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優勝電路圖

發布時間:2022-05-05 23:52:41

1. PLC是什麼

PLC控制系統,全稱Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器,是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置,其採用一類可編程的存儲器,用於其內部存儲程序,執行邏輯運算,順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令,並通過數字或模擬式輸入及輸出控制各種類型的機械或生產過程。是工業控制的核心部分。PLC及其有關的外圍設備都應該按易於與工業控制系統形成一個整體,易於擴展其功能的原則而設計。達內教育
想學好PLC編程不是特別容易,必須要經過系統的培訓,現在達內培訓機構在國內做的比好好,課程設計引進北美先進技術,貼近中國軟體企業的實際需求,同時線上有免費的公開課可以進行學習,如果對PLC編程感興趣可以參加達內的免費公開課進行系統的學習一下。
自上世紀六十年代美國推出PLC控制系統取代繼電器控制裝置以來,PLC飛速發展,廣泛應用於世界各地。 免費試聽報名入口隨著時代的發展,PLC的功能也不斷的發展完善。加之計算機技術、控制技術、網路技術的不斷進步和用戶需求的不斷上升,PLC也相應地在開關量處理基礎上添加了模擬量處理及運動控制等多個功能。

2. 耳機立體音原理

事實上不是這樣的. 首先在錄音時,在舞台兩側(或錄音棚)左右放置兩個話筒(或高保真拾音器),也就是說錄取信號一開始,左右聲道的聲場是不一樣的,假如有人從舞台左邊一直唱歌走到右邊,你左右耳機的聲音從左聲道開始大,變到左聲道小,然後右聲道大.說白了就是用兩個耳機最大限度的重放現場.同樣道理:用5.1聲道系統看大片, 當飛機從左後飛到右前,前後左右四隻音響的聲場隨著畫面在變化(盡管四隻音響的聲音都是飛機的聲音),但人聽到的就是飛機從左後飛到右前.這是在錄制現場前後左右至少放四個話筒.

3. 用西門子s7-200plc設計一個八位搶答器控制系統

2010數字電路課程設計論文

數字搶答器設計

系 部: 電氣系
班 級:093341
學 號:01
學生姓名: 廖 繼 武
指導教師: 龍 治 紅
專 業: 電子信息工程

2010 年12月12日

目錄
摘要 I
第1章 緒論 1
第2章 搶答器的系統概述 2
2.1設計任務及要求 2
2.2 設計方案論證 3
2.3 搶答器的工作原理 4
2.4優先判斷與編號鎖存電路 錯誤!未定義書簽。
第3章 搶答器的單元電路設計 6
3.1搶答器設計中的優先編碼電路 7
3.2搶答器設計中的定時電路 9
3.3搶答器設計中的報警電路 10
3.4搶答器設計中的時序控制電路 9
3.5七段顯示解碼器與數碼管 12
3.6搶答器的功能說明 14
第4章 總結 15
附錄 16

摘要

數字搶答器由主體電路與擴展電路組成。優先編碼電路、鎖存器、解碼電路將電路的輸入信號在顯示器上輸出;用控制電路和主持人開關啟動報警電路,以上兩部分組成主體電路。通過定時電路和解碼電路將秒脈沖產生的信號在顯示器上輸出實現計時功能,構成擴展電路。經過布線、焊接、調試等工作後數字搶答器成形。更具實用性。
關鍵字: 搶答電路 定時電路 報警電路 時序控制電路

第1章 緒論

當今的社會競爭日益激烈,選拔人才,評選優勝,知識競賽之類的活動愈加頻繁,而在競賽中往往分為幾組參加,這時針對主持人提出的問題,如果要是讓搶答者用舉手等方法,這在某種程度上會因為主持人的主觀誤斷造成比賽的不公平性。比賽中為了准確、公正、直觀地判斷出第一搶答者,這就要有一種搶答設備作為裁判員,這就必然離不開搶答器。
搶答器是一種應用非常廣泛的設備,在各種競賽、搶答場合中,它能迅速、客觀地分辨出最先獲得發言權的選手。早期的搶答器只由幾個三極體、可控硅、發光管等組成,能通過發光管的指示辯認出選手號碼。現在大多數搶答器均使用單片機或數字集成電路,並增加了許多新功能,如選手號碼顯示、搶按前或搶按後的計時、選手得分顯示等功能。
目前數字電子技術已經廣泛地應用到計算機、自動控制、電子測量儀表、電視、雷達、通訊等各個領域。隨著科技的發展,現在的搶答器有著數字化,智能化的方向發展,這就必然提高了搶答器的成本。鑒於現在小規模的知識競賽越來越多,操作簡單,經濟實用的小型搶答器必將大有市場。因此,我選擇簡易邏輯數字搶答器這一課題。簡易邏輯數字搶答器由主體電路與擴展電路組成。優先編碼電路、鎖存器、解碼電路將參賽隊的輸入信號在顯示器上輸出;用控制電路和主持人開關啟動報警電路,以上兩部分組成主體電路。通過定時電路和解碼電路將秒脈沖產生的信號在顯示器上輸出實現計時功能,構成擴展電路。
本課題設計通過參考大量文獻對搶答器的工作原理做了系統介紹,通過詳細的調查和權威技術資料及相關情報的收集,為學校等單位舉行的簡單的搶答活動提供了簡單設計思路,對於企業了解搶答器產品生產技術及其發展狀況十分有益。
本課題設計了一種採用數字電路製作的多功能數字搶答器,它主要採用了74系列的常用集成電路,它除了具有基本的搶答功能之外,還具有定時報警的功能,和數顯的功能,當搶答開始後,系統會自動倒計時,並且時間是可以預設的,期間有人搶答的話系統會停止計時,如果期間沒人搶答,系統會有短暫的報警,提示搶答結束。通過這次課程設計,了解簡單多功能數字電路搶答器的組成原理,初步掌握數字電路搶答器的調整及測試方法,提高思考能力和實踐能力。同時通過本課題設計,鞏固已學的理論知識,建立邏輯數字電路的理論和實踐的結合,了解多功能搶答器各單元電路之間的關系及相互影響,從而能正確設計、計算定時計數的各個單元電路。
第2章 搶答器的系統概述

搶答器我們都知道是選手做搶答題時用的,選手進行搶答,由搶到題的選手回答問題。搶答器不僅考驗選手的反應速度同時也要求選手具備足夠的知識面和一定的勇氣。選手們都站在同一起跑線上,體現公平的原則。本設計的數字搶答器由主體電路和擴展電路組成。現簡單的介紹設計任務及要求、設計方案論證、工作原理以及優先判斷與編碼電路。
2.1設計任務及要求
設計任務:設計一個具有鎖存與顯示功能的6人搶答邏輯電路。本課題的設計任務從功能上分, 主要包括以下兩個部分:
(1)基本功能
可同時6名選手參加比賽,他們的編號分別是1,2,3,4,5,6。
各用一個搶答按鈕,按鈕的編號與選手的編號相對應,分別是S1,S2,S3,S4,S5,S6。
A、節目主持人設置一個控制開關,用來控制系統的清零和搶答的開始。
B、數字搶答器應具有數碼鎖存、顯示功能。搶答開始後,若有選手按動搶答
按鈕,編號立即鎖存,並在LED數碼管上顯示選手的編號,同時揚聲器給出音響提示。此外,要封鎖輸入電路,禁止其他選手搶答。優先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統清零為止。
(2)擴展功能
A、定時搶答功能。搶答器定時為20 s,啟動起始鍵後,定時器開始工作,立即減計,並在顯示器上顯示出來,同時揚聲器要短暫報警。
B、參賽選手在設定的時間內搶答(30s),搶答有效,定時器停止工作,顯示器上顯示選手的編號和搶倕時刻的時間,並保持到主持人將系統清零為止。
C、 當定時搶答的時間已到,還沒有選手搶答進,本次搶答無效,系統短暫報警,並封鎖輸入電路,禁止選手超時後搶答,時間顯示器上顯示00。
2.2 設計方案論證
製作搶答器可以採用多種設計方案,可以用單片機來完成,它的功能強大製作簡單,並且外圍的元件也很少;也可以用PLC來實現,它的製作也是比較簡單;最後也可以用數字電路來實現,它的原理比較簡單,集成塊的價格也比較便宜且很容易購買,與我們學完的《數字電路》聯系緊密,能將我們所學知識用於實際,對鞏固所學知識有重要意義,用了一些成型電路,如NE555標准秒脈沖電路等,使總體方案易於實現,本設計採用的是數字電路。
2.3 搶答器的工作原理
如圖2.1所示為搶答器的結構框圖,它由主體電路和擴展電路兩部分組成。主體電路完成基本的搶答功能,即開始搶答後,當選手按動搶答鍵時,能顯示選手的編號,同時能封鎖輸入電路,禁止其他選手搶答。擴展電路完成檢測數碼管工作情況。其工作原理為:接通電源後,主持人將開關撥到"清除"狀態,搶答器處於禁止狀態,編號顯示器滅燈,定時器顯示設定時間;主持人將開關置於"開始"狀態,宣布"開始"搶答器工作。定時器倒計時,揚聲器給出聲響提示。選手在定時時間內搶答時,搶答器完成:優先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚聲器提示。當一輪搶答之後,定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩餘時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作"清除"和"開始"狀態開關。

