摘要: 随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,PLC(即可编程控制器)在工业控制领域内得到十分广泛地应用。PLC是一种基于数字计算机技术、专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置,它采用可编程序的存储器,用来存储用户指令,通过数字或模拟的输入/输出,完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能,来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。本文介绍了利用可编程控制器编写的一个五层电梯的控制系统,检验电梯PLC控制系统的运行情况。实践证明,PLC可遍程控制器和MCGS组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测,具有良好的应用价值。 电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯等。在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出--人力驱动的卷筒式卷扬机。1858年以蒸汽机为动力的客梯,在美国出现,继而有在英国出现水压梯。1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯。1949年出现了群控电梯,首批4~6台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯,使电梯的拖动系统筒化,性能提高。1971年集成电路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯。1976年微处理机开始用于电梯,使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。 1电梯简介 1.1电梯的基本分类 1.1.1按用途分类 ⑴ 乘客电梯:为运送乘客而设计的电梯。主用与宾馆,饭店,办公楼,大型商店等客流量大的场合。这类电梯为了提高运送效率,其运行速度比较快,自动化程度比较高。轿厢的尺寸和结构形式多为宽度大于深度,使乘客能畅通地进出。而且安全设施齐全,装潢美观。
上传时间: 2013-10-16
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EDA (Electronic Design Automation)即“电子设计自动化”,是指以计算机为工作平台,以EDA软件为开发环境,以硬件描述语言为设计语言,以可编程器件PLD为实验载体(包括CPLD、FPGA、EPLD等),以集成电路芯片为目标器件的电子产品自动化设计过程。“工欲善其事,必先利其器”,因此,EDA工具在电子系统设计中所占的份量越来越高。下面就介绍一些目前较为流行的EDA工具软件。 PLD 及IC设计开发领域的EDA工具,一般至少要包含仿真器(Simulator)、综合器(Synthesizer)和配置器(Place and Routing, P&R)等几个特殊的软件包中的一个或多个,因此这一领域的EDA工具就不包括Protel、PSpice、Ewb等原理图和PCB板设计及电路仿真软件。目前流行的EDA工具软件有两种分类方法:一种是按公司类别进行分类,另一种是按功能进行划分。 若按公司类别分,大体可分两类:一类是EDA 专业软件公司,业内最著名的三家公司是Cadence、Synopsys和Mentor Graphics;另一类是PLD器件厂商为了销售其产品而开发的EDA工具,较著名的公司有Altera、Xilinx、lattice等。前者独立于半导体器件厂商,具有良好的标准化和兼容性,适合于学术研究单位使用,但系统复杂、难于掌握且价格昂贵;后者能针对自己器件的工艺特点作出优化设计,提高资源利用率,降低功耗,改善性能,比较适合产品开发单位使用。 若按功能分,大体可以分为以下三类。 (1) 集成的PLD/FPGA开发环境 由半导体公司提供,基本上可以完成从设计输入(原理图或HDL)→仿真→综合→布线→下载到器件等囊括所有PLD开发流程的所有工作。如Altera公司的MaxplusⅡ、QuartusⅡ,Xilinx公司的ISE,Lattice公司的 ispDesignExpert等。其优势是功能全集成化,可以加快动态调试,缩短开发周期;缺点是在综合和仿真环节与专业的软件相比,都不是非常优秀的。 (2) 综合类 这类软件的功能是对设计输入进行逻辑分析、综合和优化,将硬件描述语句(通常是系统级的行为描述语句)翻译成最基本的与或非门的连接关系(网表),导出给PLD/FPGA厂家的软件进行布局和布线。为了优化结果,在进行较复杂的设计时,基本上都使用这些专业的逻辑综合软件,而不采用厂家提供的集成PLD/FPGA开发工具。如Synplicity公司的Synplify、Synopsys公司的FPGAexpress、FPGA Compiler Ⅱ等。 (3) 仿真类 这类软件的功能是对设计进行模拟仿真,包括布局布线(P&R)前的“功能仿真”(也叫“前仿真”)和P&R后的包含了门延时、线延时等的“时序仿真”(也叫“后仿真”)。复杂一些的设计,一般需要使用这些专业的仿真软件。因为同样的设计输入,专业软件的仿真速度比集成环境的速度快得多。此类软件最著名的要算Model Technology公司的Modelsim,Cadence公司的NC-Verilog/NC-VHDL/NC-SIM等。 以上介绍了一些具代表性的EDA 工具软件。它们在性能上各有所长,有的综合优化能力突出,有的仿真模拟功能强,好在多数工具能相互兼容,具有互操作性。比如Altera公司的 QuartusII集成开发工具,就支持多种第三方的EDA软件,用户可以在QuartusII软件中通过设置直接调用Modelsim和 Synplify进行仿真和综合。 如果设计的硬件系统不是很大,对综合和仿真的要求不是很高,那么可以在一个集成的开发环境中完成整个设计流程。如果要进行复杂系统的设计,则常规的方法是多种EDA工具协调工作,集各家之所长来完成设计流程。
