大興安嶺西門子PLC模塊總代理-中大型PLC

大興安嶺西門子PLC模塊總代理

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大興安嶺西門子PLC模塊總代理

大興安嶺西門子總代理

西門子6GK5793-4MN00-0AA6

步進可調的穩壓開關電源
{開關電源行業門戶網}：開關電源是利用現代電力電子技術，控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電源。由于擁有較高的效率和較高的功率密度，開關電源在現代電子系統中的使用越來越普及。開關電源高頻化、模塊化和智能化是其發展方向。其中，步進可調、實時顯示是開關電源智能化研究方向之一。現設計開關電源，技術指標為：輸出電壓30V至36V可調，zui大輸出電流2A，有過流保護功能，能對輸出電壓進行鍵盤設定和步進調整、步進值1V，并能實時顯示輸出電壓和電流的開關穩壓電源。
 
1 總體設計方案
    采用AT89S52單片機為控制核心，對普通的開關電源控制部分進行優化設計，并通過軟件編程實現了對開關電源的智能控制。設計中采用隔離變壓器將市電變壓后通過整流濾波送至DC-DC升壓變換器，經過一系列的控制整合電路之后可實現設計要求。系統總體框圖如圖1．1所示。

1．1 DC-DC主回路拓撲
    采用UC3842和MAX4080構成DC-DC轉換電路。UC3842是一塊功能齊全、較為典型的單端電流型PWM控制集成電路，內包含誤差放大器、電流檢測比較器、PWM鎖存器、振蕩器、內部基準電源和欠壓鎖定等單元。電流控制型升壓DC-DC轉換電路，外接元器件少、控制靈活、成本低，輸出功率容易做到100W以上。當然，DC-DC轉換電路也可以采用成品模塊，若用PI公司生產的DPA-Switch設計開關電源具有集成度高、外圍電路簡單、發熱量少、性能指標優良。
   
    由UC3842設計的DC-DC升壓電路直接用誤差信號控制電感峰值電流，間接地控制PWM脈沖寬度，達到控制輸出端電壓的目的。開關管以UC3842設定的頻率周期開閉，使電感L儲存能量并釋放能量。當開關管導通時，電感充電，把能量儲存在L中。當開關截止時，L產生反向感應電壓，通過二極管把儲存的電能釋放到輸出電容器中。輸出電壓由傳遞的能量多少來控制，而傳遞能量的多少由通過電感電流的峰值來控制。具體設計電路如圖1.2所示。

1．2 保護電路
    在大電流的情況下容易損壞芯片，所以需要對大電流的情況給予電路保護。設計中采用單片機控制繼電器的通斷來控制電路中的電流，對輸出電路電流采樣，采樣值與額定值比較，反饋比較電路如圖1．3所示，當電流大于2．5A時，則產生信號使單片機進入中斷處理程序，使繼電器起動，實現DC-DC電路的斷電，從而達到保護電路的作用。單片機控制電路如圖1．4所示。該方案中單片機控制繼電器的吸合時間短，而且易于實現
 

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PLC的發展與應用階段劃分

（1）PLC的發展大體上可分為3個階段：

①形成期（1970―1974年）

在這一期間PLC以準計算的面貌與用戶見面。在軟件上采用機器碼和匯編語言編寫應用程序，在硬件上采用中小規模集成電路構成系統。其功能于開關邏輯控制，且價格昂貴，只在一些大型生產設備和自動生產線上使用。

②成熟期（1973―1978年）

在這一時期，一方面隨著大規模集成電路的出現，出現了以微處理器為核心的新一代PLC，另一方面采用了梯形圖語言，通俗易懂。由此稱為PLC，且技術也日趨完善。

③大發展時期（1977――至今）

由于PLC技術的發展始終保持兩個特點：一是繼承繼電器控制系統的特點，二是應用了計算機技術。所以隨著PLC應用的擴大，全面促進了PLC的生產和研究，產品的品種也越來越多，需求量也越來越大，而且很受歡迎，PLC也成為工業控制領域中占主導地位的基礎自動化設備。國家已形成為重要產業。據不*統計，世界PLC總銷售額1987年為25億美元，1988年為31億美元，比前一年增長24％。1989年為36億美元，比上一年增長16％。而且新的生產家不斷涌現，產量產值大幅度增加，價格也普遍下降。

據美國《控制工程》雜志統計，1984年美國注冊生產的廠家有48家，其中的有AB（Allen bradly）公司、GM（Gould Modicon）公司、TI儀器（Texas Instruments）公司、GE（General Electric）公司、西屋（Westen House）電氣公司等。

據日本《自動化》雜志統計，1982年日本有40家工廠生產PC，其中的有三菱、日立、立石、夏普、安川、東芝、富士等公司。

據德國《工業電氣電子》雜志統計，1984年歐州有60家生產PLC的廠家，其中的有德國西門子公司、BBC公司、AEG公司及法國的TE公司等。

（2）隨著國外PLC技術的日益發展，其應用也越來越廣泛，其范圍通常可分成五大類型

①順序控制

這是現今PLC應用zui廣泛的領域，可以取代傳統的繼電器順序控制可以用于單機、多級群控制式生產自動線控制。如：注塑機、印刷機械、組合機床、裝配生產線、包裝生產線、電鍍車間及電梯控制線路等等。

②運動控制

PLC制造商目前已提供了拖動步進電機式伺服電機的單軸式多軸位置控制模塊。在多數情況下，PLC把描述目標位置的數據送給模塊，模塊移動一軸式數軸到目標位置。當每個軸移動時，位置控制模塊保持適當的速度和加速度，確保運動平滑。運動的編程可用PLC的語言完成，通過編程器輸入。

③過程控制

PLC能控制大量的物理參數。例如:溫度、壓力、速度和流量。PID（Proportional-Integral-Derivative）模塊的提供使PLC具有了閉環控制的功能，即一個具有PID控制能力的PLC可用于過程控制。當由于控制過程中某個變量出現偏差時，PID控制算法會計算出正確的輸出，把變量保持在設定值上。

④數據處理

在機械加工中，出現了把支持順序控制的PLC和計算數值控制（CNC）設備緊密結合的趨向。的日本FANUC公司推出的SYSTEM 10.11.12系列，已將CNC控制功能作為PLC的一部分。為了實現PLC和CNC設備之間內部數據自由傳遞，該公司采用了窗口軟件，通過窗口軟件用戶可以自由編程，由PLC連至CNC設備使用。預計今后幾年CNC系統將變成以PLC為主體的控制和管理體系。