2.4優先判斷與編號鎖存電路
74LS190的 優先判斷與編號鎖存電路如圖2.2所示。電路選用優先編碼器 74LS148(邏輯功能圖2.3)和基本RS觸發器(邏輯功能圖2.4)來完成。該電路主要完成兩個功能:一是分辨出選手按鍵的先後,並鎖存優先搶答者的編號;二是禁止其他選手按鍵,其按鍵操作無效。工作
過程:系統清除按鍵按動時,四個RS觸發器的置 端均為+5V,使四個觸發器均被置0。1Q為0,使74LS148的使能端 =0,74LS190計數器的輸入端D0=0,此時十位的74LS190輸入「0010」,個位唯「0000」,從而進行20倒計時(見圖2.5),74LS148處於允許編碼狀態,同時1Q為0,使74LS48的滅燈輸入端 =0,數碼管無顯示。這時搶答器處於准備搶答狀態。
當系統清除按鍵松開時,搶答器處於等待狀態。當有選手將按鍵開關按下時,搶答器將接受並顯示搶答結果,假設按下的是S4,則74LS148的編碼輸出為011,此代碼送入基本RS觸發器後再鎖存74LS148,使4Q3Q2Q=100,亦即74LS148的輸入為0100;又74LS148的優先編碼標志輸出Ys非為0,使1Q=1,即 =1,74LS48處於解碼狀態,解碼的結果顯示為「4」。同時1Q=1,使74LS148的 =1,74LS148處於禁止狀態,從而封鎖了其他按鍵的輸入。此外,當優先搶答者的按鍵松開再按下時,由於仍為1Q=1,使 =1,74LS148仍處於禁止狀態,確保不會接受二次按鍵時的輸入信號,保證了搶答者的優先性。

圖2.2

圖2.3 CT74LS148 邏輯功能示意圖

圖2.4 基本RS觸發器示意圖

圖2.5 控制74 LS190計數器
第3章 搶答器的單元電路設計

簡易邏輯數字搶答器由主體電路與擴展電路組成。優先編碼電路、鎖存器、解碼電路將參賽隊的輸入信號在顯示器上輸出;用控制電路和主持人開關啟動報警電路,以上兩部分組成主體電路。通過定時電路和解碼電路將秒脈沖產生的信號在顯示器上輸出實現計時功能,構成擴展電路。現簡單介紹搶答器設計中的優先編碼電路、定時電路、報警電路、時序控制電路、七段顯示數碼器及解碼管電路。
3.1搶答器設計中的優先編碼電路
優先編碼電路如圖3.1所示。該電路完成兩個功能:一是分辨出選手按鍵的先後,並鎖存優先搶答者的編號,同時解碼顯示電路顯示編號;二是禁止其他選手按鍵操作無效。
工作過程:開關S置於「清除」端時,RS觸發器的 端均為0,4個觸發器輸出置0,使74LS148的 =0,使之處於工作狀態。當開關S置於「開始」時,搶答器處於等待工作狀態,當有選手將鍵按下時(如按下S5),74LS148的輸出 經RS鎖存後,1Q=1, =1,74LS48處於工作狀態,4Q3Q2Q=101,經解碼顯示為「5」。此外,1Q=1,使74LS148 =1,處於禁止狀態,封鎖其他按鍵的輸入。當按鍵松開即按下時,74LS148的 此時由於仍為1Q=1,使 =1,所以74LS148仍處於禁止狀態,確保不會出二次按鍵時輸入信號,保證了搶答者的優先性。如有再次搶答需由主持人將S開關重新置於「清除」然後再進行下一輪搶答。並且當1Q=時,使得74LS190的輸入當D0=1,從而十位的74LS190的輸入端唯「0011」,個位為「0000」,從而進行30秒倒計時。
74LS148是二進制的8線-3線優先編碼器,從它的功能真值表中可以看出,輸入、輸出都是低電平有效,且輸入中的I7的優先權最高,I0的優先權最低。輸出低電平有效也稱反碼輸出。當編碼器工作時,若I0=1,不論其他輸入端是否為有效低電平,只對IN7進行編碼,編碼輸出為 若I7 =1,I6=0,則只對I6進行編碼,編碼輸出為 ,其他編碼過程依次類推。
( 74LS148為8線-3線優先編碼器。表3.1為74LS148的功能真值表。)

表3.1 74LS148的功能真值表
3.2搶答器設計中的定時電路
由節目主持人根據搶答題的難易程度,設定一次搶答的時間,通過預置時間電路對計數器進行預置(20S),計數器的時鍾脈沖由秒脈沖電路提供。可預置時間的電路選用十進制同步加減計數器74LS190進行設計,具體電路如圖3.2所示。本設計是以555構成震盪電路,由74LS190來充當計數器,構成搶答器的倒計時電路。該電路簡單,無需用到晶振,晶元都是市場上容易購得的。設計功能完善,能實現直接清零、啟動。74LS190 是一個十進制可逆計數器,它有兩個時鍾輸入端CU和CD,當從CU輸入時,進行加法記數,從CD輸入時,進行減法記數。它有進位和借位輸出,可以進行幾位串接記數。它還有獨立的置「0」輸入端,並且可以單獨對加法或減法記數進行預置數,本設計中的搶答器的定時電路就是利用74LS190中的預置數的功能來進行定時的。

圖3.2定時電路
3.3搶答器設計中的報警電路
在我們實驗室里,由於蜂鳴器不要CP脈沖只要有一定的電壓和電流就能報警,只要前面的電路正確就報警,根據老師的要求,我設計了有人搶答和最後5S、3S、1S報警(見下圖)。我主要通過十位的74LS190的Q0,Q1與個位的74LS190的Q0,Q1.Q2,Q3,經過8個輸入端的或非門來控制最後5S、3S、1S報警,例如控制最後5S報警時,吧十位的Q0,Q1直接接在或非門上,個位的Q0,Q2經過非門後再接在或非門是,Q1,Q3直接接就可以啦!8輸入端的或非門其餘沒用的管腳接地或者懸空就可以實現最後5S報警呢!關於最後3S,1S報警的與5S報警的差不多,只要控制好相應的管腳就可以啦!
有人搶答就報警就是把74LS148的三個輸出端一起經過與非門就可以,因為沒有人搶答時,輸出端都為1;當有人搶答時三個輸出端必定有一個為零,經過與非門後即為1,從而報警(見下圖)。

最後5S,3S,1S報警電路圖

有人搶答報警電路圖
3.4搶答器設計中的時序控制電路
時序控制電路是搶答器設計的關鍵,它要完成以下三項功能:
①主持人將控制開關撥到"開始"位置時,揚聲器發聲,搶答電路和定時電路進人正常搶答工作狀態。
②當參賽選手按動搶答鍵時,揚聲器發聲,搶答電路和定時回答電路開始工作。
③當設定的搶答時間到,無人搶答時,揚聲器發聲,同時搶答電路和定時電路停止工作。
根據上面的功能要求,設計的時序控制電路。通過74LS4078控制74LS148的輸人使能端 。工作原理是:主持人控制開關從"清除"位置撥到"開始"位置時,有74LS148送到基本RS觸發器輸出 1Q=0, 同時1Q的信號送到74LS148 端,使74LS148開始工作,且1Q送到74LS190的D0端,使74LS190進行定時電路進行遞減計時(20S)。同時,在定時時間未到時,通過8輸入端的或非門輸出端為「0」,則"定時到信號"為0,送到74LS148 端,使74LS148開始工作,從而實現功能①的要求。當選手在定時時間內按動搶答鍵時,1Q=1, 即74LS148 =1,74LS148處於禁止工作狀態,同時RS觸發器輸出的信號1到74LS190的DO,使74LS190實現從30S開始遞減,從而實現功能②的要求。當定時時間到時,通過8輸入端的或非門使"定時到信號"為1,使74LS190的 =1,74LS148處於禁止工作狀態,禁止選手進行搶答。
3.5七段顯示解碼器與數碼管
七段顯示解碼器與數碼管如下圖3.6所示。7段顯示解碼74LS48將鎖存器74LS279的信號解碼,輸出給數碼管。當後台工作人員將S置於GND, =0,使燈測試輸入端(圖中3號)=1,這時測試數碼管工作情況;當後台工作人員將S置於Vcc, =1,使燈測試輸入端(圖中3號)=1,這時正常解碼。
(74LS48為4線-七段解碼器/驅動器,表3.2為其真值表,圖3.7為邏輯圖)

