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  • 2021-05-23 07:44:22

    三菱plc常见软元件介绍

    1、软元件分类及编号

    字母:功能的简称,比如X、Y、C

    数字:代表某一类型软元件的序号

    2、软元件基本特征

    ①与普通继电器相似,都具有常开常闭触点

    ②当软元件选中时(通电),常开变常闭,常闭变常开,失电相反

    ③软元件常开、常闭触点可以无限次使用

    3、软元件功能

    ①数值处理

    十进制数(DEC: Decimal)

    主要用于定时器和计数器的设定值(数字前加K),辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态S等的编号,执行应用指令操作数中的数值与指令动作(数字前加K)。

    十六进制数(HEX:Hexadecimal)

    用途与十进制数一样,用于指定应用指令中的操作数与指定动作(数字前加H)。

    二进制数(BIN:Binary)

    在PLC内部所有数值都以二进制的形式进行处理。对于负数而言,PLC内部以补码来表现。

    八进制数(OCT:Octal)

    PLC的输入、输出继电器软元件编号以八进制数值进行分配。

    BCD码(BCD:Binary Code Decimal)

    BCD码就是将构成十进制数每位上0~9的数值以四位二进制表示的形式。

    实数(浮点数)

    通过浮点数运算可以提高运算结果的精度。PLC内部以二进制浮点数进行浮点运算,但可以采用10进制浮点数进行监控。

    二进制浮点数使用编号连续的一堆数据寄存器进行存储,占用32位,最高位为符号位。

    ②输入输出继电器

    输入继电器(X):从外部接受信号的窗口

    输出继电器(Y):向外部负载发送信号的窗口

    输入继电器[X]、输出继电器[Y]的编号是由基本单元持有的固定编号,和针对扩展设备连接顺序分配的编号组成的。这些编号采用8进制数,所以不存在“8”、“9”的数值。

    输入继电器即为我们常说的“输入点”,它与PLC的输入端子相对应;输出继电器即为我们常说的“输出点”,它与PLC的输出端子相对应。一般PLC上都设有与输入输出继电器相对应的指示灯用来显示其ON/OFF状态。输入输出继电器是唯一能够在PLC上直接观测状态的内部软元件,它是PLC控制外围电气元件的桥梁。

    PLC工作时,首先将所有输入端子的ON/OFF状态读入到输入映像区,然后进行程序扫描执行用户程序,通过内部逻辑计算得到各种软元件的最新状态或内容,执行完毕后将输出映像区中输入继电器的状态输出到锁存内存中,最终映射到输出端子,从而完成了由输入到输出的执行过程。中间的用户程序环节是实现“控制”的关键。

    ③辅助继电器(M)

    辅助继电器的线圈与输出继电器一样,是通过PLC中的软元件触点来驱动的。辅助继电器的常开触点和常闭触点无数量限制,在程序中可随意使用,但是不能通过辅助继电器触点直接驱动外部负载,PLC的外部负载全部通过输出继电器进行驱动。辅助继电器采用10进制分配编号。

    一般用的辅助继电器不具备断电保持功能,PLC断电后其状态全部复位为OFF;而停电保持用的辅助继电器可以记忆断电前的状态并保持住,通过程序条件才能确定其状态的改变。

    根据功能不同分为:一般用( M0-M499 )

    停电保持用(M500-M3071)

    特殊用(M8000-M8255)

    触点利用型特殊辅助继电器:

    M8000 运行监视(PLC运行时常ON)

    M8002 初始脉冲(PLC运行时第一扫描周期ON)

    M8013 1秒时钟脉冲

    M8200 32位计数器C200增计数/减计数模式的切换

    线圈驱动型特殊辅助继电器:

    M8034 输出全部禁止

    M8039 恒定扫描周期

    M8122 RS指令串行数据发送请求

    ④状态器(S)

    状态S是对工序步进形式的控制进行简易编程所需的重要软元件,需要与步进梯形图指令STL或顺序功能图SFC组合使用。

    状态器与辅助继电器相同,有无数个常开触点和常闭触点,可以在顺控程序中随意使用。当状态不用于步进梯形图指令的时候,可以在一般的顺控程序中把它当做辅助继电器M来使用。

