4秒〕，S7--200的輸出點Q0.0會閉合。輸入比擬指令的步驟如下：1.雙擊比擬指令圖標，顯示所有的比擬指令。選擇“>=I〞指令。2.按住鼠標左鍵將比擬指令拖到第二個程序段中。3.單擊觸點上方的“???〞，輸入定時器號：T33。4.按回車鍵確認后，光標會自動移動到比擬指令下方的比擬值參數(shù)。5.在該處輸入比擬值406.按回車鍵確認。輸出指令的輸入步驟如下：1.雙擊位邏輯圖標，顯示位邏輯指令并選擇輸出線圈。2.按住鼠標左鍵將輸出線圈拖到第二個程序段中。3.單擊線圈上方的“???〞，輸入地址：Q0.0。4.按回車鍵確認。輸入程序段3：定時器復(fù)位當計時值到達預(yù)置時間值〔100〕時，定時器觸點會閉合。T33閉合會使M0.0置位。由于定時器是靠M0.0的常閉觸點啟動的，M0.0的狀態(tài)由0變1會使定時器復(fù)位。輸入觸點T33的步驟如下：1.在位邏輯指令中選擇常開觸點。2.按住鼠標左鍵將觸點拖到第三個程序段中。3.單擊觸點上方的“???〞，輸入地址：T33。4.按回車鍵確認。輸入線圈M0.0的步驟如下：1.在位邏輯指令中選擇輸出線圈。2.按住鼠標左鍵將輸出線圈拖到第三個程序段中。3.雙擊線圈上方的“???〞，輸入地址：M0.0。4.按回車鍵確認。存儲例子程序在輸入完以上三個程序段后，您就已經(jīng)完成了整個例子程序。當您存儲程序時，您也創(chuàng)立了一個包括S7--200CPU類型及其它參數(shù)在內(nèi)的一個工程。保存工程：1.在菜單條中選擇菜單命令File>SaveAs。2.在SaveAs對話框中輸入工程名。3.點擊Save存儲工程。工程存儲之后，您可以下載程序到S7--200。下載例子程序1.您可以點擊工具條中的下載圖標或者在命令菜單中選擇File>Download來下載程序。2.點擊OK下載程序到S7--200。如果您的S7--200處于運行模式，將有一個對話提示您CPU將進入停止模式。單擊Yes將S7--200置于STOP模式。將S7--200轉(zhuǎn)入運行模式如果想通過STEP7--Micro/WIN軟件將S7--200轉(zhuǎn)入運行模式，S7--200的模式開關(guān)必須設(shè)置為TERM或者RUN。當S7--200處于RUN模式時，執(zhí)行程序：1.單擊工具條中的運行圖標或者在命令菜單中選擇PLC>RUN。2.點擊Yes切換模式。當S7--200轉(zhuǎn)入運行模式后，CPU將執(zhí)行程序使Q0.0的LED指示燈時亮?xí)r滅。3.2PLC的開展趨勢目前的可編程控制器有以下幾個方面的開展趨勢：(1)向小型化、專用化方向開展。當前開發(fā)出許多簡易、經(jīng)濟、超小型可編程控制器，以使用于單機控制和機電一體化，真正成為繼電器的替代品。(2)向大型化、復(fù)雜化、高功能、分散型、多層分布式工廠自動化網(wǎng)絡(luò)方向開展。可編程控制器輸入輸出容量已超過32K，掃描速度小于1mS/千步。〔3〕編程語言和編程工具朝著標準化和高級化方向開展?？删幊炭刂破鲉柺罆r間雖然不長，但已步入成熟階段。這種工業(yè)專用微機系統(tǒng)是高精技術(shù)普及化的典范，使計算機進入工業(yè)各行業(yè)，使機械設(shè)備和生產(chǎn)線控制更新?lián)Q代?？删幊炭刂破鲗⒊蔀楣I(yè)控制的主要手段和重要的根底控制設(shè)備。第四章系統(tǒng)的硬件方案與設(shè)計4.1傳感器的選型與設(shè)計傳感器是本設(shè)計最重要的部件之一，它的選取好壞對整個系統(tǒng)而言，非常重要?，F(xiàn)在生產(chǎn)傳感器的公司很多，所研制的傳感器類型也很多，但其性能差異并不很大。本設(shè)計在選擇傳感器上掌握的根本原那么是穩(wěn)定性好，價格低廉，使用方便。集成溫度傳感器介紹與選型目前主要采用近年來開展最快的半導(dǎo)體集成溫度傳感器,它內(nèi)部采用差分對管等線性化技術(shù)及激光校準手段等,測溫電路十分簡單可靠。這類傳感器在生產(chǎn)時已經(jīng)校準,可省去標定工序,大大地方便了用戶的使用。它有多種輸出:如電流型、電壓型、PWM型、數(shù)字型等可供用戶選擇。本論文著重分析電流型、電壓型集成溫度傳感器主要特點及一些典型應(yīng)用。集成溫度傳感器LM35概述①LM35概述LM35系列適合用密封的TO-46晶體管封裝，而LM35C就適合于塑料TO-92晶體管封裝它們有如下的特點:(1)直接用攝氏溫度校準;(2)線性+l0.mV/℃比例因數(shù);(3)保證0.5℃精度(在+25℃時);(4)-55～+150℃額定范圍;(5)適用于遙控設(shè)備;(6)因晶體片微調(diào)而低費用;(7)工作在4～30V;(8)小于60μA漏泄電流;〔9〕較低自熱，在靜止空氣中0.08℃;(10)只有±1/參數(shù):電源電壓:+35V～-0.2V輸出電壓:+6V～-1.0V輸出電流:l0mA輸出阻抗：1mA負載時0.1Ω漏泄電流：小于60μA比例因數(shù)：線性+10.0mV/℃特定工作溫度范圍:LM35,LM35A為-55～+150℃LM35C,LM35CA為-40～+110℃；LM35D為0～+100②LM35工作原理LM35系列的內(nèi)部框圖如圖2所示。