圖3.6 7段顯示解碼器與數碼管

Inputs Outputs

D C B A
a b c d e f g
0 H H L L L L H H H H H H H L
1 H X L L L H H L H H L L L L
2 H X L L H L H H H L H H L H
3 H X L L H H H H H H H L L H
4 H X L H L L H L H H L L H H
5 H X L H L H H H L H H L H H
6 H X L H H L H L L H H H H H
7 H X L H H H H H H H L L L L
8 H X H L L L H H H H H H H H
9 H X H L L H H H H H L L L L
10 H X H L H L H L L L H H L H
11 H X H L H H H L L H H L L H
12 H X H H L L H L H L L L H H
13 H X H H L H H H L L H L H H
14 H X H H H L H L L L H H H H
15 H X H H H H H L L L L L L L
BI X X X X X X L L L L L L L L
RBI H L L L L L L L L L L L L L

L X X X X X H H H H H H H H
表3.2 74LS48真值表

圖3.7 74LS48邏輯圖

3.6搶答器的功能說明
在知識比賽中,特別是做搶答題目的時候,在搶答過程中,為了知道哪一組或哪一位選手先答題,必須要設計一個系統來完成這個任務。本文主要介紹了簡單邏輯數字電路搶答器的設計及工作原理,以及它的實際用途。如果要讓比賽更公平,防止出現違規現象,可以增加其擴展功能:
(1) 可以設計聲控裝置,在主持人說開始時,系統自動完成清零並開始計時的功能。
(2) 在主持人讀題的過程中,禁止搶答,可以在主持人控制的開關上另接一個與圖3-1一樣的電路,即可實現「違規者可見」的功能,即在主持人讀題時如果有人違反比賽規定搶先按動按鈕,顯示器可以顯示是哪個參賽隊搶先,便於作出相應的處理。

第4章 總結

本設計主要講述了搶答器的工作原理和工作過程。在說明工作原理的過程中,突出了搶答器設計中的基本電路的組成單元以及這些單元如何實現搶答功能;結合本設計的內容,指出了各單元電路的設計方法和意義,以及如何進行搶答控制。在這次設計中遇到了很多實際性的問題,在實際設計中才發現,書本上理論性的東西與在實際運用中的還是有一定的出入的,所以有些問題不但要深入地理解,而且要不斷地更正以前的錯誤思維。電路設計是一個很靈活的東西,它反映了你解決問題的邏輯思維和創新能力。它才是一個設計的靈魂所在。因此在整個設計過程中大部分時間是用在單元電路的理解和設計上面。很多單元電路是可以借鑒書本上的,但怎樣銜接各個單元電路才是關鍵的問題所在。經過這段時間的努力,在老師和同學的幫助下終於徹底的做完了課程設計的所有工作。通過這次的課程設計,我能運用已學的知識解決我在設計中遇到的問題,使我思考問題的能力得到了很大的提高。在做設計的過程中我查閱了很多的資料,並認真的閱讀這些與我的設計相關的資料,從而我的專業涵養得到了提高,知識的儲備量也有所增加。在做設計時,我復習了很多專業課的知識,這使得我的專業知識在離校之前得到了鞏固。
這次設計,讓我受益匪淺。我對數字電路設計中的邏輯關系等有了一定的認識,對以前學的數字電路又有了一定的新認識,溫習了以前學的知識,就像人們常說的溫故而知新,但在設計的過程中,遇到了很多的問題,有一些知識都已經不太清楚了,但是通過查找一些資料又重新的溫習了一下數字電路部分的內容。
通過這次設計我也發現自己的很多不足之處。在設計過程中我發現自己考慮問題很不全面,自己的專業知識掌握的很不牢固,所掌握的電路應用軟體還不夠多,我希望自己的這些不足之處能在今後的工作和學習中得到改善。而且,通過這次設計,我懂得了學習的重要性,學會了堅持和努力,這將為以後的學習做出了最好的榜樣!我將會在以後的生活中繼續學習。

附錄

4. 有什麼好的職業技術學校介紹嗎

長沙新東方烹飪學院是新東方烹飪教育旗下的實力品牌院校,是國家職業技能鑒定所、湖南省職業技能競賽(項目)基地、湖南省餐飲創業示範基地、退役士兵就業創業培訓基地、海外就業就學服務站、湘菜人才教育基地、長沙市社會組織5A級單位、長沙市技能人才培訓定點機構、長沙市社會組織促進會常務副會長單位。
學院教學規模宏大,師資力量雄厚,擁有一支學識淵博、治學嚴謹的師資隊伍,擁有專職教師100多名,常年由國家級技師及特級大師主教,聘請了具有豐富實踐經驗的湘菜名廚、湘菜大師、國家高級考評委講師以及國外西點西餐大師投入到教學管理中。
在教學方面,實行「實操為主,理論為輔」,著力培養學生實際動手能力、酒店工作崗位適應能力。學院獨創教學五步法以及互動式模擬餐廳、酒店。加強實戰操作,名師大廚手把手輔導更是從根本上保證了教學質量。

5. 台州職業技術學院怎麼樣,什麼專業最好啊

郁悶又是個復制的這樣說把你到那學車床啊只類的還不錯其他的都別去了

6. 怎樣才能學好物理

靜心找問題。初中升學考試物理內容大致分四部分:力學、電學、熱學、光學,其中力學大約佔40%,電學佔35%,光熱部分約佔25%,中考的分值分配基本如此,而且中考難題比較集中,一般講,光學、熱學部分不出難題,難題出在力學和電學部分,那麼我們的復習就不應平均分配時間,應將主要精力放在電學和力學方面。由於每個學生的學習情況不同,成績也就不同,所以在復習前必須明了自己在學習物理方面,知識缺陷主要在哪裡,不能打無准備之仗。例如,力、熱、光、電各部分哪一部分自己沒有學,那麼就重點復習這一部分。如果你電學學的不錯,並不意味電學中你就沒有漏洞,如有的同學電學中就怕故障排除問題,那麼這就是你的弱點,就應全部將這類題目多做,多分析直到學會為止。有的同學就怕電功率綜合題,那你就找出北京和全國中考試題中的電功率題加以強化訓練,找規律,找方法,找思路,直到把它攻克炎止,總之精力和時間不可平均分配 你可按以下五步走:
1、課前認真預習。把不懂的記下來,以便課堂上集中注意力解決掉。
2、課堂專心聽講。不懂就問,不要吃夾生飯。
3、課後及時復習。不要忙著做作業,先把課堂所學內容吃透。
4、認真完成作業。做一個就要會一個,會一類,寧精勿濫。
5還要多做題,鞏固。

另外,能實驗的盡可能做一做,以加深理解和記憶。不久就會有轉機的。祝你進步。

7. 高考學習

高考考什麼

高考考什麼?看似很難回答,多數文章總結概括為考各種能力,讓我們不甚明白,甚至一頭霧水。要回答這個問題,還要從源頭上說起、探究,

我們首先要知道命題的人是大學教師;其次他們出的題的目的是選擇適合搞學術研究、搞科學技術的人,形象得說,就是「會研究的學生」;再次,依據大學課程的需求、要求、特點,因此了解它們就顯得十分重要。大學課程所蘊含的思想、方法、理念、拓展、應用、方法、技巧就會被用於考試,來檢測大家的「科學、社會、藝術細胞或基因」。

我在大學期間非常努力學習專業課,深刻研究了它的博大精深的思想、兼收並蓄的胸懷、強大的概括綜合的特點,從中總結整合出下列思想:系統性或整體性(完整的理論體系,相互聯系的普遍性、方程組思想)、模型法(分清主要和次要矛盾、抽絲剝繭矛盾的主要和次要方面、數學的近似法、「捨得」建模法)、技巧性(數學的整體代換、因果關系的函數法、轉換法)

因為很「專業」,他們的知識面比較廣,很可能「就近取材」——把大學的內容「下放」到中學,通常起點高、落點低,但不要怕虛張聲勢的「雷聲大、有點小」。因此要適當拓展知識層面,平時練習類似的知識遷移、類比、想像、歸納、綜合題目,即學習能力,它是終身學習的要求,也是科研的要求。大學里物理從來都離不開物理,相輔相成,如同鑰匙與鎖的關系,從大學論文(見附錄)中就能看出我對物理的爐火純青的研究。我將重新整合課程,拆分或合成,顛倒或重組,以期實現最優設計,到達效率效益雙豐收。