    ⑤定时器(T)

    定时器的原理是用加法计算PLC中的1ms、10ms、100ms等的时钟脉冲,当加法计算的结果达到所指定的设定值时输出触点就动作的软元件。与我们普通的时间继电器功能一样

    根据PLC型号的不同,其定时器编号范围以及代表的功能也不相同。定时器编号不用于定时器功能时可以当做数据寄存器用来保存数据(16位)。定时器可以分为一般用、累积型、电位器型等。

    100ms定时器:T0-T199 定时范围0.1-3276.7s

    10ms定时器:T200-T245 定时范围0.01-327.67s

    1ms累积性定时器:T246-T249 定时范围0.001-32.767s

    100ms累积性定时器:T250-T255 定时范围0.1-3276.7s

    T后面的数值可以是常数K,也可以由数据寄存器中的D值来指定,此时选用的时候一般选用掉电保持型数据寄存器。

    19b7dd65666a3239327e0b4164b58bda.png

    图5 累积型定时器//非累积型定时器比较

    ⑥计数器和高速计数器(C)

    计数器可以分为16位计数器和32位计数器。两种计数器都有一般用和停电保持用两种类型。计数器编号不用于计数器功能时可以当做数据寄存器用来保存数据。

    16位计数器只能增计数,设定值范围为1~32767;32位计数器可以切换为增计数或减计数,设定值范围为-214783648~214783647。

    计数器对PLC的内部信号X、Y、M、S、C等触点的动作进行循环扫描并计数,其响应速度根据PLC的扫描时间可推算通常在10Hz以下。但很多情况下输入信号的频率都会大于这个数值,这时就要用到高速计数器,高速计数器的计数采用中断处理,与PLC扫描时间无关,可以达到数KHz的计数。

    高速计数器必须与外部端子X0~X7配合使用,并且根据高速计数器编号占用输入点的情况,一旦X点被占用后该点不能再用于其它用途。

    ⑦数据寄存器(D)

    数据寄存器是存储数值数据的软元件,这些寄存器都是16位的,最高位为符号位,其余15位代表数值大小。两个连续的数据寄存器组合后可存储32位数据,在32位指令中只需指定低16位的数据寄存器,其紧接着的数据寄存器就会被自动占为高16位。在编程时需注意这点,以免重复使用数据寄存器造成逻辑混乱。

    16位数据寄存器可以处理的数据范围为-32768~+32767,32位数据寄存器可以处理的数据范围为-2147483648~+2147483647。

    数据寄存器也可以分为一般用、停电保持用和特殊用三种类型。

    一般用:D0-D199 特殊用:D8000D8255

    停电保持:D200-D511 变址寄存器:V0-V7 Z0-Z7

    停电保持专用:D512-D7999

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    1.记忆元件

    1.1双稳态电路

    ●双稳态电路:
    在这里插入图片描述
    该电路具有记忆的功能,它有两个状态。当Q为0,或Q_L为1时,它是0状态;当Q为1,或Q_L为0时,它是1状态,故称双稳态电路。
    ●具有清0和置1功能的双稳态电路:
    在这里插入图片描述
    当R输入端输入1,S端输入0时,Q会变为0,Q_L变为1.
    当R输入端输入0,S输入1时,Q会变为1,Q_L变为0.

    1.2锁存器

    1.2.1SR锁存器:

    在这里插入图片描述
    ●特征方程:
    在这里插入图片描述
    ●时序特性:
    在这里插入图片描述
    注:此处的状态不定并非指输出不定,如在此SR锁存器中,将SR置1后,输出Q和Q_L都为0,所谓的状态不定是指,我们所设计的Q和Q_L需输出一对互补信号,然而在此状态下输出的并不是互补信号,故称状态“不定”,此状态违背我们设计的初衷,是我们不愿看到的。当S、R输入端由1、1变为0、0时,由于延迟未知,此时我们无法确定电路的输出,会出现亚稳态现象。

