【正文】 發(fā)出聲波，經(jīng)過接納到返回波的時間長短就能肯定這個容器是滿的、空的或者是局部滿的。 超聲波傳感器還能夠是對射式的，即獨立的發(fā)射器和接納器。當(dāng)檢測遲緩挪動的物體，或者需求快速響應(yīng)或者在濕潤環(huán)境中應(yīng)用時，這種對射式或者叫分體式的超聲波傳感器十分適用。在檢測透明或有色物體、液體，檢測潤滑、粗糙、有光澤、半透明等資料的物體外表，和檢測不規(guī)則物體時，超聲波傳感器都是首選。超聲波傳感器電路設(shè)計圖 步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進電機來控制變的非常的簡單。雖然步進電機已被廣泛地應(yīng)用，但步進電機并不能象普通的直流電機，交流電機在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。目前,生產(chǎn)步進電機的廠家的確不少，但具有專業(yè)技術(shù)人員，能夠自行開發(fā)，研制的廠家卻非常少，大部分的廠家只一、二十人，連最基本的設(shè)備都沒有。僅僅處于一種盲目的仿制階段。這就給戶在產(chǎn)品選型、使用中造成許多麻煩。簽于上述情況，我們決定以廣泛的感應(yīng)子式步進電機為例。敘述其基本工作原理。望能對廣大用戶在選型、使用、及整機改進時有所幫助。電路圖如下圖所示： 第5章 車輛出入庫安全管理設(shè)計“交納了停車費之后，價值十多萬的轎車不翼而飛，車輛出入庫該不該賠償？”這是近幾年很多新聞媒體報道的焦點之一。隨著私人轎車的普及，在車輛出入庫里發(fā)生的犯罪案件逐漸增多。由于駕駛者的經(jīng)濟水平相對較高，不僅駕駛的車輛不便宜，而且還經(jīng)常攜帶一些貴重的物品，這類群體對于不法份子有著非常大的誘惑力；另外，車輛出入庫是駕駛者經(jīng)常去的地方之一，通常車輛出入庫內(nèi)空間大、光線不好，人員稀少，安全死角多，很容易被不法分子選作作案地點。從目前已經(jīng)發(fā)生的案例來看，財產(chǎn)安全和人身安全是車輛出入庫目前面臨的兩個最重要的問題。財產(chǎn)安全問題通常包括車輛被撞、刮擦，車輛被盜，以及車上重要物品被盜，除此之外，還有極易發(fā)生的消防和水浸事故。 車輛出入庫監(jiān)控管理 在車輛出入庫出現(xiàn)的盜竊事件，最容易的地方也就是車輛出入庫中的死角，這些死角往往是監(jiān)控器所不能顧及的地方，以往車輛及車上重要物品的丟失往往就是在這些死角。為此，本文在這里引用入了WVCF224彩色半球攝像機，該攝像機具有2倍可變焦距鏡頭的高性能彩色半球攝像機，可完善地應(yīng)用于各種領(lǐng)域 結(jié)構(gòu)緊湊直徑為135毫米的彩色半球攝像機適于室內(nèi)應(yīng)用 水平分辨率為480線 具有先進的數(shù)字調(diào)節(jié)背光補償（BLC）功能 具有與松下電器系統(tǒng)產(chǎn)品配合使用的垂直驅(qū)動（VD2）同步功能 內(nèi)同步/電源同步/VD2同步（電源同步：僅在24V AC電源下） 信噪比為50dB 內(nèi)置光圈水平（銳利/柔和）校正 內(nèi)置2倍變焦鏡頭（~） 3－D鉸鏈（旋轉(zhuǎn)，傾斜和方位角）支持攝像機旋轉(zhuǎn)和水平、垂直移動。您可以根據(jù)需要通過電腦自動選擇攝像機角度，沒有攝像機可以如此輕松地做到。 最低照度為2Lux 可安裝在現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)電子接線盒中 配有電視監(jiān)視器輸出接口，用于鏡頭角度設(shè)定的抽樣檢查 兼容24V AC/12V DC電源，可適應(yīng)各種領(lǐng)域的應(yīng)用。該攝像機比起以前的攝像機有了質(zhì)的突破，讓車輛出入庫不必花費大量的資金去夠買監(jiān)控大量監(jiān)控設(shè)備，而且還能夠達到無死角的程度。以此同時，在每個停車位前我們會設(shè)計響應(yīng)的標(biāo)語，讓車主提高防盜竊的意識。 車輛出入庫消防管理 在車輛出入庫中火災(zāi)、爆炸等消防現(xiàn)象都是屢屢發(fā)生。所以，為了預(yù)防或者阻止事發(fā)現(xiàn)場的災(zāi)情擴散，我們必需做好預(yù)防措施。在此，我們在個停車位旁邊都放置一個滅火器，在每一小塊停車區(qū)域內(nèi)都預(yù)備消防水龍頭接相應(yīng)的消防設(shè)備。 車輛出入庫通風(fēng)、防水浸、照明的設(shè)施車輛出入庫里通風(fēng)、防水浸、照明也是車輛出入庫安全管理設(shè)計的一個重要方面。車輛出入庫內(nèi)往往是沒有工作人員巡邏的地帶，光線昏暗，不僅會讓駕駛者為停放車輛感到擔(dān)憂，同時也會為監(jiān)控設(shè)備帶來不好的影響，監(jiān)控效果極力下降。到了夏季特別是南方，都是雨水季節(jié)。車輛出入庫的地下都必需設(shè)計好排水道，同時在每一小塊停車區(qū)都有兩個排水口。車輛出入庫對通風(fēng)的要求也很高，一個車輛出入庫通風(fēng)設(shè)計不僅有利于監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)控，同時對車輛的保養(yǎng)有很大的好處。為此，在停車的每一小塊停車區(qū)我們都設(shè)計響應(yīng)的通風(fēng)扇，借以幫助車輛出入庫內(nèi)空氣流通。第6章 PLC軟硬件的設(shè)計 硬件設(shè)計表51 I/O口分配表當(dāng)給系統(tǒng)送電之后讀卡器的顯示屏?xí)@示當(dāng)前剩余多少停車位(本設(shè)計為99臺) ，這一個控制過程是由七段譯碼器來實現(xiàn)。車位數(shù)量電路圖如圖53所示： 圖53 車位數(shù)量顯示器 PLC的組成常見的PLC有整體式和模塊式兩類。