上传时间: 2013-10-11
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2008年,我参加了几次可编程器件供应商举办的技术研讨会,让我留下深刻印象的是参加这些研讨会的工程师人数之多,简直可以用爆满来形容,很多工程师聚精会神地全天听讲,很少出现吃完午饭就闪人的现象,而且工程师们对研讨会上展出的基于可编程器件的通信、消费电子、医疗电子、工业等解决方案也有浓厚的兴趣,这和其他器件研讨会形成了鲜明的对比。 Garnter和iSuppli公布的数据显示:2008年,全球半导体整体销售出现25年以来首次萎缩现象,但是,可编程器件却还在保持了增长,预计2008年可编程逻辑器件(PLD)市场销售额增长7.6%,可编程器件的领头羊美国供应商赛灵思公司2008年营业收入预计升6.5%!在全球经济危机的背景下,这是非常骄人的业绩!也足见可编程器件在应用领域的热度没有受到经济危机的影响!这可能也解释了为什么那么多工程师对可编程器件感兴趣吧。 在与工程师的交流中,我发现,很多工程师非常需要普及以FPGA为代表的可编程器件的应用开发知识,也有很多工程师苦于进阶无门,缺乏专业、权威性的指导,在Google上搜索后,我发现很少有帮助工程师设计的FPGA电子书,即使有也只是介绍一些概念性的基础知识,缺乏实用性和系统性,于是,我萌生了出版一本指导工程师FPGA应用开发电子书的想法,而且这个电子书要突出实用性,让大家都可以免费下载,并提供许多技巧和资源信息,很高兴美国赛灵思公司对这个想法给予了大力支持,赛灵思公司亚太区市场经理张俊伟小姐和高级产品经理梁晓明先生对电子书提出了宝贵的意见,并提供了大量FPGA设计资源,也介绍了一些FPGA设计高手参与了电子书的编撰,很短的时间内,一个电子书项目团队组建起来,北京邮电大学的研究生田耘先生和赛灵思公司上海办事处的苏同麒先生等人都参与了电子书的编写,他们是有丰富设计经验的高手,在大家的共同努力下,这本凝结着智慧的FPGA电子书终于和大家见面了!我希望这本电子书可以成为对FPGA有兴趣或正在使用FPGA进行开发的工程师的手头设计宝典之一,也希望这个电子书可以对工程师们学习FPGA开发和进阶有实用的帮助!如果可能,未来我们还将出版后续版本!
上传时间: 2013-11-10
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数字与模拟电路设计技巧IC与LSI的功能大幅提升使得高压电路与电力电路除外,几乎所有的电路都是由半导体组件所构成,虽然半导体组件高速、高频化时会有EMI的困扰,不过为了充分发挥半导体组件应有的性能,电路板设计与封装技术仍具有决定性的影响。 模拟与数字技术的融合由于IC与LSI半导体本身的高速化,同时为了使机器达到正常动作的目的,因此技术上的跨越竞争越来越激烈。虽然构成系统的电路未必有clock设计,但是毫无疑问的是系统的可靠度是建立在电子组件的选用、封装技术、电路设计与成本,以及如何防止噪讯的产生与噪讯外漏等综合考虑。机器小型化、高速化、多功能化使得低频/高频、大功率信号/小功率信号、高输出阻抗/低输出阻抗、大电流/小电流、模拟/数字电路,经常出现在同一个高封装密度电路板,设计者身处如此的环境必需面对前所未有的设计思维挑战,例如高稳定性电路与吵杂(noisy)性电路为邻时,如果未将噪讯入侵高稳定性电路的对策视为设计重点,事后反复的设计变更往往成为无解的梦魇。模拟电路与高速数字电路混合设计也是如此,假设微小模拟信号增幅后再将full scale 5V的模拟信号,利用10bit A/D转换器转换成数字信号,由于分割幅宽祇有4.9mV,因此要正确读取该电压level并非易事,结果造成10bit以上的A/D转换器面临无法顺利运作的窘境。另一典型实例是使用示波器量测某数字电路基板两点相隔10cm的ground电位,理论上ground电位应该是零,然而实际上却可观测到4.9mV数倍甚至数十倍的脉冲噪讯(pulse noise),如果该电位差是由模拟与数字混合电路的grand所造成的话,要测得4.9 mV的信号根本是不可能的事情,也就是说为了使模拟与数字混合电路顺利动作,必需在封装与电路设计有相对的对策,尤其是数字电路switching时,ground vance noise不会入侵analogue ground的防护对策,同时还需充分检讨各电路产生的电流回路(route)与电流大小,依此结果排除各种可能的干扰因素。以上介绍的实例都是设计模拟与数字混合电路时经常遇到的瓶颈,如果是设计12bit以上A/D转换器时,它的困难度会更加复杂。
上传时间: 2014-02-12