由VT1、VT2構(gòu)成了溫度傳感器，二者的發(fā)射結(jié)面積之比為10:1。A2是電壓放大器。R1、R2分別為VT1和VT2發(fā)射結(jié)壓降的取樣電阻。VD是電流源的溫度補償二極管。由VT3和R3、R4組成了發(fā)射極輸出式電路。其工作原理是利用在不同電流密度下的晶體管VT1、VT2的發(fā)射結(jié)正向壓降之差△，作為根本的溫度敏感元件，經(jīng)過變換后，在端獲得與攝氏溫度成正比的電壓輸出信號。輸出電壓的電壓溫度系數(shù)=10mV/℃。利用以下公式可計算出被測溫度t(℃)：圖4.1LM35系列的內(nèi)部框圖公式〔4-1〕③LM35根本應(yīng)用電路由LM35系列構(gòu)成的簡易型攝氏溫度傳感電路，分別如圖3〔a〕〔b〕所示.(a)圖所示電路的測溫范圍是+2～+150℃，〔b〕圖示出的電路測量滿量程〔-55～+150R=︱-Us/50μA︱公式〔4-2〕舉例說明，當Us=+5V,-Us=-5V時，R=100kΩ。此時，當天=-55℃時，Uo=-55mV；當t分別為+25℃、+圖4.2〔a〕圖4.2〔b〕采用單電源供電時為獲得負電源，可在LM35的GND與公共地址之間，串入兩只IN914型硅二極管VD1、VD2，以提供-1.4V的負電源。電路如圖4所示，測溫范圍--55～+150℃圖4.3單電源供電時全范圍測溫電路為了滿足系統(tǒng)的設(shè)計要求，經(jīng)過比擬和選擇認為LM35型號的集成溫度傳感器更加適合本系統(tǒng)的設(shè)計。此傳感器采用己知溫度系數(shù)的基準源作為溫敏元件。芯片內(nèi)部那么采用差分對管等線性化技術(shù)，實現(xiàn)了溫敏傳感器的線性化，也提高了傳感器的精度．與熱敏電阻、熱電偶等傳統(tǒng)傳感器相比，具有線性好、精度高、體積小、校準方便、價格低、外圍電路簡單等特點，非常適合本系統(tǒng)溫度采集的測量工作。為了實現(xiàn)-25℃～55℃的溫度測量范圍，采用LM35的全溫度測量接線方法，具體的接線圖如圖5圖4.4設(shè)計接線圖圖中：電阻R的阻值按照R=Vcc/50mA來選擇．電路的輸出電壓與溫度的線性關(guān)系為：1)環(huán)境溫度150℃,Ueq\o(\s\up6(),\s\do2(0))=1500mV；2)環(huán)境溫度25℃，Ueq\o(\s\up6(),\s\do2(0))=250mV；3)環(huán)境溫度-55℃，Ueq\o(\s\up6(),\s\do2(0))=-550mV．由于所測量的溫度范圍是-25℃～55℃。所以，在實際應(yīng)用電路中的電壓信號的輸出量值在-0.25V～0.55V集成濕度傳感器介紹與選型1.濕度的概念濕度是表示空氣中水蒸氣含量多少的尺度。在物理學(xué)和氣象學(xué)中，大氣濕度的表示方法是多種多樣的，而且都有各自的物理量和相應(yīng)單位。在諸多方法中，習(xí)慣使用的是絕對濕度和相對濕度。①絕對濕度：絕對濕度定義為在每立方米濕空氣中，在標準狀態(tài)下所含水蒸汽的質(zhì)量，以字符ρ表示，單位。再由氣體狀態(tài)方程式可得公式〔4-3〕式中為空氣中水蒸氣的分壓力(帕)；T為空氣中的干球絕對溫度(K)；t為空氣中干球的攝氏溫度(℃)；為水蒸氣的氣體常數(shù)，=461。②相對濕度:相對濕度是指空氣中水蒸氣分壓力與同溫度下飽和水蒸汽壓力之比值。用r表示相對濕度為：公式〔4-4〕2.集成濕度傳感器介紹選擇集成濕度傳感器應(yīng)考慮以下幾點：感濕性能好、靈敏度高、響應(yīng)速度快、測量范圍寬，要有較好的一致性、可重復(fù)性，線性度要好、濕滯小較高的穩(wěn)定性和可靠性，有較強的抗污染能力、使用壽命長。目前，國外生產(chǎn)集成濕度傳感器的主要廠家及典型產(chǎn)品分別為Honeywell公司〔HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型〕，Humirel公司〔HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型〕，Sensiron公司〔SHT11、SHT15型〕。3.濕度傳感器選擇及電路設(shè)計由于HM1500濕度傳感器的精度較高，測量范圍大，反響時間較快，溫度依賴性比擬低，長期穩(wěn)定性能好，用戶使用方便，價格實惠，是性價比極高的一款集成濕度傳感器，故本方案采用HM1500做為濕度測量的傳感器。