    1.2.2带控制端的SR锁存器:

    在这里插入图片描述
    ●状态方程:
    在这里插入图片描述
    ●时序特性:
    在这里插入图片描述

    1.2.3带控制端的D锁存器:

    在这里插入图片描述
    ●特征方程:
    Q(n+1) = D(C = 1)
    ●时序特性:
    在这里插入图片描述

    1.2.4锁存器特点:

    ●SR锁存器是具有清0和置1功能的双稳态电路。
    ●带控制端的SR锁存器在SR锁存器的基础上加了一个控制开关C,当C=0时,锁存器保存数据;C=1时,锁存器随D输入的改变而改变。
    ●D锁存器是在带控制的SR锁存器基础上,将S、R两个输入端合并了,保证了S*R=0,因此不会出现不定状态。
    ●透明性:当C=1时,输出等于输入,称输出对输入是透明的,亦称为直通,此特点可以用来快速捕获外部随机输入,同时该特点会使电路的状态或输出不确定。

    1.3触发器

    ●D触发器:由两个寄存器构成
    ●下降沿触发:当C=1时,前一个寄存器接收输入,后一个寄存器保存输入;当C变为0时,前一个寄存器保存输入,后一个寄存器接收输入。
    在这里插入图片描述
    ●上升沿触发:当C=0时,前一个寄存器接收输入,后一个寄存器保存输入;当C变为1时,前一个寄存器保存输入,后一个寄存器接收输入。
    在这里插入图片描述
    ●特点:仅在触发沿该变状态,然后保持该状态至下一个触发沿,输出仅在控制信号上升或下降后的瞬间发生变化,不透明。

    2.时序电路分析

    ●步骤:
    1).列出输出函数和触发器输入函数
    2).做状态表(图)
    3).描述其功能

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    千次阅读 2020-12-16 18:36:37
    在电路理论中,电容元件具有储存电荷(电场能量)的作用。 电容的分类 时变电容和时不变电容 时变电容:电容的特性曲线会随着时间的变化而变化。 时不变电容:电容的特性曲线不会随着时间的变化而变化。 线性电容...

    以下均为个人理解,如有错误,请大佬指出,小生立马就改正。
    以下均为理想化的模型。

    1.电容元件

    1.1电容的基本结构

    暂略,书上p91

    1.2电容的基本功能

    在电路理论中,电容元件只具有储存电荷(电场能量)的作用。

    1.3电容的分类

    1.3.1时变电容和时不变电容

    时变电容:电容的特性曲线随着时间的变化而变化。
    时不变电容:电容的特性曲线不会随着时间的变化而变化。

    1.3.2线性电容和非线性电容

    这个就不需要解释了。
    下面主要讨论的为时不变电容。

    1.4时不变电容元件的图形符号及其特性曲线

    下图为时不变电容元件的图形符号及其特性曲线
    下图中,C为电容符号,q为电荷,u为电容的电压。
    由此看出,q=Cu
    在这里插入图片描述

    1.5电容的单位换算

    F,法拉,为电容的单位
    1F=106uF
    1uF=106pF

    1.6电容的电压——电流关系

    i= d q d t \frac{dq}{dt} dtdq= d C u d t \frac{dCu}{dt} dtdCu=C d u d t \frac{du}{dt} dtdu

    注意:(以下这部分知识和高数中的积分微分有关,如有不懂,那只能去补习积分微分了)
    1.某一时刻电容电流 i 的大小取决于电容电压 u 的变化率,而与该时刻电压 u 的大小无关。电容是动态元件。
    2.当 u 为常数(直流)时,i =0电容相当于开路,电容有隔断直流作用。
    3.实际电路中通过电容的电流 i 为有限值,则电容电压 u 必定是时间的连续函数

    1.7电容电压的连续性和记忆性

    若电容电流i(t)在闭区间[ta,tb]上有界,则电容电压u(t)在开区间(ta,tb)内为连续的。
    即对于(ta,tb)内的任意时刻t,恒有u(t-) = u(t+) = u(t)(类似极限的定义)
    注意:若电容电流有界,则电容电压不能跃变

