【正文】 A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間，還取決于所有被激活通道的數(shù)量。輸入電路和輸出電路通過(guò)光耦合器與背板總線(xiàn)相連，輸出電路為晶體管型，有電子保護(hù)功能[15]。這兩種模塊的輸入/輸出特性相同。 SM323是S7300的數(shù)字量輸入/輸出模塊它有兩種型號(hào)可供選擇。 SM322系列數(shù)字量輸出模塊SM321系列有6點(diǎn)，16點(diǎn)，32點(diǎn)三類(lèi)，輸出開(kāi)關(guān)器件有晶體管輸出方式，晶閘管輸出方式，繼電器輸出方式。輸入電壓類(lèi)型有直流和交流兩種，電壓等級(jí)有24DC，48125DC ，120/230AC ，120AC等幾種。S7300的信號(hào)模塊種類(lèi)有：數(shù)字量輸入模塊SM321和數(shù)字量輸出模塊SM322，數(shù)字量輸入/輸出模塊SM323，模擬量輸入模塊SM331，模擬量輸出模塊SM332，模擬量輸入/輸出模塊SM324 ，熱電偶，420mA DC和0到10V DC等多種不同類(lèi)型和不同量程的模擬信號(hào)[14]。要設(shè)計(jì)好梯形圖，首先應(yīng)熟悉控制要求，同時(shí)還要有電器設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；(6) 根據(jù)梯形圖編制程序清單，并且編制技術(shù)文件。如果被控對(duì)象己經(jīng)有了繼電器控制線(xiàn)路圖，可把線(xiàn)路圖變換為梯形圖。 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟(l) 深入了解和分析被控對(duì)象的工藝條件和控制要求；(2) 根據(jù)被控對(duì)象對(duì)PLC控制系統(tǒng)的功能要求和所需要的I/0信號(hào)的點(diǎn)數(shù)等，選擇合適類(lèi)型的PLC。設(shè)計(jì)時(shí)，不但要熟悉PLC的硬件，還要熟悉PLC的軟件，以及人機(jī)界面軟件的編制方法和原則。 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求一個(gè)完整的PLC應(yīng)用系統(tǒng)包含兩方面的內(nèi)容：PLC控制系統(tǒng)和人機(jī)界面。其狀態(tài)也分為動(dòng)作和不動(dòng)作。輸出映像寄存器中的變量稱(chēng)為輸出繼電器，一般用Y和Q表示，其狀態(tài)分為動(dòng)作和不動(dòng)作兩種，而且完全有程序執(zhí)行的過(guò)程而變化。（4）執(zhí)行程序當(dāng)指令中涉及輸入，輸出狀態(tài)時(shí)，PLC從輸入映像寄存器和元件映像寄存器中讀出指令，根據(jù)擁護(hù)程序進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果在存入輸出映像寄存器和元件映像寄存器中。（3）輸入采樣PLC在一個(gè)掃描周期內(nèi)，對(duì)輸入狀態(tài)的采樣只在輸入采樣階段進(jìn)行。在該階段，PLC主要完成自檢，自診斷等工作，判斷PLC的存儲(chǔ)區(qū)，I/O口，通訊口等模塊是否正常工作，否則便報(bào)警提示。電源單元的輸入與輸出之間有可靠的隔離，以確保外界的擾動(dòng)不會(huì)影響PLC的正常工作。有些電源單元也可以接口作為負(fù)載的工作電源，通過(guò)PLC的I/O接口向負(fù)載提供24V（DC）電源。I/O接口主要有數(shù)字量（開(kāi)關(guān)量）輸入，數(shù)字量（開(kāi)關(guān)量）輸出，模擬量輸入和模擬量輸出等。I/O接口一般都是具有光電隔離和濾波功能，以提高PLC的抗干擾能力。PLC通過(guò)輸入接口可以檢測(cè)被控對(duì)象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為PLC對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)；同時(shí)PLC又通過(guò)輸出借口將處理結(jié)果送給被控對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)控制目的。在PLC的工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，設(shè)有存放輸入/輸出繼電器，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器等邏輯器件的存儲(chǔ)區(qū)，這些器件的狀態(tài)都是由用戶(hù)程序的初始設(shè)置和運(yùn)行情況而定的[9，10]。為了便于讀出，檢查和修改，用戶(hù)程序一般存于CMOS的靜態(tài)RAM中，用鋰電池作為后備電源，以保證掉電時(shí)不會(huì)丟失信息。系統(tǒng)程序是由PLC的制造廠家編寫(xiě)的，與PLC的硬件組成有關(guān)，完成系統(tǒng)診斷，命令解釋?zhuān)δ艹绦蛘{(diào)用管理，邏輯運(yùn)算，通訊及各種參數(shù)設(shè)定等功能，提供PLC運(yùn)行的平臺(tái)。