很多學生感覺平常重點學習的知識怎麼不考,那是因為你和命題人不在同一「平面內——異面」,沒有「心連心」,不是「一家人」,是「平行線」關系,焉能不敗。我從數學函數思想這個戰略方向出發,戰術上採用公式推導與方程組,完成「農村包圍城市」的中心任務。我們精選歷年高考試題,分門別類,精講精練,避免無用功和題海戰術式低效。讓我們一起終結學習方法,快樂地學習。本書適用各層次的學生,通過幽默詼諧、深入淺出的講解,使學生達到舉一反三,觸類旁通的目的,通過高效整合優秀題目,達到一題多解,多題一解,能好之樂之。為此,了解高考命題的規律,把脈高考命題玄機,問鼎蒼穹,「舍我其誰」。「『一書』在手,問天下誰是英雄」,此書將會使你耳目一新,眼前一亮,猶如當頭一棒、醍醐灌頂,大有「相見恨晚」之感,使你徹底頓悟物理,代入全新境界。在苦悶、彷徨中度日如年,備受煎熬的莘莘學子,「走過路過,不能錯過」,莫失良機,給自己一個「翻身」、

俗話說「打蛇打七寸」,應用於化學推斷題非常合適。要對付推斷題,就要找到問題的要害、突破口,如同攻城掠地,只要突破一條防線的一個,或打開一個缺口,就能以次為出發點或根據地基礎,再四面出擊,就能實現各個擊破、勢如破竹般節節勝利;如同破案,只要找到一條線索,就能順藤摸瓜,甚至進行「逆向工程」——推演、釐清整個事件的來龍去脈、前後因果。如同要打敗競爭對手,就要徹底了解對方與自己的優勢與劣勢,縱橫比較,即只有先「知己知彼」後,再綜合做出決策,才能「百戰不殆」。不限制物質范圍,給出實驗現象,要求考生推斷出各未知物。此類題要以物質的特徵反應現象為依據,上下聯系,上接下聯,前拉後推,左勾右搭,綜合推理。靈活應用順推法、逆推法和論證法快速解答。忘掉武功,才能靈活運用的高手;忘掉有形的劍,才能煉成六脈神劍;忘我無我才能修成正果,進入天宇境界;先寫出幾乎所有的可能情況,縱向橫向對比、聯系,在腦海中構思一張彈性的可拆解的大網,再一一排除,逐漸縮小包圍圈,選擇可能的留下來,直到形成犬牙交錯的相對固定的網,最後准確無誤地確定牢不可破的網——物質的終極成分。一句話,只要能解出答案的方法就是好方法。

下面就是我們做推斷題時常見的突破口:
物理學習,需要一個頓悟的過程,經過努力才能到達大徹大悟的境界。俗話說」旁觀者清」,這就需要我們跳出「五行八卦陣」,來看見它的全貌,這就是為什麼我們都覺得自己過去為什麼很笨很傻很天真。其實之所以這樣,「事後諸葛亮」或「馬後炮」,皆是我們「只見樹木不見森林」,「管中窺豹」造成「只知其一、不知其三」的結果。就如王國維運『治學三境界』說,古今之成大事業大學問者,罔不經過三種之境界:「昨夜西風凋碧樹,獨上高樓,望斷天涯路」,此第一境也。「衣帶漸寬終不悔,為伊消得人憔悴」(歐陽永叔),此第二境也。「眾里尋他千網路,驀然回首,那人正在燈火闌珊處」(辛幼安),此第三境也。

編寫此書的目的是為了以最高的速度與效率完成「應試教育」,盡快跳出物理學習的「苦海、誤區」,縮短從頓悟

到大徹大悟的時間進程,以便更快融入數理化,主動選擇理科,將來有更大的成就,不讓文科成為你最後無奈的

選擇;以便節省更多的時間來促進「素質教育」,以便給那些想鍛煉或練就各種能力的學生提供時間保障——全面發展;以便給更大的自主時空,廣泛涉獵歷史、哲學、藝術與交流合作,統籌兼顧自然科學與人文科學——保證「旱澇保收」。

與作者心靈對話——「神交」,體驗其深邃的思想、博大精深的哲學境界、寬廣的胸襟、強大的概括能力、高貴的靈魂、兼收並蓄的集大成者、非凡的遷移、類比、比喻能力。

總之,一句話,我們要以不變應萬變——戰略上採用公式推導法,萬變不離其宗——戰術上採用方程法和函數法。

謝謝


摩擦力增加是因,摩擦力等於拉力,水漲船高,拉力增加是果,杠桿原理,省力不省功。如果數學是肉體,那麼物理是靈魂;如果數學是丈夫,那麼物理是妻子;如果數學是國家,那麼物理是政府;如果數學是農業,那麼物理是工業;

如果數學是天,那麼物理是地;如果數學是丈夫,那麼物理是妻子;如果數學是田地,那麼物理是水汽;如果數學是野獸,那麼物理是家禽;如果數學是天馬行空,那麼物理是腳踏實地;利用數學工具可以解決基本上所有問題,在計算科學、生物學、醫學、化學、物理學等有廣泛的應用。特別的,數學模型的建立,在模糊論、群論、進化論、傳染病、經濟學、氣候、海洋、天氣、混沌中等都有諸多應用。

解物理題目的戰略方法

打仗,要掌握一套行之有效的兵法,才能無往而不勝,同理,學習也要一套理論,考試也是一種技術活。也就是要學會換位思考,才能「知己知彼,百戰不殆」。學生也應該必須學會一套做題的戰略思想。

解題如同解讀案件的發生過程——探索破案的蛛絲馬跡,

案中案,撲朔迷離;奇中奇,引人入勝。

如抓住不變數和相等量,電學中,不變數是電阻,並聯電壓相等,串聯電流相等;往返運動路程不變;由此可選擇相應的公式以簡化計算。如抓住不變數和相等量,電學中,不變數是電阻,並聯電壓相等,串聯電流相等;往返運動路程不變;由此可選擇相應的公式以簡化計算。

對於勻變速直線運動,總共涉及五個量,三個變數,分別是、、,兩個常量與,所有公式只涉及四個量,三個已知量與一個待求量,讀題時只要羅列出所有的物理量量,再合理選擇公式,就能進入勢如破竹、一覽無余的境界。點評:勻變速直線運動中,總共涉及五個量,分別是、、、、,分為兩類,變數是、、,不變數是、,一般設未知數、、,因為與可以方便地由、、三者表達出來,即和。


一解題的戰略方法——三大法寶三板斧

物理過程是核心,要做到「一圖在手,信息全有」,即把所有的包括已知和未知的量全寫在圖的相應位置。要對物理過程一清二楚,物理過程弄不清必然存在解題的隱患。題目不論難易都要盡量畫圖,有的畫草圖就可以了,有的要畫精確圖,要動用圓規、三角板、量角器等,以顯示幾何關系。畫圖能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程。有了圖就能作狀態分析和動態分析,狀態分析是固定的、死的、間斷的,而動態分析是活的、連續的。


戰略思想如方程組思想,函數法推導公式或分類討論。函數推導法解題的方法,很多學生很不習慣字母運算,不帶入數字就會很難受、茫然、不知所措,總覺得不踏實,缺點什麼。但實際上那些被運算了的物理量、公式含有的信息很少,如同報廢的汽車——一堆廢鐵或,只是沒有生命、靈魂的行屍走肉而已。而作為「終結者」的公式或函數則是有血有肉,蘊藏巨大潛力與信息。

(一)函數法解題

函數——公式推導法解題的步驟

化學計算,同物理的運動力學類似,先寫出每一個化學反應的方程式,採取「鐵板一塊」的整體戰略,而不是看成孤立的小問題,所有的量都是緊密結合起來的,是息息相關的,不管三七二十一,根據每一句話列出等式,再組合起來就是解決盤根錯節、糾纏混亂問題的良方——「快刀斬亂麻」,這是較高效的「萬能葯方」——「對症下葯」,是解決錯綜復雜問題的金鑰匙。採取中醫的「綜合療法」,而非西方的過度量化的冷酷的冷冰冰的「頭痛醫頭、腳痛醫腳」法,最明顯的「不戰而驅敵之兵」的整體代換法,控制變數法與函數法大同小異,推導出因變數的含有「最基層最低層」自變數的等式,略去——跨過不是最根本的變數中間變數或隱變數,跨越式——溝通兩個極端的螞蟻社會——終極表達式。


函數——公式推導法解題的好處:

一、減少不必要的運算,因為某些量可以消掉;

二、可以看所求量與各變數的關系,如正反比關系,不誰無關等;

三、很方便的進行驗算,如從單位上看或特殊值法(令某量為零);

四、可以循環利用公式,可以直接帶入如不同組合的值求結果,不必「從頭再來、前功盡棄」;

五、可方便的根據增減性、拐點、極值(點)、漸近線等畫出函數曲線,進而分析函數、甚至預言「未來或未知部分」,甚至「不小心」成為「科學家、學者」。

六、

(二)方程組思想解題

怎樣設什麼未知數呢?