    1.8电容VCR的微分式和积分式

    i(t)=C d u d t \frac {du}{dt} dtdu

    u(t)=u( a a a)+ 1 C \frac{1}{C} C1 ∫ a b i d x \int^b_a{i}{\rm d}x abidx

    电压公式中,a为 t 0 t_0 t0,b为t。
    u( t 0 t_0 t0)称为电容电压的初始值,它反映电容初始时刻的储能状况,也称为初始状态
    定理:
    1.某一时刻的电容电压值与-∞到该时刻的所有电流值有关,即电容元件有记忆电流的作用,故称电容元件为记忆元件
    2.研究某一初始时刻 t 0 t_0 t0以后的电容电压,需要知道 t 0 t_0 t0时刻开始作用的电流 i 和 t 0 t_0 t0时刻的电压 u( t 0 t_0 t0)。

    1.9电容的功率和储能计算

    功率:
    P=ui=uC d u d t \frac {du}{dt} dtdu
    ①当电容充电, p >0, 电容吸收功率。
    ②当电容放电,p <0, 电容发出功率。
    定理:电容能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为电场能量储存起来,在另一段时间内又把能量释放回电路,因此电容元件是储能元件,它本身不消耗能量

    储能:
    W c W_c Wc= 1 2 \frac {1}{2} 21C u 2 u^2 u2( t 0 t_0 t0)
    从t0到 t 电容储能的变化量:
    W c W_c Wc= 1 2 \frac {1}{2} 21C u 2 u^2 u2( t t t)- 1 2 \frac {1}{2} 21C u 2 u^2 u2( t 0 t_0 t0)

    定理:
    1.电容的储能只与当时的电压值有关电容电压不能跃变,反映了储能不能跃变
    2.电容储存的能量一定大于或等于零。

    1.10电容部分的例题

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    2.电感元件

    2.1电感的基本功能

    把金属导线绕在一骨架上构成一实际电感线圈,当电流通过线圈时,将产生磁通,是一种抵抗电流变化、储存磁能的部件

    2.2时不变电感元件的图形符号

    在这里插入图片描述

    2.3时不变电感元件的特性曲线

    在这里插入图片描述

    2.4电感的单位换算

    H (亨利),为电感的单位,常用uH,mH表示。
    1H= 1 0 3 10^3 103mH
    1mH = 1 0 3 10^3 103uH

    2.5电感VCR的微分式和积分式

    u(t)=L d i d t \frac {di}{dt} dtdi

    定理:
    ①电感电压u 的大小取决于 i 的变化率, 与 i 的大小无关,电感是动态元件
    ②当i为常数(直流)时,u =0。电感相当于短路
    ③实际电路中电感的电压 u 为有限值,则电感电流 i 不能跃变,必定是时间的连续函数

    i(t)=i( t 0 t_0 t0)+ 1 L \frac{1}{L} L1 ∫ a b v d x \int^b_a{v}{\rm d}x abvdx

    定理:
    ①某一时刻的电感电流值与-∞到该时刻的所有电流值有关,即电感元件有记忆电压的作用,电感元件也是记忆元件
    ②研究某一初始时刻 t 0 t_0 t0以后的电感电流,不需要了解 t 0 t_0 t0以前的电流,只需知道 t 0 t_0 t0时刻开始作用的电压 u 和t0时刻的电流 i( t 0 t_0 t0)。

    注意:
    ①上式中 i( t 0 t_0 t0)称为电感电压的初始值,它反映电感初始时刻的储能状况,也称为初始状态

    2.6电感电压的连续性和记忆性

    ①若电感电压u(t)在闭区间[ta,tb]上有界,则电感电流i(t)在开区间(ta,tb)内为连续的。即对于(ta,tb)内的任意时刻t,恒有i(t-) = i(t+) = i(t)(类似极限的定义)
    ②若电感电压有界,则电感电流不能跃变。