（2）存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)器只要兩種級(jí)別：一種是可進(jìn)行讀寫(xiě)操作的隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM，另一種是只度存儲(chǔ)器ROM，PROM，EPROM。4．高端CPU：3172DP 和CPU 3182DP。3．戶(hù)外型CPU：CPU 312 IFM，314 IFM，314 戶(hù)外型和3152DP。有的有定位功能，有的帶有I/O。1．緊湊型CPU：CPU 312C，313C，313CPtP，313C2DP，314CPtP和314C2DP。 PLC的基本組成（1）CPUCPU是PLC的核心，其作用類(lèi)似于人的大腦，它能夠識(shí)別用戶(hù)按照特定的格式輸入的各種指令，并按照指令的規(guī)定，根據(jù)當(dāng)前的現(xiàn)場(chǎng)I/O信號(hào)的狀態(tài)，發(fā)出相應(yīng)的控制指令，完成預(yù)定的控制任務(wù)。使用CPU集成的PROFIBUSDP接口或通信處理器，S7300可以作DP網(wǎng)絡(luò)上的主站和從站。PROFINET接口或PTP（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）串行通信接口。S7300的每個(gè)CPU都有一個(gè)使用MPI（多點(diǎn)接口）通信協(xié)議的RS485接口。有350 多條指令。S7300 的CPU 模塊（簡(jiǎn)稱(chēng)為CPU）都有一個(gè)編程用的RS485 接口，有的有PROFIBUSDP 接口或PtP 串行通信接口，可以建立一個(gè)MPI（多點(diǎn)接口）網(wǎng)絡(luò)或DP 網(wǎng)絡(luò)。 S7300系列PLC的特點(diǎn)及選用的依據(jù)S7300是模塊化的中小型PLC，適用于中等性能的控制要求。3．C7 由S7300 PLC，HMI（人機(jī)接口）操作面板、I/O、通信和過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)組成。2．M7300/400：采用與S7300/400 相同的結(jié)構(gòu)，它可以作為CPU或功能模塊使用。S7400 是大型PLC，可以擴(kuò)展300 多個(gè)模塊。 西門(mén)子PLC 的分類(lèi)1．S7 系列：傳統(tǒng)意義的PLC 產(chǎn)品，S7200 是針對(duì)低性能要求的小型PLC。可編程序控制器（Programmable ControllerPC或PLC）他的應(yīng)用面廣，功能強(qiáng)大，使用方便，已成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一，在工業(yè)生產(chǎn)的所有領(lǐng)域得到可廣泛的使用[8]。3 PLC偏航控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PLC的概述 PLC的發(fā)展隨著微處理器，計(jì)算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。因此液壓傳動(dòng)不宜在很高或很低的溫度下工作，一般工作溫度在15℃~60℃范圍內(nèi)較合適。（8)液壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、便于設(shè)計(jì)、制造和使用。因此慣性力較小，當(dāng)突然過(guò)載或停車(chē)時(shí)，不會(huì)發(fā)生大的沖擊；（2）能在給定范圍內(nèi)平穩(wěn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引速度，并可實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，且調(diào)速范圍最大可達(dá)1：2000(一般為1：100）。工作介質(zhì) 工作介質(zhì)是指各類(lèi)液壓傳動(dòng)中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過(guò)油泵和液動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。它們的作用是根據(jù)需要無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)液動(dòng)機(jī)的速度，并對(duì)液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。其中，油缸做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，馬達(dá)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力元件（油泵） 它的作用是利用液體把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓力能；是液壓傳動(dòng)中的動(dòng)力部分。在液壓傳動(dòng)中，液壓油缸就是一個(gè)最簡(jiǎn)單而又比較完整的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，分析它的工作過(guò)程，可以清楚的了解液壓傳動(dòng)的基本原理。