【文章內(nèi)容簡介】 燈的現(xiàn)狀與發(fā)展目前，霓虹燈市場上魚龍混雜，有營業(yè)執(zhí)照承接工程的單位只占市場的 30%，這類單位有獨(dú)自的設(shè)計(jì)、制作、安裝能力，信譽(yù)好、產(chǎn)品質(zhì)量過關(guān)，后期維護(hù)到位，是用戶的首選單位。 第二類，沒有營業(yè)執(zhí)照掛靠其它單位，這類“單位” 專業(yè)性不強(qiáng)，產(chǎn)品質(zhì)量無保證，后期維護(hù)不到位。第三類，皮包公司，無任何證件、信譽(yù)和能力，打一槍換一地，產(chǎn)品質(zhì)量和后期維護(hù)根本談不上。 霓虹燈是一個(gè)專業(yè)性比較強(qiáng)的行業(yè)，正規(guī)單位的產(chǎn)品質(zhì)量好，壽命長?？烧堑诙惡偷谌惞緮_亂霓虹燈市場，給用戶的感覺霓虹燈容易壞。其實(shí)霓虹燈的壽命比日光燈還長，為了您的利益，請(qǐng)選擇有執(zhí)照，有能力，有信譽(yù)的單位。 以前霓虹燈制造企業(yè)幾乎全部用普通玻璃管、普通電極，隨著人們對(duì)產(chǎn)品要求的提高，高鉛玻璃管、陶瓷環(huán)電極、三基色粉管，漸變彩虹霓虹燈正越來越廣泛的走向人們的生活，使人們的生活更加精彩、亮麗。 霓虹燈以它斑斕奪目的色彩、生動(dòng)逼真的形態(tài)、耀眼奪目的照明為夜間城市的購物中心招徠顧客、文化娛樂中心吸引游客營造氣氛，給夜間城市的購物活動(dòng)帶來方便，給文化娛樂活動(dòng)增添情趣。霓虹燈營造了夜間城市的絢麗多姿和繁華，它已成為現(xiàn)代城市商業(yè)繁榮的標(biāo)志之一。霓虹燈問世已有近百年的歷史，雖然它在原理上僅僅是一種簡單的冷陰極輝光放電管，但在經(jīng)濟(jì)繁榮、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中，不僅沒有被淘汰，反而日益興旺。二 PLC 的概述1 PLC 的產(chǎn)生與發(fā)展 PLC 的產(chǎn)生在 60 年代，汽車生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構(gòu)成的。當(dāng)時(shí)汽車的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電器控制裝置的重新設(shè)計(jì)和安裝。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，汽車型號(hào)更新的周期愈來愈短，這樣，繼電器控制裝置就需要經(jīng)常地重新設(shè)計(jì)和安裝，十分費(fèi)時(shí)，費(fèi)工，費(fèi)料，甚至阻礙了更新周期的縮短。為了改變這一現(xiàn)狀，美國通用汽車公司在 1969 年公開招標(biāo)，要求用新的控制裝置取代繼電器控制裝置，并提出了十項(xiàng)招標(biāo)指標(biāo)，即：（1）編程方便現(xiàn)場可修改程序；（2）維修方便采用模塊化結(jié)構(gòu)；（3）可靠性高于繼電器控制裝置； （4）體積小于繼電器控制裝置； （5）數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)； （6）成本可與繼電器控制裝置競爭；（7）輸入可以是交流 115V； （8）輸出為交流 115V 2A 以上能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥接觸器等； （9）在擴(kuò)展時(shí)原系統(tǒng)只要很小變更；（10）用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到 4K。1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出第一臺(tái) PLC，在美國通用汽車自動(dòng)裝配線上試用，獲的了成功。這種新型的工業(yè)控制裝置以其簡單易懂，操作方便，可靠性高，通用靈活，體積小，使用壽命長等一系列優(yōu)點(diǎn)，很快地在美國其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。到 1971 年，已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品飲料冶金造紙等工業(yè)。這一新型工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)，也受到了世界其他國家的高度重視。1971 日本從美國引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺(tái) PLC。1973 年西歐國家也研制出它們的第一臺(tái) PLC。我國從 1974 年開始研制，于 1977 年開始工業(yè)應(yīng)用。 PLC 的發(fā)展雖然 PLC 問世時(shí)間不長，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC 也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分三個(gè)階段： （1）早期的 PLC（60 年代末—70 年代中期）早期的 PLC 一般稱為可編程邏輯控制器。這時(shí)的 PLC 多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時(shí)等。它在硬件上以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)，在 I/O 接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場的要求。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式—梯形圖。因此，早期的 PLC 的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)包括簡單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指使，能重復(fù)使用等。其中 PLC 特有的編程語言—梯形圖一直沿用至今。（2）中期的 PLC（70 年代中期—80 年代中后期）在 70 年代微處理器的出現(xiàn)使 PLC 發(fā)生了巨大的變化。美國，日本，德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為 PLC 的中央處理單元（CPU） 。這樣，使 PLC 的功能大大增強(qiáng)。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程 I/O 模塊、各種特殊功能模塊。并擴(kuò)大了存儲(chǔ)器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使PLC 的應(yīng)用范圍的以擴(kuò)大。（3）近期的 PLC（80 年代中后期至今）進(jìn)入 80 年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場價(jià)格大幅度下跌，使的各種類型的 PLC 所采用的微處理器的當(dāng)次普遍提高。而且，為了進(jìn)一步提高 PLC 的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片。這樣使的 PLC 軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。