    2.7电感的功率和储能计算

    功率:
    P=ui=L d u d t \frac {du}{dt} dtdui
    ①当电流增大,p>0, 电感吸收功率。
    ②当电流减小,p<0, 电感发出功率。
    定理:
    电感能在一段时间内吸收外部供给的能量转化为磁场能量储存起来,在另一段时间内又把能量释放回电路,因此电感元件是无源元件、是储能元件,它本身不消耗能量

    储能:
    W L W_L WL= 1 2 \frac {1}{2} 21L i 2 i^2 i2( t 0 t_0 t0)
    从t0到 t 电感储能的变化量:
    W L W_L WL= 1 2 \frac {1}{2} 21L i 2 i^2 i2( t t t)- 1 2 \frac {1}{2} 21L i 2 i^2 i2( t 0 t_0 t0)

    定理:
    1.电感的储能只与当时的电流值有关电感电流不能跃变,反映了储能不能跃变
    2.电感储存的能量一定大于或等于零。

    展开全文
  • 计组 | ALU的功能与结构

    千次阅读 2022-03-31 21:10:26
    介绍算术逻辑单元(ALU)之前先了解一下数字电路的概念。...也就是说,时序逻辑电路具有记忆元件,即触发器( 能够存储一位信号的基本单元电路),可以记录前一时刻的输出状态(CPU 就是一种复杂的时序逻辑

    介绍算术逻辑单元(ALU)之前先了解一下数字电路的概念。

    数字电路一般可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。

    组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入,与电路原来的状态无关。也就是说,组合逻辑电路没有“记忆”,运算后的结果要立刻送入寄存器保存

    时序逻辑电路在逻辑功能上的特点是任意时刻的输出不仅取决于当时的输入信号,还取决于电路原来的状态。也就是说,时序逻辑电路具有记忆元件,即触发器( 能够存储一位信号的基本单元电路),可以记录前一时刻的输出状态(CPU 就是一种复杂的时序逻辑电路)。

     

    ALU是一种组合逻辑电路,因此在实际使用ALU时,其输入端口A和B必须与锁存器相连,而且在运算的过程中锁存器的内容是不变的,其输出也必须送至寄存器保存。

    什么是锁存器?

    解析:锁存器就是多位触发器,因为触发器只能存储一位,而一般参与运算的操作数都是多位的,所以引入了锁存器。锁存器经常被用作运算器中的数据暂存器。以后看到锁存器就把它想象成--个临时存放数据的地方。

    ALU的主要功能:

    ALU的功能不仅是执行各种算术(加、减、乘、除)和逻辑运算(“与”、“或”“非”、“异或”等)操作的部件,还具有先行进位逻辑。其实在并行加法器之并行进位链里面就使用了ALU。

     

     

    74181芯片是4位的ALU电路,可见用4片74181芯片可以组成一个16位全加器按4位一组的单重分组跳跃进位链。74181芯片可完成16种算术运算和16种逻辑运算

    什么是正逻辑和负逻辑?

    解析:

    若门电路的输入、输出电压的高电平定义为逻辑“1”,低电平定义为逻辑“0”,则是正逻辑;

    若门电路的输入、输出电压的低电平定义为逻辑“1”,高电平定义为逻辑“0”,则是负逻辑。

    同一个逻辑门电路,在正逻辑定义下则实现“与”门功能,在负逻辑定义下则实现“或”门功能。

    数字系统设计中,不是采用正逻辑就是采用负逻辑,不能混合使用。

     

    展开全文
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  • java GUI记忆纸牌游戏(memorize game)

    千次阅读 多人点赞 2018-03-28 15:18:13
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    万次阅读 2016-10-22 19:22:05
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    2022-03-03 13:06:23
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  • 你真的熟悉8051单片机的引脚功能及其使用吗?

    千次阅读 热门讨论 2021-12-20 11:25:17
    众所周知,8051单片机有40个引脚,其各引脚功能标注如图下面所示。其实8051单片机的引脚可分为三类,分别是:基本工作条件引脚、I/O(输入/输出)引脚、控制引脚
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空空如也

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具有记忆功能的元件