HM1500是法國Humirel公司于2002年推出的一種基于硬質(zhì)封裝的HS1101濕敏電容的電壓輸出式集成濕度傳感器。它將側(cè)面接觸式濕敏電容與濕度信號調(diào)理器集成在一個模塊中，集成度高，有很小的易于安裝的接頭，因此不需要外圍元件，使用非常方便。其主要特點是采用恒壓供電，輸出與相對濕度呈比例關(guān)系的伏特級電壓信號，響應(yīng)速度快，對溫度的依賴性非常低，可靠性與長期穩(wěn)定性高，互換性好，專利的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，浸水無影響，長時間處于飽和狀態(tài)后能快速脫濕，抗污染能力強。一、HM1500的性能特點：①內(nèi)部包含由濕敏電容構(gòu)成的橋式振蕩器、低通濾波器和放大器，能輸出與相對濕度成線性關(guān)系的直流電壓信號，輸出阻抗為70Ω，適配帶ADC的單片機。②HM1500屬于通用型濕敏傳感器，測量范圍是〔0%～100%〕RH，輸出電壓范圍是+1V～+4V。相對濕度為55%時的標稱輸出電壓為2.48V。測量精度為±3%RH，靈敏度為+25mV/RH，溫度系數(shù)為±0.1%RH/℃，濕度遲滯為±1.5%RH，響應(yīng)時間為5s。③產(chǎn)品的互換性好，抗腐蝕性強。不受水凝結(jié)的影響，長期穩(wěn)定性指標為0.5%RH/年。④采用+5V電源〔允許范圍是+4.75V～+5.25V〕，工作電流為0.4mA〔典型值〕，漏電流≤300μA。工作溫度范圍是-30℃～+60℃二、HM1500的工作原理：HM1500采用恒壓供電，內(nèi)置放大電路，能輸出與相對濕度呈比例關(guān)系的伏特級電壓信號，響應(yīng)速度快、重復(fù)性好、抗污染能力強。HM1500的測濕元件選用濕敏電容HS1101，在一個有機玻璃或玻璃片上首先用擴散法制作兩個電極，然后涂上有機膜作為介質(zhì)，形成一個電容器件。當外界相對濕度變化時，感濕膜能吸附和釋放水汽分子，引起其介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使元件電容量改變。利用電容量與相對濕度的函數(shù)關(guān)系即可測量濕度。內(nèi)部電路框圖如圖6。HM1500的輸出電壓與相對濕度的響應(yīng)曲線如圖7。運用最小二乘法可以求出其輸出電壓與相對濕度之間的關(guān)系：=1.079+0.2568RH公式〔4-5〕HM1500橋式HM1500橋式振蕩電路低通濾波器放大器U。圖4.5HM1500工作原理圖4.6HM1500的輸出電壓與相對濕度的響應(yīng)曲線在〔10%～95%〕RH范圍內(nèi)，時，輸出電壓與相對濕度的對應(yīng)關(guān)系見表4.1。表4.1HM1500的與RH的對應(yīng)關(guān)系()RH/(%)101520253035404550/V1.3251.4651.6001.7351.8601.9902.1102.2352.360RH/(%)556065707580859095/V2.4802.6052.3702.8602.9903.1253.2603.4053.555當時，可按下式對讀數(shù)值加以修正：[]公式〔4-6〕以下圖為HM1500內(nèi)部電路圖，圖4.7HM1500內(nèi)部電路圖PLC的選型與模塊配置選擇適宜的機型是PLC控制系統(tǒng)的硬件配置的關(guān)鍵問題，目前，國內(nèi)外生產(chǎn)PLC的廠家很多，如西門子、三菱、松下、歐姆龍、LG、ABB公司等，不同的廠家的PLC產(chǎn)品雖然根本功能相似，但有些特殊功能、價格、效勞及使用的編程指令和編程軟件都不相同。而同一個廠家生產(chǎn)的PLC產(chǎn)品又有不同的系列，同一系列又有不同的CPU型號，不同系列、不同型號的產(chǎn)品在功能上有較大的差異。因此如何學(xué)用適宜的機型至關(guān)重要。4.2.1PLC的選型原那么在滿足控制要求的前提下選型時應(yīng)選最正確的性價比，一般可以從以下幾個方面考慮：1.I/O點數(shù)估算I/O點數(shù)是PLC的一項重要指標。合理選擇I/O點數(shù)既可使系統(tǒng)滿足控制要求有可使系統(tǒng)總投資最低。PLC的輸入輸出點總數(shù)和種類應(yīng)根據(jù)被控對象的模擬量、開關(guān)量、輸入/輸出設(shè)備狀況〔包括模擬量、開關(guān)量、輸出類型〕來確定，一般一個輸入輸出元件要占用一個輸入輸出點?？紤]到今后的擴充，一般應(yīng)估計的總點數(shù)再加上15%～20%的備用量。本設(shè)計所占用的I/O點數(shù)計算：輸入信號：開始按鈕，需要一個輸入點；停止按鈕，需要一個輸入點；計數(shù)值加1按鈕，需一個輸入點；計數(shù)值減1按鈕，需要一個輸入點。