2 PLC 的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) PLC 的結(jié)構(gòu)從結(jié)構(gòu)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(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式 PLC 包括 CPU 模塊、I/O 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置： CPU 的構(gòu)成：CPU 是 PLC 的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套 PLC 至少有一個(gè) CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU 主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是 PLC 不可缺少的組成單元。在使用者看來，不必要詳細(xì)分析 CPU 的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)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(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。CPU 速度和內(nèi)存容量是 PLC 的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度，IO 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模?！　?I/O 模塊：PLC 與電氣回路的接口，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(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O 分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。開關(guān)量是指只有開和關(guān)（或 1 和 0）兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的 I/O 分類如下：開關(guān)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(hào)類型分，有電流型（420mA,020mA）、電壓型（010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。除了上述通用 I/O 外，還有特殊 I/O 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按 I/O 點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。 電源模塊：PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，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110 VAC），直流電源（常用的為 24VDC）。 底板或機(jī)架：大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 CPU 能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。 PLC 系統(tǒng)的其它設(shè)備：（1）編程設(shè)備：編程器是 PLC 開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運(yùn)行。小編程器 PLC 一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。（2）人機(jī)界面：最簡單的人機(jī)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(yīng)用越來越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。（3）輸入輸出設(shè)備：用于永久性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，如 EPROM、EEPROM寫入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。圖 21 可編程控制器的硬件簡化框圖 PLC 的特點(diǎn)為適應(yīng)工業(yè)環(huán)境使用，與一般控制裝置相比較，PLC 機(jī)有以下特點(diǎn)： 可靠性高、干擾能力強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)對(duì)控制設(shè)備的可靠性要求：（1）平均故障間隔時(shí)間長。（2）故障修復(fù)時(shí)間（平均修復(fù)時(shí)間）短。任何電子設(shè)備產(chǎn)生的故障，通常為兩種：（1）偶發(fā)性故障：由于外界惡劣環(huán)境如電磁干擾、超高溫、超低溫、過電壓、欠電壓、振動(dòng)等引起的故障。這類故障，只要不引起系統(tǒng)部件的損壞，一旦環(huán)境條件恢復(fù)正常，系統(tǒng)也隨之恢復(fù)正常。但對(duì) PLC 而言，受外界影響后，內(nèi)部存儲(chǔ)的信息可能被破壞。（2）永久性故障：由于元器件不可恢復(fù)的破壞而引起的故障。如果能限制偶發(fā)性故障的發(fā)生條件，如果能使 PLC 在惡劣環(huán)境中不受影響或能把影響的后果限制在最小范圍，使 PLC 在惡劣條件消失后自動(dòng)恢復(fù)正常，這樣就能提高平均故障間隔時(shí)間；如果能在 PLC 上增加一些診斷措施和適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)手段，在永久性故障出現(xiàn)時(shí)，能很快查出故障發(fā)生點(diǎn)，并將故障限制在局部，就能降低 PLC 的平均修復(fù)時(shí)間。為此，各 PLC 的生產(chǎn)廠商在硬件和軟件方面采取了多種措施，使 PLC 除了本身具有較強(qiáng)的自診斷能力，能及時(shí)給出出錯(cuò)信息，停止運(yùn)行等待修復(fù)外，還使 PLC 具有了很強(qiáng)的抗干擾能力。硬件措施：主要模塊均采用大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路，大量開關(guān)動(dòng)作由無觸點(diǎn)的電子存儲(chǔ)器完成，I/O 系統(tǒng)設(shè)計(jì)有完善的通道保護(hù)和信號(hào)調(diào)理電路?！獙?duì)電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾?！獙?duì)供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波，如 LC 或 π型濾波網(wǎng)絡(luò)，以消除或抑制高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響?！獙?duì)微處理器這個(gè)核心部件所需的+5V 電源，采用多級(jí)濾波，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動(dòng)和過電壓、欠電壓的影響?！谖⑻幚砥髋c I/O 電路之間，采用光電隔離措施，有效地隔離 I/O 接口與 CPU 之間電的聯(lián)系，減少故障和誤動(dòng)作；各 I/O 口之間亦彼此隔離?！@種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時(shí)修復(fù)。一旦查出某一模塊出現(xiàn)故障，能迅速更換，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作；同時(shí)也有助于加快查找故障原因。