讀題目時,先明確已知的與未知的物理量,並用相應字母與數值准確無誤地、完全地羅列、記錄下來。要把整個題目所有的物理量都看作一個統一整體,極像是快刀斬亂麻。要從每一句話、每個數據中找到可能對應的一個方程,通常幾個未知量對應幾個方程,寫多了可能有等價式或其中一些可從其他算式中推出即冗餘;寫少了一般又解不出來。這不需要任何特殊的思維,最原始最繁雜的解法多數時候又是最簡單最聰明的解法,類似大智若愚、笨方法又是最簡潔、最巧妙、最高效的解法。

怎樣列方程組呢?

首先認真審題,弄清題意。審題是解題過程中必不可少的環節,審題的過程就是認真讀題,分析題意,收集題目信息的過程。通過審題,發現題目中的已知條件,弄清題目中的物理過程,建立一幅關於所求問題的比較清晰的物理圖景,初步構成解題的思維框架。審題就是要對物理過程大致搞清楚,並大概勾畫出物理圖景。

讀至大致讀懂題目大意的時候,要盡量畫圖,有的畫草圖就可以了,有的要畫精確的圖。數學上,要動用圓規、三角板、量角器等,以顯示精確的幾何關系。物理上,根據題意畫出圖像,如運動位置圖,受力分析圖、速度、位移的、圖像等等。畫圖能夠化抽象思維為形象思維,更准確地掌握物理過程。電學中,一定要畫出電路圖。有了圖就能作狀態分析和動態分析,狀態分析是固定的、死的、間斷的,而動態分析是活的、連續的。

其次分解過程為若干層次。一般說來,復雜的物理過程都是由若干個簡單的「子過程」構成的。因此,分析物理過程的最基本方法,就是把復雜的問題層次化,把它化解為多個相互關聯的「子過程」來研究。分析整個過程所包含的細節、情景、子過程,在腦海中串聯成一整幅圖景,並想像整個過程,再寫出已知量(包括符號及其數值)與未知量(符號),通過各量間的聯系(根據每一句話、每個子過程),能聯系已知與未知的量的方程盡可能的都列寫出來。

最後檢查有沒有沒有利用的數據,或含有隱含條件、極值的句子,如剛好要脫離某個平面即物體與平面之間無彈力,上拋運動的最高點的速度為零,速度相等時相距最遠或最近,物體恰好通過最高點意思是物體與繩或桿或軌道無作用力或最小的速度,恰好不相撞上時相遇且速度相等,將要離開時速度、位移相等且無彈力作用,為等等,寫多了可能有等價式或其中一些可從其他算式中推出即冗餘;寫少了一般又解不出來。通常是幾個未知量對應幾個方程。

怎樣解方程組呢?

就是聯立所有方程,先找准一個待求的量,再通過加減乘除逐步有目的、有計劃地削減、減少未知數,最後簡化到剩下只含該待求變數的一個方程,即可找到解方程組的突破口,其他未知量也就會如兵敗如山倒,就像一個天大的謎團突然真相大白,一宗極其復雜的案件突然水落石出。即先各個擊破,再步步為營,最後一氣呵成。其方法簡單在於不需要用特殊、復雜的規律以及在盤根錯節的關系網中理清各種關系,只要先設出未知數,再根據數據或是能列方程的語句只要利用基本公式列方程組,最後聯立方程解出即可。

方程組思想的應用步驟:第一步,讀題,寫出所有涉及到的量,未知的用字母表示,已知的寫出數值及其對應代號。第二步,分析過程,用方程組思想解題。做理科題,先分析整個過程包含的細節、情景、子過程,在腦海中串聯成一整幅圖景,並想像整個過程,根據題意畫出圖像(運動圖,受力圖、)。第三步,寫出已知量(包括符號及其數值)與未知量(符號),盡其所能,根據每一句話、每個子過程,能聯系已知與未知的量的盡可能多的用方程或等式都羅列寫出來。第四步,研究方程組,採用步步為營、各個擊破的策略,化簡到只含一個未知量的方程,就能找到一個突破口,所有問題都能會迎刃而解。


(三)微積分思想解題

數學物理相互援助,「你中有我,我中有你」,彼此構成不可分割的有機統一體。以充滿好奇的有趣的研究的心態學習——study,把物理問題抽象而建立數學模型,推導出物理公式;反過來,把死的無生命特徵的數學公式賦予其物理意義——有機使命。這種「夫妻搭檔」在歷史上扮演了重要角色,相互促進發展。腳與鞋子的關系,辯證進化系統論。如同當年笛卡爾的「代數援助幾何」。

涉及到公式推導的電磁學、圖像、微積分結合圖像法,

微分法變力做功動能定理,摩擦力做功,彈簧的彈力做功——微元法重力做功瞬時速度,加速度,

在求波的速度方向時,採用微移法,構造極短時間內的位移,

由(偏)微分法可得,「上山往下看,下山往上看」

圖像法——攻防兼備,進可攻——「面積法」,積分的物理意義,

退可守——微分法,導數的斜率,


大學知識的「下鄉」,遷移,聯想歸納綜合



哲學反饋矛盾.doc對立統一、普遍聯系、具體實例

相對性絕對性

慣性——保持原來運動狀態,抵抗運動狀態的改變

加速,能量增加,質量增大,加速度減小,極值光速

批評——反感——憎恨——不好好學——自甘墮落——初始條件的敏感性——蝴蝶效應

混沌,模糊論不毫不含糊為了精確,鷹之重生

優勝劣汰,自然選擇,人工選擇,物競天擇,適者生存,

多,天帝多,減少,平衡、協調、可持續、統籌兼顧、博採眾長、兼收並蓄

集思廣益,乾綱獨斷、獨裁,「山不辭土,故能成其高;海不辭水,故能成其深」

福中有禍禍中有福,禍福相倚
辯證法、求同存異、互利互惠、和平相處、獨斷專橫,一意孤行,堅持己見,排斥異己,凡事總是我行我素,

打戰講兵法,戰略上「美帝是紙老虎,戰術上,」敵進我退,敵退我進,游擊戰術,陣地戰,圍攻打援,中心開花,蘑菇戰術,攻其不意,兵貴神速

觀察法、控制變數法、等效替代法、轉化法、物理模型法、類比法、歸納法

比值定義法、分類法、放大法、圖像法、積累法、逆向思維方法

實驗的思想、控制變數、模型、等效、歸納、分類、轉換、類比、猜想等,是初中物理常用的研究方法。現結合各地中考試題談談物理中的研究方法問題。






如何高效地學習

一數理化:

1建立典型例題、錯題的集合本。把較為典型的例題,做錯的題記入一大本,以後復習的時候就讀它即可。一位做家教的老師就是不斷地讓學生做他做錯的題,反復練習直至做正確,成績大幅提升。

2記好筆記。好記性不如爛筆頭。白天將老師講的粗略地記在稿紙上,晚自習在加以整理、消化、吸收,內化為自己的知識,去偽存真,並將其記入筆記本。

3能獨立推導全部公式。抓住一條主線,利用基本公式,將各量間盤根錯節的關系要徹底理清頭緒、理順關系,要達到爐火純青、信手拈來的程度。

4釐清、梳理物理題的整個過程,如同破案那樣還原每一個細節,逆向或正向工程,先分析整個過程包含的細節、情景、子過程,在腦海中儲存成一整幅幅動態圖景,並串聯、構造、想像整個過程,根據題意畫出圖像(運動圖,受力圖、)。再寫出已知量(包括符號及其數值)與未知量(符號),通過各量間的聯系(根據每一句話、每個子過程),能聯系已知與未知的量的方程盡可能的都列寫出來。最後研究方程組,採用各個擊破策略,化到只含一個未知量的方程,就能找到一個突破口,所有問題都能會迎刃而解。