以上共需要4個輸入信號點，考慮以后對系統(tǒng)的調(diào)整與擴充留有20%的備用點，即用4×20%=1，取1個點，這樣共用5個輸入點。輸出信號：一共要用十七個LED數(shù)碼管，段選碼需要使用8個輸出點；位選通信號如果使用74LS138譯碼器那么需要4個輸出點；顯示“-〞的一個數(shù)碼管需要1個輸出點；以上共需要13個輸出點考慮以后對系統(tǒng)的調(diào)整與擴充留有20%的備用點，即13×20%=2.6，取3個點，這樣共用16個輸出點。2、用戶存儲容量估算用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點數(shù)、控制要求、運算處理量、量程結(jié)構(gòu)等。因此在程序設(shè)計之前只能粗略的估算。根據(jù)經(jīng)驗，每個I/O點及有關(guān)功能器占用內(nèi)存大致如下：開關(guān)量輸入元件：10～20B/點；開關(guān)量輸出元件：5～10B/點；定時器/計數(shù)器：2B/個；模擬量：100～150B/點；通信接口：一個接口一般需要300B以上；根據(jù)上面算出總字數(shù)再加上25%左右的備用量，就可以估算出程序所需要的內(nèi)存量，從而選擇適宜的PLC內(nèi)存。本設(shè)計所需CPU內(nèi)存的計算：開關(guān)量輸入元件5點×10～20B/點≈50～120B；開關(guān)量輸出元件：16點×5～10B/點≈80～160B；模擬量：2點×100～150B/點≈200～300B；總需內(nèi)存量：330～570B；本系統(tǒng)中可編程序控制器的選取及其特點目前PLC使用性能較好的SIEMENS公司、日本的三菱、歐姆龍、美國的AB公司，根據(jù)性價比的選擇，根據(jù)被控對象的I/0點數(shù)以及工藝要求、掃描速度、自診斷功能等方面的考慮，本設(shè)計采用SIEMENS公司的S7-200系列PLC。1.SiemensS7-200系列PLC特性一、SiemensS7-200主要功能模塊介紹〔1〕CPU模塊S7-200的CPU模塊包括一個中央處理單元、電源以及數(shù)字I/O點，這些都被集成在一個緊湊、獨立的設(shè)備中。CPU負責執(zhí)行程序，輸入局部從現(xiàn)場設(shè)備中采集信號，輸出局部那么輸出控制信號，驅(qū)動外部負載。從CPU模塊的功能來看，CPU模塊為CPU22*，它具有如下五種不同的結(jié)構(gòu)配置的CPU單元。①CPU224它有14輸入/10輸出，I/0共計24點。和前兩者相比，存儲容量擴大了一倍，它可以有7個擴展模塊，有內(nèi)置時鐘，它有更強的模擬量和高速計數(shù)的處理能力，是使用得最多S7-200產(chǎn)品。②CPU226它有24輸入/16輸出，I/0共計40點，和CPU224相比，增加了通信口的數(shù)量，通信能力大大增強。它可用于點數(shù)較多、要求較高的小型或中型控制系統(tǒng)?！?〕開關(guān)量I/O擴展模塊當CPU的I/0點數(shù)不夠用或需要進行特殊功能的控制時，就要進行I/O擴展，I/O擴展包括I/O點數(shù)的擴展和功能模塊的擴展。通常開關(guān)量I/O模塊產(chǎn)品分3種類型:輸入模塊、輸出模塊以及輸入/輸出模塊。典型的數(shù)字量I/O擴展模塊有:輸入擴展模塊EM221有兩種:8點DC、8點AC輸入;輸出擴展模塊EM222有三種:8點DC晶體管輸出，8點AC輸出、8點繼電器輸出。輸入/輸出混合擴展模塊EM223有六種:分別為4點(8點、16點)DC輸入/4點(8點、16點)DC輸出、4點(8點、16點)DC輸入/4點(8點、16點)繼電器輸出。2.本設(shè)計PLC的配置本設(shè)計選用S7-200系列PLC的CPU的型號為CPU226〔24輸入/16輸出，I/0共計40點〕和模擬量輸入模塊EM235。EM235是最常用的模擬量擴展模塊，它實現(xiàn)了4路模擬量輸入和1路模擬量輸出功能。下面以EM235為例講解模擬量擴展模塊接線圖，如圖1。圖1演示了模擬量擴展模塊的接線方法，對于電壓信號，按正、負極直接接入X＋和X－；對于電流信號，將RX和X＋短接后接入電流輸入信號的“＋〞端；未連接傳感器的通道要將X＋和X－短接。對于某一模塊，只能將輸入端同時設(shè)置為一種量程和格式，即相同的輸入量程和分辨率?！埠竺鎸⒃敿毥榻B〕表4.2EM235的常用技術(shù)參數(shù)：模擬量輸入特性模擬量輸入點數(shù)4輸入范圍電壓〔單極性〕0～10V0～5V0～1V0～500mV0～100mV0～50mV電壓〔雙極性〕±10V±5V±2.5V±1V±500mV±250mV±100mV±50mV±25mV電流0～20mA數(shù)據(jù)字格式雙極性全量程范圍-32000～+32000