不論哪種結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部組成是相似的，硬件結(jié)構(gòu)框圖如下：圖54 PLC硬件結(jié)構(gòu)框圖1） 中央處理器CPU是PLC的“大腦”，它控制所有其它部件的操作，一般由控制電路、運算器、寄存器等組成，通過地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線與存儲器、I/O接口電路連接。2）存儲器存儲器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路。PLC的存儲器包括系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。系統(tǒng)程序是控制和完成PLC各種功能的程序。擁護程序是由使用者通過編程器輸入到PLC的讀寫存儲器中，允許修改，由用戶啟動運行。3）輸入/輸出接口電路輸入/輸出接口電路用來連接PLC主機與外部設(shè)備。為了提高抗干擾能力，一般的輸入/輸出接口均有光電隔離裝置，應(yīng)用最廣泛的是由發(fā)光二極管和光電三極管組成的光電隔離器。4）電源部件電源部件用來將外部供電電源轉(zhuǎn)換成供PLC的CPU、存儲器、I/O接口等電子電路工作所需要的直流電源，使PLC能正常工作。 PLC的工作原理PLC的基本概念早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計算機技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程序控制器簡稱PLC, PLC自1966年美國數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國，日本，德國的可編程序控制器質(zhì)量優(yōu)良，功能強大。PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同，基本構(gòu)成為： 　　a、電源 　　PLC的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去 　　b. 中央處理單元(CPU) 　　中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當(dāng)PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。 　　為了進一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。 　　c、存儲器 　　存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。 　　存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。 　　d、輸入輸出接口電路 　　現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。 　　現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用PLC通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。 　　e、功能模塊 如計數(shù)、定位等功能模塊 　　f、通信模塊 如以太網(wǎng)、RS48ProfibusDP通訊模塊等最初研制生產(chǎn)的PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置，但這兩者的運行方式是不相同的： 繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式，即如果這個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(包括其常開或常閉觸點)在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作。PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。為了消除二者之間由于運行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類觸點的動作時間一般在100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計算機的運行方式掃描技術(shù)。這樣在對于I/O響應(yīng)要求不高的場合，PLC與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒有什么區(qū)別了。當(dāng)PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。PLC的工作方式和通用微機不完全一樣，因此用PLC設(shè)計自動控制系統(tǒng)與微機的控制系統(tǒng)的開發(fā)過程也不完全一樣。需根據(jù)PLC的特點，以程序形式來體現(xiàn)其控制功能。 PLC型號的選擇本課題采用的是C200H型歐姆龍型可編程控制器系列的C200HOA223 PLC控制器。C型機主要由基本單元、擴展單元和編程器三個部分組成。它采用整形式結(jié)構(gòu)，同時配有I/O擴展、模擬量處理等模塊，具有結(jié)構(gòu)合理，功能強等特點。C200H不僅編程簡單，通用性強，抗干擾能力強，可靠性高，而且具有易于操作及維護，設(shè)計、施工、調(diào)試周期短等優(yōu)點。在此設(shè)計中應(yīng)用的I/O端子數(shù)分別是：輸入點數(shù)為16個，輸出點數(shù)為16個。掃描技術(shù) 　　當(dāng)PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。 　掃描技術(shù)　(一) 輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 　　(二) 用戶程序執(zhí)行階段 　　在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新