西門子CPU主機(jī)6ES7313-6CG04-0AB0
本例無實(shí)際意義,但非常有利于分析程序執(zhí)行過程。系統(tǒng)輸入端只需接一個(gè)按鈕,無輸出,參考圖1,只接X0。分析圖2中,(a)、(b)、(c)三種情況下,觀察計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值,分析程序執(zhí)行過程。
程序中M8011為特殊輔助繼電器,只要PLC處于運(yùn)行狀態(tài),將不停發(fā)出10ms的脈沖信號(hào)(5ms通、5ms斷)。程序中T0為1s定時(shí),X0閉合后1s,T0導(dǎo)通。C0為增計(jì)數(shù)器,在X0閉合、T0沒有閉合的前提下,記錄M8011發(fā)出的脈沖個(gè)數(shù)。理論上,在T0導(dǎo)通,C0計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)時(shí),計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值應(yīng)為100個(gè)(1s/10ms=100個(gè)脈沖)。三段程序中,只是改變了執(zhí)行的前后位置,但結(jié)果卻不同。結(jié)合對(duì)應(yīng)的時(shí)序圖分析其原因。
雙向晶閘管除了一個(gè)電極G仍然叫控制極外,另外兩個(gè)電極通常不再叫陽極和陰極,而統(tǒng)稱為主電極T1和T2。雙向晶閘管是一種N-P-N-P-N型5層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體,其符號(hào)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖見圖1-1。
用萬用表區(qū)分雙向晶閘管電極的方法是:首先找出主電極T2。將萬用表置于R×100擋,用黑表筆接雙向晶閘管的任一個(gè)電極,紅表筆分別接雙向晶閘管的另外兩個(gè)電極,如果表針不動(dòng),說明黑表筆接的就是主電極T2。否則就要把黑表筆再調(diào)換到另一個(gè)電極上,按上述方法進(jìn)行測量,直到找出主電極T2。T2確定后再按下述方法找出T1和G極。由圖1-1可見T1與G是由兩個(gè)PN結(jié)反向并聯(lián)的,因設(shè)計(jì)需要和結(jié)構(gòu)的原因,T1與G之間的電阻值,依然存在正反向的差別。用萬用表R×10或R×1擋測T1和G之間的正、反向電阻,如一次是22Ω左右,一次是24Ω左右,則在電阻較小的一次(正向電阻)黑表筆接的是主電極T1,紅表筆接的是控制極G
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所謂的H 橋電路就是控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的。下圖就是一種簡單的H 橋電路,它由2 個(gè)P型場效應(yīng)管Q1、Q2 與2 個(gè)N 型場效應(yīng)管Q3、Q3 組成,所以它叫P-NMOS 管H 橋。
橋臂上的4 個(gè)場效應(yīng)管相當(dāng)于四個(gè)開關(guān),P 型管在柵極為低電平時(shí)導(dǎo)通,高電平時(shí)關(guān)閉;N 型管在柵極為高電平時(shí)導(dǎo)通,低電平時(shí)關(guān)閉。場效應(yīng)管是電壓控制型元件,柵極通過的電流幾乎為“零"。
正因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn),在連接好下圖電路后,控制臂1 置高電平(U=VCC)、控制臂2 置低電平(U=0)時(shí),Q1、Q4 關(guān)閉,Q2、Q3 導(dǎo)通,電機(jī)左端低電平,右端高電平,所以電流沿箭頭方向流動(dòng)。設(shè)為電機(jī)正轉(zhuǎn)。
控制臂1 置低電平、控制臂2 置高電平時(shí),Q2、Q3 關(guān)閉,Q1、Q4 導(dǎo)通,電機(jī)左端高電平,右端低電平,所以電流沿箭頭方向流動(dòng)。設(shè)為電機(jī)反轉(zhuǎn)。
當(dāng)控制臂1、2 均為低電平時(shí),Q1、Q2 導(dǎo)通,Q3、Q4 關(guān)閉,電機(jī)兩端均為高電平,電機(jī)不轉(zhuǎn);
當(dāng)控制臂1、2 均為高電平時(shí),Q1、Q2 關(guān)閉,Q3、Q4 導(dǎo)通,電機(jī)兩端均為低電平,電機(jī)也不轉(zhuǎn),
所以,此電路有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是無論控制臂狀態(tài)如何(絕不允許懸空狀態(tài)),H 橋都不會(huì)出現(xiàn)“共態(tài)導(dǎo)通"(短路),很適合我們使用。
(另外還有4 個(gè)N 型場效應(yīng)管的H 橋,內(nèi)阻更小,有“共態(tài)導(dǎo)通"現(xiàn)象,柵極驅(qū)動(dòng)電路較復(fù)雜,或用專用驅(qū)動(dòng)芯片,如MC33883,原理基本相似,不再贅述。)
下面是由與非門CD4011 組成的柵極驅(qū)動(dòng)電路,因?yàn)閱纹瑱C(jī)輸出電壓為0~5V,而我們小車使用的H 橋的控制臂需要0V 或7.2V 電壓才能使場效應(yīng)管導(dǎo)通, PWM 輸入0V 或5V時(shí),柵極驅(qū)動(dòng)電路輸出電壓為0V 或7.2V,前提是CD4011 電源電壓為7.2V。切記??!
故CD4011 僅做“電壓放大"之用。之所以用兩級(jí)與非門是為了與MC33886 兼容。
兩者結(jié)合就是下面的電路:調(diào)試時(shí)兩個(gè)PWM 輸入端其中一個(gè)接地,另一個(gè)懸空(上拉置1),電機(jī)轉(zhuǎn)為正常。監(jiān)視MOS 管溫度,如發(fā)熱立即切斷電源檢查電路。
CD4011 的14 引腳接7.2V,7引腳接地。
使用時(shí)單片機(jī)PWM 輸出信號(hào):1 路為PWM 方波信號(hào),另一路為高電平(置1)。反轉(zhuǎn)亦然。