單極性全量程范圍0～32000分辨率12位A/D轉(zhuǎn)換器模擬量輸出特性模擬量輸出點數(shù)1信號范圍電壓輸出±10V

電流輸出0～20mA數(shù)據(jù)字格式電壓-32000～+32000

電流0～32000分辨率電流電壓12位

電流11位下表說明如何用DIP開關(guān)設(shè)置EM235擴展模塊，開關(guān)1到6可選擇輸入模擬量的單/雙極性、增益和衰減。表4.3DIP開關(guān)設(shè)置EM235擴展模塊EM235開關(guān)單/雙極性選擇增益選擇衰減選擇SW1SW2SW3SW4SW5SW6

ON單極性

OFF雙極性

OFFOFF

X1

OFFON

X10

ONOFF

X100

ONON

無效

ONOFFOFF

0.8OFFONOFF

0.4OFFOFFON

0.2由上表可知，DIP開關(guān)SW6決定模擬量輸入的單雙極性，當SW6為ON時，模擬量輸入為單極性輸入，SW6為OFF時，模擬量輸入為雙極性輸入。SW4和SW5決定輸入模擬量的增益選擇，而SW1，SW2，SW3共同決定了模擬量的衰減選擇。根據(jù)上表6個DIP開關(guān)的功能進行排列組合，所有的輸入設(shè)置如下表：表4.4單極性滿量程輸入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFON0到50mV12.5μVOFFONOFFONOFFON0到100mV25μVONOFFOFFOFFONON0到500mV125uAOFFONOFFOFFONON0到1V250μVONOFFOFFOFFOFFON0到5V1.25mVONOFFOFFOFFOFFON0到20mA5μAOFFONOFFOFFOFFON0到10V2.5mV雙極性滿量程輸入分辨率SW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFOFF±25mV12.5μVOFFONOFFONOFFOFF±50mV25μVOFFOFFONONOFFOFF±100mV50μVONOFFOFFOFFONOFF±250mV125μVOFFONOFFOFFONOFF±500250μVOFFOFFONOFFONOFF±1V500μVONOFFOFFOFFOFFOFF±2.5V1.25mVOFFONOFFOFFOFFOFF±5V2.5mVOFFOFFONOFFOFFOFF±10V5mV6個DIP開關(guān)決定了所有的輸入設(shè)置。也就是說開關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個模塊，開關(guān)設(shè)置也只有在重新上電后才能生效。輸入校準模擬量輸入模塊使用前應(yīng)進行輸入校準。其實出廠前已經(jīng)進行了輸入校準，如果OFFSET和GAIN電位器已被重新調(diào)整，需要重新進行輸入校準。其步驟如下：切斷模塊電源，選擇需要的輸入范圍。接通CPU和模塊電源，使模塊穩(wěn)定15分鐘。用一個變送器，一個電壓源或一個電流源，將零值信號加到一個輸入端。讀取適當?shù)妮斎胪ǖ涝贑PU中的測量值。調(diào)節(jié)OFFSET〔偏置〕電位計，直到讀數(shù)為零，或所需要的數(shù)字數(shù)據(jù)值。將一個滿刻度值信號接到輸入端子中的一個，讀出送到CPU的值。調(diào)節(jié)GAIN〔增益〕電位計，直到讀數(shù)為32000或所需要的數(shù)字數(shù)據(jù)值。必要時，重復(fù)偏置和增益校準過程。EM235輸入數(shù)據(jù)字格式下面給出了12位數(shù)據(jù)值在CPU的模擬量輸入字中的位置MSBLSB1514320AIWXX0數(shù)據(jù)值12位000單極數(shù)據(jù)MSBLSB15430AIWXX0數(shù)據(jù)值12位0000雙極數(shù)據(jù)可見，模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器〔ADC〕的12位讀數(shù)是左對齊的。最高有效位是符號位，0表示正值。在單極性格式中，3個連續(xù)的0使得模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器〔ADC〕每變化1個單位，數(shù)據(jù)字那么以8個單位變化。