5化學計算,同物理的運動力學類似,先寫出每一個化學反應的方程式,採取「鐵板一塊」的整體戰略,而不是看成孤立的小問題,所有的量都是緊密結合起來的,是息息相關的,不管三七二十一,根據每一句話列出等式,再組合起來就是解決盤根錯節、糾纏混亂問題的良方——「快刀斬亂麻」,這是較高效的「萬能葯方」——「對症下葯」,是解決錯綜復雜問題的金鑰匙。採取中醫的「綜合療法」,而非西方的過度量化的冷酷的冷冰冰的「頭痛醫頭、腳痛醫腳」法,最明顯的「不戰而驅敵之兵」的整體代換法,控制變數法與函數法大同小異,推導出因變數的含有「最基層最低層」自變數的等式,略去——跨過不是最根本的變數中間變數或隱變數,跨越式——溝通兩個極端的螞蟻社會——終極表達式。

6微積分法——數學與物理的雙重奏。

二語言學科(英漢):

1英語中常見的構詞法、詞根(前綴與後綴)、它會極大地擴大詞彙量,使你的英語充滿信心、興趣。慢慢地,你會發現英語非常有規律,非常有趣,漸漸地愛上英語。(中間人——媒人)

2語言點、語法要熟練掌握。弄明白英語與漢語的語法異同,比較中學習兩者效果會更好。

3閱讀文章,注意學習其中的詞彙、表達,標點,同時特別注意英語中的構詞法、句式、語法、時態,可以一腦多用,達到高效學習的目的,久而久之,就會對英語產生感覺、興趣,就會有說與寫的沖動,慾望會產生動力。從此會慢慢地積少成多,集腋成裘,從朦朧到漸漸清晰,最後就會感到「那人卻在燈火闌珊處」,英語原來如此。

4多看看帶英漢字幕的影視作品。你可以結合具體情境盡可能地學習口語、對話(重復原話)、單詞、語氣,切身體味美式文化與生活。

5嘗試表達—演說與寫作。利用閱讀中逐漸積累的經驗,模仿其中的構詞法、句式,即可輕松地「自言自語」,實現自我對話。有了一定基礎,就可以愉快地寫作了,可以對所見所聞所想暢所欲言,如寫校園景色、家鄉的風光、父母、兄弟姐妹、你的成長經歷、老師、同學等。

6學習可以無處不在,不受空間、時間的限制。看電視時,你可以學晰演技、經典對話、攝影技術、大人物的形象,甚至可以自編個小場景。睡前,與別人對話時,走在大街上,校園里閑逛,廣告牌上,只有留心觀察、思考,任何地方,任何時候都可以進行廣義地學習。

三政史地:

1學會列提綱,整本書,甚至整個學科,能利用利用線索貫穿全部

2構建知識網路圖,對著圖說說大致知識點,不會了再查書。可以買本的速記小手冊,隨時揣在懷里。

3嘗試記誦。讀第一遍書,就嘗試復述,讀第二遍書,就嘗試背誦,化整為零,分段記憶,記在幾個關鍵連接點,記不住的地方找你同桌幫忙,再將其串聯起來,這樣可以極大地節約背誦時間。

4平常做題,要模仿答案,特別是高考題,要抓得分點,學習其中的答題技巧、方法,就按此法練習答題技巧,絕對能考一個滿意的分數。



8. 什麼是PLCPLC有什麼特點

PLC控制系統,Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器,專為工業生產設計的一種數字運算操作的電子裝置,它採用一類可編程的存儲器,用於其內部存儲程序,執行邏輯運算,順序控制,定時,計數與算術操作等面向用戶的指令,並通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。是工業控制的核心部分。

PLC的特點

1、能夠設置不同類型產品的工位數量及位置參數,並能夠在線監控運行過程;

2、:設備操作靈活方便,能夠實現啟動與暫停,自動與手動模式切換,計數與清零,氣缸下壓時間調整等;

3、螺絲的自動排放,送料,固定,由機器一次性自動完成,不需人工輔助;

4、高速的生產節拍,可實現單工位速度不低於 1-1.5 件/秒。定位精度高,位置誤差不大於 0.02 毫米;

(8)優勝電路圖擴展閱讀:



21世紀,PLC控制器會有更大的發展。從技術上看,計算機技術的新成果會更多地應用於可編程式控制制器的設計和製造上,會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現;從產品規模上看,會進一步向超小型及超大型方向發展;從產品的配套性上看,產品的品種會更豐富、規格更齊全,完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業控制場合的需求.

從市場上看,各國各自生產多品種產品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破,會出現少數幾個品牌壟斷國際市場的局面,會出現國際通用的編程語言;從網路的發展情況來看,可編程式控制制器和其它工業控制計算機組網構成大型的控制系統是可編程式控制制器技術的發展方向。

目前的計算機集散控制系統DCS中已有大量的可編程式控制制器應用。伴隨著計算機網路的發展,可編程式控制制器作為自動化控制網路和國際通用網路的重要組成部分,將在工業及工業以外的眾多領域發揮越來越大的作用。

9. PLC電控是什麼東西如何解釋

1、PLC即可編程式控制制器(Programmable logic Controller,是指以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置。在1987年國際電工委員會(International Electrical Committee)頒布的PLC標准草案中對PLC做了如下定義:

「PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它採用可以編製程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令,並能通過數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易於與工業控制系統形成一個整體,易於擴展其功能的原則而設計。」

PLC的特點

2.1可靠性高,抗干擾能力強
高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由於採用現代大規模集成電路技術,採用嚴格的生產工藝製造,內部電路採取了先進的抗干擾技術,具有很高的可靠性。例如三菱公司生產的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗餘CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說,使用PLC構成控制系統,和同等規模的繼電接觸器系統相比,電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬體故障自我檢測功能,出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟體中,應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣,整個系統具有極高的可靠性也就不奇怪了。

2.2配套齊全,功能完善,適用性強
PLC發展到今天,已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品。可以用於各種規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外,現代PLC大多具有完善的數據運算能力,可用於各種數字控制領域。近年來PLC的功能單元大量涌現,使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發展,使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。

2.3易學易用,深受工程技術人員歡迎
PLC作為通用工業控制計算機,是面向工礦企業的工控設備。它介面容易,編程語言易於為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近,只用PLC的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業控制打開了方便之門。

2.4系統的設計、建造工作量小,維護方便,容易改造
PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設備外部的接線,使控制系統設計及建造的周期大為縮短,同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經過改變程序改變生產過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產場合。

2.5體積小,重量輕,能耗低
以超小型PLC為例,新近出產的品種底部尺寸小於100mm,重量小於150g,功耗僅數瓦。由於體積小很容易裝入機械內部,是實現機電一體化的理想控制設備。

3. PLC的應用領域
目前,PLC在國內外已廣泛應用於鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械製造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業,使用情況大致可歸納為如下幾類。

3.1開關量的邏輯控制
這是PLC最基本、最廣泛的應用領域,它取代傳統的繼電器電路,實現邏輯控制、順序控制,既可用於單台設備的控制,也可用於多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。

3.2模擬量控制
在工業生產過程當中,有許多連續變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程式控制制器處理模擬量,必須實現模擬量(Analog)和數字量(Digital)之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊,使可編程式控制制器用於模擬量控制。

3.3運動控制
PLC可以用於圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說,早期直接用於開關量I/O模塊連接位置感測器和執行機構,現在一般使用專用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能,廣泛用於各種機械、機床、機器人、電梯等場合。

3.4過程式控制制
過程式控制制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機,PLC能編制各種各樣的控制演算法程序,完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊,目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程式控制制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。

3.5數據處理
現代PLC具有數學運算(含矩陣運算、函數運算、邏輯運算)、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能,可以完成數據的採集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置,或將它們列印製表。數據處理一般用於大型控制系統,如無人控制的柔性製造系統;也可用於過程式控制制系統,如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。

3.6通信及聯網
PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發展,工廠自動化網路發展得很快,各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能,紛紛推出各自的網路系統。新近生產的PLC都具有通信介面,通信非常方便。

4. PLC的國內外狀況

世界上公認的第一台PLC是1969年美國數字設備公司(DEC)研製的。限於當時的元器件條件及計算機發展水平,早期的PLC主要由分立元件和中小規模集成電路組成,可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數功能。20世紀70年代初出現了微處理器。人們很快將其引入可編程式控制制器,使PLC增加了運算、數據傳送及處理等功能,完成了真正具有計算機特徵的工業控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統的工程技術人員使用,可編程式控制制器採用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言,並將參加運算及處理的計算機存儲元件都以繼電器命名。此時的PLC為微機技術和繼電器常規控制概念相結合的產物。

20世紀70年代中末期,可編程式控制制器進入實用化發展階段,計算機技術已全面引入可編程式控制制器中,使其功能發生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現代工業中的地位。20世紀80年代初,可編程式控制制器在先進工業國家中已獲得廣泛應用。這個時期可編程式控制制器發展的特點是大規模、高速度、高性能、產品系列化。這個階段的另一個特點是世界上生產可編程式控制制器的國家日益增多,產量日益上升。這標志著可編程式控制制器已步入成熟階段。