液壓傳動(dòng)的基本原理：液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過(guò)液體壓力能的變化來(lái)傳遞能量，經(jīng)過(guò)各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件(液壓缸或馬達(dá))把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 液壓傳動(dòng)的基本原理和應(yīng)用范圍液壓傳動(dòng)是用液體作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞能量和進(jìn)行控制的傳動(dòng)方式。風(fēng)向傳感器輸出為：脈沖信號(hào)、420mA電流信號(hào)。其主要功能如下：?能夠自動(dòng)檢測(cè)風(fēng)向信號(hào)并輸出各種信號(hào)：脈沖信號(hào)、420mA電流信號(hào)3）特點(diǎn)?主板核心采用自主開(kāi)發(fā) MS51單片機(jī)主板及其配套的標(biāo)準(zhǔn)I/O板卡，外加相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理模塊，對(duì)數(shù)據(jù)采集及輸出控制可靈活變更，可靠性進(jìn)一步提高；?低功耗，數(shù)字電路全部采用 CMOS芯片；?可以長(zhǎng)期連續(xù)工作；?有很強(qiáng)的抗電磁干擾功能；?安裝方便； 風(fēng)向傳感器構(gòu)成 FC4X風(fēng)向傳感器由風(fēng)向傳感器、傳輸電纜等附屬裝置構(gòu)成。本風(fēng)向傳感器采用海洋軍用的高精度測(cè)量風(fēng)向傳感器，它與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，具有精度高、量程寬、輸入線(xiàn)電阻高、觀測(cè)方便、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。用它可以外界環(huán)境的實(shí)際風(fēng)向并輸出相應(yīng)的信號(hào)。圖21 風(fēng)向傳感器 產(chǎn)品描述一、風(fēng)向傳感器用途概述：1）主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 21表 21FC4X風(fēng)向傳感器主要技術(shù)參數(shù)型號(hào) FC4X FC4XQ 信號(hào)輸出 電流信號(hào) 脈沖信號(hào) 電壓信號(hào) 、RS485/232信號(hào) 信號(hào)輸出方式 4 ~ 20mA *S 0~5V、 1~5V 、RS485/232 輸入電壓 DC24V V / DC 12 V /DC5V 響應(yīng)時(shí)間 ＜ 2S 傳輸距離 ＞ 1 ㎞ 測(cè)量范圍 0~360度全方位 4 、 8 、 1 6 、32 方向 可選測(cè)量精度 177。主控制器通過(guò)檢測(cè)該變化的電阻值，判斷當(dāng)前風(fēng)向角。角度—電信號(hào)轉(zhuǎn)換器與風(fēng)向傳感器的基座一起固定在機(jī)艙上，并隨機(jī)艙的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。2 風(fēng)向傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)風(fēng)向傳感器（）的作用是檢測(cè)風(fēng)向與風(fēng)機(jī)葉輪法線(xiàn)方向的偏差，然后利用控制系統(tǒng)調(diào)整葉輪方向，使偏差最小。過(guò)去，小風(fēng)機(jī)曾采用單片機(jī)做為核心控制單元(CPU ) ，采用其中的記數(shù)功能記錄風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)位置，但現(xiàn)在由于風(fēng)機(jī)的容量很大，控制柜中有很大的電壓和電流經(jīng)過(guò)，能產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)，對(duì)柜中的控制核心單片機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁干擾，容易使單片機(jī)產(chǎn)生誤動(dòng)作，造成巨大損失。要想使偏航控制系統(tǒng)精確地控制風(fēng)機(jī)，就需要使整個(gè)發(fā)電機(jī)組的中央處理單元(CPU ) 時(shí)時(shí)清楚風(fēng)機(jī)準(zhǔn)確的實(shí)際位置，以便做出準(zhǔn)確的控制。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制中，偏航控制系統(tǒng)控制的精確與否直接影響利用風(fēng)能的效率，即風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的多少。由于風(fēng)向存在隨機(jī)性，被動(dòng)迎風(fēng)時(shí)葉輪平面頻繁擺動(dòng)，影響調(diào)向機(jī)構(gòu)的壽命，所以被動(dòng)迎風(fēng)僅適用于調(diào)向力矩小的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)中。尾舵對(duì)風(fēng)是指在風(fēng)力的作用