在雙極性格式中，4個連續(xù)的0使得模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器每變化1個單位，數(shù)據(jù)字那么以16為單位變化。EM235輸出數(shù)據(jù)字格式給出了12位數(shù)據(jù)值在CPU的模擬量輸出字中的位置：MSBLSB1514430AQWXX0數(shù)據(jù)值11位0000電流輸出數(shù)據(jù)格式MSBLSB15430AQWXX0數(shù)據(jù)值12位0000電壓輸出數(shù)據(jù)格式數(shù)字量到模擬量轉(zhuǎn)換器〔DAC〕的12位讀數(shù)在其輸出格式中是左端對齊的，最高有效位是符號位，0表示正值。模擬量擴展模塊的尋址每個模擬量擴展模塊，按擴展模塊的先后順序進行排序，其中，模擬量根據(jù)輸入、輸出不同分別排序。模擬量的數(shù)據(jù)格式為一個字長，所以地址必須從偶數(shù)字節(jié)開始。例如：AIW0，AIW2，AIW4……、AQW0，AQW2……。每個模擬量擴展模塊至少占兩個通道，即使第一個模塊只有一個輸出AQW0,第二個模塊模擬量輸出地址也應(yīng)從AQW4開始尋址，以此類推。圖4演示了CPU224后面依次排列一個4輸入/4輸出數(shù)字量模塊，一個8輸入數(shù)字量模塊，一個4模擬輸入/1模擬輸出模塊，一個8輸出數(shù)字量模塊，一個4模擬輸入/1模擬輸出模塊的尋址情況。表4.5模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換CPU2244輸入/4輸出8輸入4模擬輸入8輸出4模擬輸入I0.0Q0.0模塊0模塊11模擬輸出模塊31模擬輸出I0.1Q0.1I2.0Q2.0I3.0模塊2Q3.0I0.2Q0.2I2.1Q2.1I3.1AIW0AQW0Q3.1AIW8AQW4I0.3Q0.3I2.2Q2.2I3.2AIW2AQW2Q3.2AIW10AQW8I0.4Q0.4I2.3Q2.3I3.3AIW4Q3.3AIW12I0.5Q0.5I2.4Q2.4I3.4AIW6Q3.4AIW14I0.6Q0.6I2.5Q2.5I3.5Q3.5I0.7Q0.7I2.6Q2.6I3.6Q3.6I1.1Q1.1I2.7Q2.7I3.7Q3.7假設(shè)模擬量的標準電信號是A0—Am〔如：4—20mA〕，A/D轉(zhuǎn)換后數(shù)值為D0—Dm〔如：6400—32000〕，設(shè)模擬量的標準電信號是A，A/D轉(zhuǎn)換后的相應(yīng)數(shù)值為D，由于是線性關(guān)系，函數(shù)關(guān)系A(chǔ)＝f〔D〕可以表示為數(shù)學(xué)方程：A＝〔D－D0〕×〔Am－A0〕／〔Dm－D0〕＋A0。根據(jù)該方程式，可以方便地根據(jù)D值計算出A值。將該方程式逆變換，得出函數(shù)關(guān)系D＝f〔A〕可以表示為數(shù)學(xué)方程：D＝〔A－A0〕×〔Dm－D0〕／〔Am－A0〕＋D0。具體舉一個實例，以S7-200和4—20mA為例，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，我們得到的數(shù)值是6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000，代入公式，得出：A＝〔D－6400〕×〔20－4〕／〔32000－6400〕＋4假設(shè)該模擬量與AIW0對應(yīng)，那么當AIW0的值為12800時，相應(yīng)的模擬電信號是6400×16／25600＋4＝8mA。又如，某溫度傳感器，－10—60℃與4—20mA相對應(yīng)，以T表示溫度值，AIW0為PLC模擬量采樣值，那么根據(jù)上式直接代入得出：T=70×〔AIW0－6400〕／25600－10可以用T直接顯示溫度值。模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換理解起來比擬困難，該段多讀幾遍，結(jié)合所舉例子，就會理解。為了讓您方便地理解，我們再舉一個例子：某壓力變送器，當壓力到達滿量程5MPa時，壓力變送器的輸出電流是20mA，AIW0的數(shù)值是32000?？梢?