20世紀末期,可編程式控制制器的發展特點是更加適應於現代工業的需要。從控制規模上來說,這個時期發展了大型機和超小型機;從控制能力上來說,誕生了各種各樣的特殊功能單元,用於壓力、溫度、轉速、位移等各式各樣的控制場合;從產品的配套能力來說,生產了各種人機界面單元、通信單元,使應用可編程式控制制器的工業控制設備的配套更加容易。目前,可編程式控制制器在機械製造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業等領域的應用都得到了長足的發展。

我國可編程式控制制器的引進、應用、研製、生產是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設備中大量使用了可編程式控制制器。接下來在各種企業的生產設備及產品中不斷擴大了PLC的應用。目前,我國自己已可以生產中小型可編程式控制制器。上海東屋電氣有限公司生產的CF系列、杭州機床電器廠生產的DKK及D系列、大連組合機床研究所生產的S系列、蘇州電子計算機廠生產的YZ系列等多種產品已具備了一定的規模並在工業產品中獲得了應用。此外,無錫華光公司、上海鄉島公司等中外合資企業也是我國比較著名的PLC生產廠家。可以預期,隨著我國現代化進程的深入,PLC在我國將有更廣闊的應用天地。

5. PLC未來展望
21世紀,PLC會有更大的發展。從技術上看,計算機技術的新成果會更多地應用於可編程式控制制器的設計和製造上,會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現;從產品規模上看,會進一步向超小型及超大型方向發展;從產品的配套性上看,產品的品種會更豐富、規格更齊全,完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業控制場合的需求;從市場上看,各國各自生產多品種產品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破,會出現少數幾個品牌壟斷國際市場的局面,會出現國際通用的編程語言;從網路的發展情況來看,可編程式控制制器和其它工業控制計算機組網構成大型的控制系統是可編程式控制制器技術的發展方向。目前的計算機集散控制系統DCS(Distributed

Control

System)中已有大量的可編程式控制制器應用。伴隨著計算機網路的發展,可編程式控制制器作為自動化控制網路和國際通用網路的重要組成部分,將在工業及工業以外的眾多領域發揮越來越大的作用。

1 PLC基礎知識

1.1 PLC的發展歷程

在工業生產過程中,大量的開關量順序控制,它按照邏輯條件進行順序動作,並按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制,及大量離散量的數據採集。傳統上,這些功能是通過氣動或電氣控制系統來實現的。1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置的要求,第二年,美國數字公司研製出了基於集成電路和電子技術的控制裝置,首次採用程序化的手段應用於電氣控制,這就是第一代可編程序控制器,稱Programmable

Controller(PC)。

個人計算機(簡稱PC)發展起來後,為了方便,也為了反映可編程式控制制器的功能特點,可編程序控制器定名為Programmable

Logic Controller(PLC)。

上世紀80年代至90年代中期,是PLC發展最快的時期,年增長率一直保持為30~40%。在這時期,PLC在處理模擬量能力、數字運算能力、人機介面能力和網路能力得到大幅度提高,PLC逐漸進入過程式控制制領域,在某些應用上取代了在過程式控制制領域處於統治地位的DCS系統。

PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC在工業自動化控制特別是順序控制中的地位,在可預見的將來,是無法取代的。

1.2 PLC的構成

從結構上分,PLC分為固定式和組合式(模塊式)兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等,這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架,這些模塊可以按照一定規則組合配置。

1.3 CPU的構成

CPU是PLC的核心,起神經中樞的作用,每套PLC至少有一個CPU,它按PLC的系統程序賦予的功能接收並存貯用戶程序和數據,用掃描的方式採集由現場輸入裝置送來的狀態或數據,並存入規定的寄存器中,同時,診斷電源和PLC內部電路的工作狀態和編程過程中的語法錯誤等。進入運行後,從用戶程序存貯器中逐條讀取指令,經分析後再按指令規定的任務產生相應的控制信號,去指揮有關的控制電路。

CPU主要由運算器、控制器、寄存器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態匯流排構成,CPU單元還包括外圍晶元、匯流排介面及有關電路。內存主要用於存儲程序及數據,是PLC不可缺少的組成單元。

在使用者看來,不必要詳細分析CPU的內部電路,但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作,由它讀取指令、解釋指令及執行指令。但工作節奏由震盪信號控制。運算器用於進行數字或邏輯運算,在控制器指揮下工作。寄存器參與運算,並存儲運算的中間結果,它也是在控制器指揮下工作。

CPU速度和內存容量是PLC的重要參數,它們決定著PLC的工作速度,IO數量及軟體容量等,因此限制著控制規模。

1.4 I/O模塊

PLC與電氣迴路的介面,是通過輸入輸出部分(I/O)完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信號狀態,輸出點反映輸出鎖存器狀態。輸入模塊將電信號變換成數字信號進入PLC系統,輸出模塊相反。I/O分為開關量輸入(DI),開關量輸出(DO),模擬量輸入(AI),模擬量輸出(AO)等模塊。

常用的I/O分類如下:

開關量:按電壓水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔離方式分,有繼電器隔離和晶體管隔離。

模擬量:按信號類型分,有電流型(4-20mA,0-20mA)、電壓型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。

除了上述通用IO外,還有特殊IO模塊,如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。

按I/O點數確定模塊規格及數量,I/O模塊可多可少,但其最大數受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或機架槽數限制。

1.5 電源模塊

PLC電源用於為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時,有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有:交流電源(220VAC或110VAC),直流電源(常用的為24VDC)。

1.6 底板或機架

大多數模塊式PLC使用底板或機架,其作用是:電氣上,實現各模塊間的聯系,使CPU能訪問底板上的所有模塊,機械上,實現各模塊間的連接,使各模塊構成一個整體。

1.7 PLC系統的其它設備

1.7.1

編程設備:編程器是PLC開發應用、監測運行、檢查維護不可缺少的器件,用於編程、對系統作一些設定、監控PLC及PLC所控制的系統的工作狀況,但它不直接參與現場控制運行。小編程器PLC一般有手持型編程器,目前一般由計算機(運行編程軟體)充當編程器。也就是我們系統的上位機。

1.7.2 人機界面:最簡單的人機界面是指示燈和按鈕,目前液晶屏(或觸摸屏)式的一體式操作員終端應用越來越廣泛,由計算機(運行組態軟體)充當人機界面非常普及。

1.8 PLC的通信聯網

依靠先進的工業網路技術可以迅速有效地收集、傳送生產和管理數據。因此,網路在自動化系統集成工程中的重要性越來越顯著,甚至有人提出"網路就是控制器"的觀點說法。

PLC具有通信聯網的功能,它使PLC與PLC

之間、PLC與上位計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息,形成一個統一的整體,實現分散集中控制。多數PLC具有RS-232介面,還有一些內置有支持各自通信協議的介面。PLC的通信現在主要採用通過多點介面(MPI)的數據通訊、PROFIBUS

或工業乙太網進行聯網。

2 PLC控制系統的設計基本原則
2.1 最大限度的滿足被控對象的控制要求。
2.2 在滿足控制要求的前提下,力求使控制系統簡單、經濟、使用和維護方便。
2.3 保證控制系統安全可靠。
2.4 考慮到生產的發展和工藝的改進在選擇PLC容量時應適當留有餘量。
3 PLC軟體系統及常用編程語言

3.1 PLC軟體系統由系統程序和用戶程序兩部分組成。系統程序包括監控程序、編譯程序、診斷程序等,主要用於管理全機、將程序語言翻譯成機器語言,診斷機器故障。系統軟體由PLC廠家提供並已固化在EPROM中,不能直接存取和干預。用戶程序是用戶根據現場控制要求,用PLC的程序語言編制的應用程序(也就是邏輯控制)用來實現各種控制。STEP7是用於SIMATIC可編程邏輯控制器組態和編程的標准軟體包,也就是用戶程序,我們就是使用STEP7來進行硬體組態和邏輯程序編制,以及邏輯程序執行結果的在線監視。