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GAL(generic array logic)是美国晶格半导体公 司(gem 0udu or)最新推出的可电擦写、可重复编 程、可加密的一种可编程逻辑器件(PLD)。这是第二 代PAL, 亦是目前最理想的可多次编程的逻辑电路。 它不象PAL是一次性编程,品种乡 也不像EPSOM 需要用紫外线照射擦除。GAL 电路能反复编程 采用 的是电擦除技术 可随时进行修改,其内部有一个特殊 结构控制字,使它芯片类型少,功能全。目前普遍果用 的芯片只有两种:GAL16VS(20 g『脚)和GAL20V8 (24号『脚) 这两种GAL能仿真所有的PAL,并能按 设计者自己的需要构成各种功能的逻辑电瑞在研制 开发新的电路系统时 极为方便。
标签: GAL
上传时间: 2013-10-20
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第一章 传输线理论一 传输线原理二 微带传输线三 微带传输线之不连续分析第二章 被动组件之电感设计与分析一 电感原理二 电感结构与分析三 电感设计与模拟四 电感分析与量测传输线理论与传统电路学之最大不同,主要在于组件之尺寸与传导电波之波长的比值。当组件尺寸远小于传输线之电波波长时,传统的电路学理论才可以使用,一般以传输波长(Guide wavelength)的二十分之ㄧ(λ/20)为最大尺寸,称为集总组件(Lumped elements);反之,若组件的尺寸接近传输波长,由于组件上不同位置之电压或电流的大小与相位均可能不相同,因而称为散布式组件(Distributed elements)。 由于通讯应用的频率越来越高,相对的传输波长也越来越小,要使电路之设计完全由集总组件所构成变得越来越难以实现,因此,运用散布式组件设计电路也成为无法避免的选择。 当然,科技的进步已经使得集总组件的制作变得越来越小,例如运用半导体制程、高介电材质之低温共烧陶瓷(LTCC)、微机电(MicroElectroMechanical Systems, MEMS)等技术制作集总组件,然而,其中电路之分析与设计能不乏运用到散布式传输线的理论,如微带线(Microstrip Lines)、夹心带线(Strip Lines)等的理论。因此,本章以讨论散布式传输线的理论开始,进而以微带传输线为例介绍其理论与公式,并讨论微带传输线之各种不连续之电路,以作为后续章节之被动组件的运用。
标签: 传输线
上传时间: 2013-11-10
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针对电子系统容易出现的热失效问题,论述在电子系统的热管理设计与验证中,对半导体器件结温的估算和测量方法。通过测量半导体器件内部二极管参数,来绘制二极管正向压降与其温度关系曲线,进而求解出器件的结温估算值,以指导热管理设计;采用热分布测量和极值测量来计算器件的实际结温,对热管理设计进行评估、验证。使用所述估算和测量方法,可到达±5%精确度的半导体结温测算,能够有效评估器件在特定电子系统中的热可靠性,为实现可靠热管理提供可信的数据分析基础。
上传时间: 2013-11-10
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消费电子产品,如手机、PDA(个人数字助理)、数码相机以及便携式娱乐系统,正在变得更小、更快和更便宜,而且这类新产品的面市时间也比以往更短了。为了与时俱进,半导体、无源和有源器件行业正不断推动其研发工艺向集成度和复杂度更高的水平进步。这种在更小的空间内集成更多电路技术的进步,实现了在系统芯片(SoC)上集成模拟、数字甚至射频电路。类似地,分立器件制造商也在单一芯片上集成了多个部件,从而实现更高的电路密度。
上传时间: 2013-11-19
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第一章光纤连接在介绍光纤光缆性能检测方法之前,先讲述光纤连接特别是光纤端面处理和熔接技术,作为必须掌握的基本技能训练。实际的光通信系统由光发射器、光传输通道(光纤)、光接收器三个主要部分组成,光纤光缆的传输性能检测系统也同样如此。系统各部分之间的衔接就是光耦合或光纤连接问题。通信系统和检测系统都要求各部分之间光耦合有高耦合效率、稳定可靠、连接损耗小的连接。而且光耦合和光纤连接技术是光纤通信系统和检测系统中一门非常基本和实用的技术。第一节光耦合一、光纤与光源的耦合在光纤通信系统和光纤传输特性检测系统中使用多种光源,有半导体激光器、气体激光器、液体激光器、发光二极管、宽光谱光源等等。它们大致可以分为两大类,一类是相干光源,如各种激光器;另一类是非相干光源,如发光二极管、宽光谱光源(白炽灯)。光耦合先要解决如何高效率地把光源发射的光注入到传输通道中去的问题。为此,先了解一下光源的特性。
上传时间: 2013-10-30
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FOD8318是飞兆半导体生产的一款带保护功能的IGBT驱动光耦,由于IGBT的特性决定了它需要在合适的条件下才能稳定的工作,因此各种保护电路的设计直接决定了整个器件的稳定性,为了降低开发人员的设计难度,IGBT驱动光耦厂商往往将各种保护电路直接集成到光耦内部,这为产品开发人员提供能极大的方便。
上传时间: 2015-01-03
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