，每毫安對應(yīng)的A/D值為32000/20，測得當壓力為0.1MPa時，壓力變送器的電流應(yīng)為4mA，A/D值為〔32000/20〕×4＝6400。由此得出，AIW0的數(shù)值轉(zhuǎn)換為實際壓力值〔單位為KPa〕的計算公式為：VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100〔單位：KPa〕編程實例您可以組建一個小的實例系統(tǒng)演示模擬量編程。本實例的的CPU是CPU222，僅帶一個模擬量擴展模塊EM235，該模塊的第一個通道連接一塊帶4—20mA變送輸出的溫度顯示儀表，該儀表的量程設(shè)置為0—100度，即0度時輸出4mA，100度時輸出20mA。溫度顯示儀表的鉑電阻輸入端接入一個220歐姆可調(diào)電位器，簡單編程如下：LDSM0.0-IAIW0，VW20/IVW20，VW30溫度顯示值＝〔AIW0-6400〕/256編譯并運行程序，觀察程序狀態(tài)，VW30即為顯示的溫度值，對照儀表顯示值是否一致。4.3顯示方案的設(shè)計4.3.1與LED顯示相關(guān)的知識本設(shè)計采用LED數(shù)碼管進行數(shù)據(jù)的動態(tài)顯示。LED數(shù)碼管也稱半導(dǎo)體數(shù)碼管，是目前數(shù)字電路中最常用的顯示器件。七段LED顯示器由七個發(fā)光段構(gòu)成，每段均是一個LED二極管，這7個發(fā)光段分別為a,b,c,d,e,f和g,通過控制不同段的點亮和熄滅,可顯示16進制數(shù)字0～9和A,B,C,D,E,F,也能顯示H，L，P等字符。有的產(chǎn)品還有一個小數(shù)點DP位段，用來顯示小數(shù)。LED顯示器以發(fā)光二極管作為顯示發(fā)光部件，每段并按共陰極方式或共陽極方式連接后封裝而成的。共陽極結(jié)構(gòu)中，各LED二極管的陽極被連在一起，使用時要將它與+5V相連，而把各段的陰極連到器件的相應(yīng)引腳上。當要點亮某一段時，只要將相應(yīng)的引腳〔陰極〕接低電平。對于共陰極結(jié)構(gòu)的LED顯示器，陰極連在一起后接地，各陽極段接到器件的引腳上，要想點亮某一段時，只要將相應(yīng)引腳接高電平。LED顯示器的一個段發(fā)光時，通過該段的平均電流約為10mA～20mA。將一個8位并行輸出口與顯示器的發(fā)光二極管引腳相連，8位并行輸出口輸出不同的字節(jié)數(shù)據(jù)即可獲得不同的數(shù)字或字符，通常將控制發(fā)光二極管的8位字節(jié)數(shù)據(jù)稱為段選碼。共陽極與共陰極的段選碼互為補數(shù)。LED顯示器與顯示方式:LED顯示器有靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示兩種方式。LED顯示器工作在靜態(tài)顯示方式下，共陰極或共陽極連接在一起接地或+5V；每位的段選線〔a～dp〕與一個8位并行口相連。顯示電路中，每一位可獨立顯示，只要在該位的段選線上保持段選碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。由于每一位由一個8位輸出口控制段選碼，故在同一時間里每一位顯示字符可以各不相同。N位靜態(tài)顯示器要求有N×8根I/O口線，占用I/O資源較多。故在位數(shù)較多時往往采用動態(tài)顯示方式。LED動態(tài)顯示方式，在多位LED顯示時，為了簡化電路，降低本錢，將所有位的段選線并聯(lián)在一起，由一個8位I/O口控制，而共陰極點或共陽極點分別由相應(yīng)的I/O口線控制。8位LED動態(tài)顯示電路只需要兩個8位I/O口。其中一個控制段選碼，另一個控制位選。由于所有位的段選碼皆由一個I/O控制，因此，在每個瞬間，8位LED只可能顯示相同的字符。要想每位顯示不同的字符，必須采用掃描顯示方式。即在每一瞬間只使某一位顯示相應(yīng)字符。在此瞬間，段選控制I/O口輸出相應(yīng)字符段選碼，位選控制I/O口在該顯示位送入選通電平〔共陰極送低電平，共陽極送高電平〕以保證該位顯示相應(yīng)字符。如此輪流，使每位顯示該位應(yīng)該顯示字符，保持一段時間，以造成視覺暫留效果。顯示方案的設(shè)計74LS138為3線－8線譯碼器，共有54/74S138和54/74LS138兩種線路結(jié)構(gòu)型式，其工作原理如下：