3.2 PLC提供的編程語言

3.2.1 標准語言梯形圖語言也是我們最常用的一種語言,它有以下特點

3.2.1.1 它是一種圖形語言,沿用傳統控制圖中的繼電器觸點、線圈、串聯等術語和一些圖形符號構成,左右的豎線稱為左右母線。

3.2.1.2 梯形圖中接點(觸點)只有常開和常閉,接點可以是PLC輸入點接的開關也可以是PLC內部繼電器的接點或內部寄存器、計數器等的狀態。

3.2.1.3 梯形圖中的接點可以任意串、並聯,但線圈只能並聯不能串聯。

3.2.1.4 內部繼電器、計數器、寄存器等均不能直接控制外部負載,只能做中間結果供CPU內部使用。

3.2.1.5 PLC是按循環掃描事件,沿梯形圖先後順序執行,在同一掃描周期中的結果留在輸出狀態暫存器中所以輸出點的值在用戶程序中可以當做條件使用。

3.2.2 語句表語言,類似於匯編語言。

3.2.3 邏輯功能圖語言,沿用半導體邏輯框圖來表達,一般一個運算框表示一個功能左邊畫輸入、右邊畫輸出。

4 STEP7程序的使用

4.1 創建一個項目結構,項目就象一個文件夾,所有數據都以分層的結構存在於其中,任何時候你都可以使用。在創建一個項目之後,所有其他任務都在這個項目下執行。

4.2 組態一個站,組態一個站就是指定你要使用的可編程式控制制器,例如S7300、S7400等。

4.3 組態硬體,組態硬體就是在組態表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用戶程序中以什麼樣的地址來訪問這些模板,地址一般不用修改由程序自動生成。模板的特性也可以用參數進行賦值。

4.4 組態網路和通訊連接,通訊的基礎是預先組態網路,也就是要創建一個滿足你的控制方案的子網,設置網路特性、設置網路連接特性以及任何聯網的站所需要的連接。網路地址也是程序自動生成如果沒有更改經驗一定不要修改。

4.5 定義符號,可以在符號表中定義局部或共享符號,在你的用戶程序中用這些更具描述性的符號名替代絕對地址。符號的命名一般用字母編寫不超過8個位元組,最好不要使用很長的漢字進行描述,否則對程序的執行有很大的影響。

4.6 創建程序,用梯形圖編程語言創建一個與模板相連結或與模板無關的程序並存儲。創建程序是我們控制工程的重要工作之一,一般可以採用線形編程(基於一個塊內,OB1)、分布編程(編寫功能塊FB,OB1組織調用)、結構化編程(編寫通用塊)。我們最常採用的是結構化編程和分布編程配合使用,很少採用線形編程。

4.7 下載程序到可編程式控制制器,完成所有的組態、參數賦值和編程任務之後,可以下載整個用戶程序到可編程式控制制器。在下載程序時可編程式控制制器必須在允許下載的工作模式下(STOP或RUN-P),

RUN-P模式表示,這個程序將一次下載一個塊,如果重寫一個舊的CPU程序就可能出現沖突,所以一般在下載前將CPU切換到STOP模式。

5 WINCC程序的使用

5.1 簡介,WINCC是在生產和過程自動化中解決可視化和控制任務的工業技術中性系統。具有控制自動化過程的強大功能,是基於個人計算機的操作監視系統,它很容易結合標準的和用戶的程序建立人機界面精確的滿足生產實際要求。WINCC有兩個版本RC版(具有組態和開發環境)、RT版(只有運行環境),我們一般使用的是RC版。

5.2 WINCC簡單使用步驟

5.2.1 變數管理,首先確定通訊方式安裝驅動程序,然後定義內部變數和外部變數,外部變數是受你買的WINCC軟體授許可權制的最大授權64K位元組,內部變數沒有限制。

5.2.2 畫面生成,進入圖形編輯器,圖形編輯器是一種用於創建過程畫面的面向矢量的作圖程序。也可以使用包含在對象和樣式庫中的眾多的圖形對象來創建復雜的過程畫面。可以通過動作編程將動態添加到單個圖形對象上。

5.2.3 報警記錄設置,報警記錄提供了顯示和操作選項來獲取和歸檔結果。可以任意地選擇消息塊、消息級別、消息類型、消息顯示以及報表。為了在運行中顯示消息,可以使用包含在圖形編輯器中的對象庫中的報警控制項。

5.2.4 變數記錄,變數記錄是用來從運行過程中採集數據並准備將它們顯示和歸檔。

5.2.5 報表組態,報表組態是通過報表編輯器來實現的。是為消息、操作、歸檔內容和當前或已歸檔的數據定時器或事件控制文檔的集成的報表系統,可以自由選擇用戶報表的形式。

5.2.6 全局腳本的應用,全局腳本就是C語言函數和動作的通稱,根據不同的類型腳本被用於給對象組態動作並通過系統內部C語言編譯器來處理。全局腳本動作用於過程執行的運行中。一個觸發可以開始這些動作的執行。

5.2.7 用戶管理器設置,用戶管理器用於分配和控制用戶的單個組態和運行系統編輯器的訪問許可權。每建立一個用戶,就設置了WINCC功能的訪問權利並獨立的分配給此用戶。至多可分配999個不同的授權。

5.2.8 交叉表索引,交叉索引用於為對象尋找和顯示所有使用處,例如變數、畫面和函數等。使用「鏈接」功能可以改變變數名稱而不會導致組態不一致。

參考文獻
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[2] 田瑞庭.可編程式控制制器應用技術.北京:機械工業出版社,1994
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[4] 於慶廣.可編程式控制制器原理及系統設計.北京:清華大學出版社.2004

PLC,俗稱「電力線上網」,英文全名為Power Line Communication,主要是指利用電力線傳輸數據和話音信號的一種通信方式
1、主要特點

① 結構靈活,不受環境的限制,有電即可組建網路,同時可以靈活擴展接入埠數量,使資源保持較高的利用率,在移動性方面可與WLAN媲美。

② 傳輸質量高、速度快、帶寬穩定,可以很平順的在線觀賞DVD影片,它所提供的14Mbps帶寬可以為很多應用平台提供保證。最新的電力線標准HomePlug AV傳輸速度已經達到了200Mbps;為了確保QoS,HomePlug AV採用了時分多路訪問(TDMA)與帶有沖突檢測機能的載體偵聽多路訪問(CSMA)協議,兩者結合,能夠很好地傳輸流媒體。

③ 范圍廣,無所不在的電力線網路也是這種技術的優勢。雖然無線網路可以做到不破牆,但對於高層建築來說,其必需布設N多個AP才能滿足需求,而且同樣不能避面信號盲區的存在。而電力線是最基礎的網路,它的規模之大,是其他任何網路無法比擬的。由此,運營商就可以輕松地把這種網路接入服務滲透到每一處有電力線的地方。這一技術一旦全面進入商業化階段,將給互聯網普及帶來極大的發展空間。終端用戶只需要插上電力貓,就可以實現網際網路接入,電視頻道接收節目,打電話或者是可視電話。

④ 低成本。充分利用現有的低壓配電網路基礎設施,無需任何布線,節約了資源。無需挖溝和穿牆打洞,避免了對建築物、公用設施、家庭裝潢的破壞,同時也節省了人力。相對傳統的組網技術,PLC成本更低,工期短,可擴展性和可管理性更強。目前國內已開通電力寬頻上網的地方,其包月使用費用一般為50-80元/月左右,這樣的價格和很多地方的ADSL包月相持平。

⑤ 適用面廣。PLC作為利用電力線組網的一種接入技術,提供寬頻網路「最後一公里」的解決方案,廣泛適用於居民小區,酒店,辦公區,監控安防等領域。它是利用電力線作為通信載體,使得PLC具有極大的便捷性,只要在房間任何有電源插座的地方,不用撥號,就立即可享受4.5~45Mbps的高速網路接入,來瀏覽網頁、撥打電話,和觀看在線電影,從而實現集數據、語音、視頻,以及電力於一體的「四網合一」。

PLC 還有一種說法是:產品生命周期(proct life cycle)觀念,簡稱PLC,是把一個產品的銷售歷史比作象人的生命周期一樣,要經歷出生、成長、成熟、老化、死亡等階段。就產品而言,也就是要經歷一個開發、引進、成長、成熟、衰退的階段。
1、產品開發期:從開發產品的設想到產品製造成功的時期。此期間該產品銷售額為零,公司投資不斷增加。
2、引進期:新產品新上市,銷售緩慢。由於引進產品的費用太高,初期通常利潤偏低或為負數,但此時沒有或只有極少的競爭者。
3、成長期:產品經過一段時間已有相當知名度,銷售快速增長,利潤也顯著增加。但由於市場及利潤成長較快,容易吸引更多的競爭者。
4、成熟期:此時市場成長趨勢減緩或飽和,產品已被大多數潛在購買者所接受,利潤在達到頂點後逐漸走下坡路。此時市場競爭激烈,公司為保持產品地位需投入大量的營銷費用。
5、衰退期:這期間產品銷售量顯著衰退,利潤也大幅度滑落。優勝劣汰,市場競爭者也越來越少。

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