當一個選通端〔G1〕為高電平，另兩個選通端〔/(G2A)和/(G2B)〕為

低電平時，可將地址端〔A、B、C〕的二進制編碼在一個對應(yīng)的輸出端以低

電平譯出。

利用G1、/(G2A)和/(G2B)可級聯(lián)擴展成24線譯碼器；假設(shè)外接一個反

相器還可級聯(lián)擴展成32線譯碼器。

假設(shè)將選通端中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端時，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器71LS138有三個附加的控制端、和。當、時，輸出為高電平〔S＝1〕，譯碼器處于工作狀態(tài)。否那么，譯碼器被禁止，所有的輸出端被封鎖在高電平，如表所示。這三個控制端也叫做“片選〞輸入端，利用片選的作用可以將多篇連接起來以擴展譯碼器的功能。帶控制輸入端的譯碼器又是一個完整的數(shù)據(jù)分配器。在圖電路中如果把作為“數(shù)據(jù)〞輸入端〔同時〕，而將作為“地址〞輸入端，那么從送來的數(shù)據(jù)只能通過所指定的一根輸出線送出去。這就不難理解為什么把叫做地址輸入了。例如當＝101時，門的輸入端除了接至輸出端的一個以外全是高電平，因此的數(shù)據(jù)以反碼的形式從輸出，而不會被送到其他任何一個輸出端上。54/7407六高壓輸出緩沖器/驅(qū)動器〔OC，30V〕7407為集電極開路輸出的六組驅(qū)動器，其主要電特性的典型值如下：tPLHtphlPD6ns20ns125mW引出端符號:1A－6A輸入端1Y－6Y輸出端極限值電源電壓………….7V輸入電壓………….5.5V輸出截止態(tài)電壓…….30V工作環(huán)境溫度5407…………….-55~125℃7407…………….0~70℃存儲溫度………….-65~150℃功能表:inputoutputAYLLHH.推薦工作條件:5407/7407單位最小額定最大電源電壓VCC544.555.5V744.7555.25輸入高電平電壓ViH2V輸入低電平電壓ViL0.8V輸出截止態(tài)電壓VO(OFF)30V輸出低電平電流IOL5430mA7440靜態(tài)特性〔TA為工作環(huán)境溫度范圍〕【1】參數(shù)測試條件‘07單位最大VIK輸入嵌位電壓Vcc=最小，Iik=-12mA-1.5VIO(OFF)輸出截止態(tài)電流Vcc＝最小,VIH=2V,Vo＝30V250uAVOL輸出低電平電壓Vcc=最小，VIL＝0.8V，IOL=16mA0.4VII最大輸入電壓時輸入電流Vcc＝最大,VI=5.5V1mAIIH輸入高電平電流Vcc＝最大，VIH=2.4V40uAIIL輸入低電平電流Vcc＝最大，VIL=0.4V-1.6mAICCH輸出高電平時電源電流Vcc＝最大41mAICCL輸出低電平時電源電流Vcc＝最大30mA[1]:測試條件中的“最小〞和“最大〞用推薦工作條件中的相應(yīng)值。動態(tài)特性(TA=25℃)參數(shù)測試條件‘07單位最大tPLH輸出由低到高傳輸延遲時間Vcc=5V，CL=15Pf，RL=110Ω10nstPHL輸出由高到低傳輸延遲時間30ns由PLC的Q0.0～Q0.7提供段選碼顯示，再由Q1.0～Q1.3接兩個74LS138譯碼器的A、B、C及控制端。因為74LS138譯碼器輸出的是低電平選通，因此譯碼后需要連接到集電極開路六高壓正相驅(qū)動器74LS07輸出低電平來驅(qū)動16個LED數(shù)碼管，最后一個數(shù)碼管是進行溫度顯示的時候顯示“-〞表示輸出溫度為零下幾度，這個數(shù)碼管由輸出點Q1