西門子1500CPU1511-1PN可編程控制器 無穩(wěn)電路有 2 個暫穩(wěn)態(tài)，它不需要外觸發(fā)就能自動從一種暫穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一種暫穩(wěn)態(tài)，它的輸出是一串矩形脈沖，所以它又稱為自激多諧振蕩器或脈沖振蕩器。 555 的無穩(wěn)電路有多種，這里介紹常用的 3 種。 （ 1 ）直接反饋型 555 無穩(wěn) 利用 555 施密特觸發(fā)器的回滯特性，在它的輸入端接電容 C ，再在輸出 V 0 與輸入之間接一個反饋電阻 R f ，就能組成直接反饋型多諧振蕩器，見圖 7 （ a ）。用等效觸發(fā)器替代 555 電路后可畫成圖 7 （ b ）。現(xiàn)在來看看它的振蕩工作原理： 教你如何看懂電路圖（六）--數(shù)字邏輯電路讀圖要點和舉例（NE555詳解）教你如何看懂電路圖（六）--數(shù)字邏輯電路讀圖要點和舉例（NE555詳解）教你如何看懂電路圖（六）--數(shù)字邏輯電路讀圖要點和舉例（NE555詳解） 剛接通電源時， C 上電壓為零，輸出 V 0 =1 。通電后電源經(jīng)內(nèi)部電阻、 V 0 端、 R f 向 C 充電，當 C 上電壓升到＞ 2 /3 V DD 時，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn) V 0 =0 ，于是 C 上電荷通過 R f 和 V 0 放電入地。當 C 上電壓降到＜ 1 /3 V DD 時，觸發(fā)器又翻轉(zhuǎn)成 V 0 =1 。電源又向 C 充電，不斷重復上述過程。由于施密特觸發(fā)器有 2 個不同的閥值電壓，因此 C 就在這 2 個閥值電壓之間交替地充電和放電，輸出得到的是一串連續(xù)的矩形脈沖，見圖 7 （ c ）。脈沖頻率約為 f=0.722 ／ R f C 。 （ 2 ）間接反饋型無穩(wěn) 另一路多諧振蕩器是把反饋電阻接在放電端和電源上，如圖 8 （ a ），這樣做使振蕩電路和輸出電路分開，可以使負載能力加大，頻率更穩(wěn)定。這是目前使用多的 555 振蕩電路。 教你如何看懂電路圖（六）--數(shù)字邏輯電路讀圖要點和舉例（NE555詳解） 這個電路在剛通電時， V 0 =1 ， DIS 端開路， C 的充電路徑是：電源 →R A →DIS→R B →C ，當 C 上電壓上升到＞ 2 /3 V DD 時， V 0 =1 ， DIS 端接地， C 放電， C 放電的路徑是西門子1500CPU1511-1PN： C→R B →DIS→ 地?？梢钥吹匠潆姾头烹姇r間常數(shù)不等，輸出不是方波。 t 1 =0.693 （ R A ＋ B B ） C 、 t 2 =0.693R B C ，脈沖頻率 f=1.443 ／（ R A ＋ 2R ） C （ 3 ） 555 方波振蕩電路 要想得到方波輸出，可以用圖 9 的電路。它是在圖 8 的電路基礎(chǔ)上在 R B 兩端并聯(lián)一個二極管 VD 組成的。當 R A =R B 時， C 的充放電時間常數(shù)相等，輸出就得到方波。方波的頻率為 f=0.722 ／ R A C （ R A =R B ） 教你如何看懂電路圖（六）--數(shù)字邏輯電路讀圖要點和舉例（NE555詳解） 在這個電路的基礎(chǔ)上，在 R A 和 R B 回路內(nèi)增加電位器以及采用串聯(lián)或并聯(lián)二極管的方法可以得到占空比可調(diào)的脈沖振蕩電路。 555 脈沖振蕩電路常被用作交流源，它的振蕩頻率范圍大致在零點幾赫到幾兆赫之間。因為電路簡單可靠，所以使用極廣。 555 電路讀圖要點及舉例 555 集成電路經(jīng)多年的開發(fā)，實用電路多達幾十種，幾乎遍及各個技術(shù)領(lǐng)域。但對初學者來講，常見的電路也不過是上述幾種，因此在讀圖時，只要抓住關(guān)鍵，識別它們是不難的。 從電路結(jié)構(gòu)上分析，三類 555 電路的區(qū)別或者說它們的結(jié)構(gòu)特點主要在輸入端。因此當我們拿到一張 555 電路圖時，在大致了解電路的用途之后，先看一下電路是 CMOS 型還是雙極型，再看復位端（）是接高電平、控制電壓端（ V c ）是接一個抗電容的 那就可以按以下的次序先從輸入端開始進行分析： （ 1 ） 6 、 2 端是分開的 ①7 端懸空不用的一定是雙穩(wěn)電路。如有兩個輸入的則是雙限比較器；如只有一個輸入的則是單端比較器。這類電路一般都是作電子開關(guān)、控制和檢測電路的用途。 ②7 、 6 端短接并接有電阻電容、取 2 端作輸入的一定是單穩(wěn)電路。它的輸入可以用開關(guān)人工啟動，也可以用輸入脈沖啟動，甚至為了取得較好的啟動效果在輸入端帶有 RC 微分電路。這類電路一般用作定時延時控制和檢測的用途。 （ 2 ） 6 、 2 端短接的 ① 輸入沒有電容的是施密特觸發(fā)器電路。這類電路常用作電子開關(guān)、告警、檢測和整形的用途。 ② 輸入端有電阻電容而 7 端懸空的，這時要看電阻電容的接法：（ a ） R 和 C 串聯(lián)接在電源和地之間的是單穩(wěn)電路，R 和 C 就是它的定時電阻和定時電容。（ b ） R 在上 C 在下， R 的一端接在 V 0 端上的是直接反饋型無穩(wěn)電路，這時 R和 C 就是決定振蕩頻率的元件。 ③7 端也接在輸入端，成“ R A － 7 － R B － 6 、 2—C ”的形式的就是常用的無穩(wěn)電路。這時 R A 和 R B 及 C 就是決定振蕩頻率的元件。這類電路可以有很多種變型：如省去 R A ，把 7 端接在 V 0 上；或者在 R B 兩端并聯(lián)二極管 VD以獲得方波輸出，或者用電阻和電位器組成 R A 和 R B ，而且在 R A 和 R B 兩端并聯(lián)有二極管以獲得占空比可調(diào)的脈沖波等等。這類電路是用途廣的，常用于脈沖振蕩、音響告警、家電控制、電西門子1500CPU1511-1PN子玩具、醫(yī)療電器以及電源變換等用途。 （ 3 ）如果控制電壓（ V c ）端接有直流電壓，則只是改變了上下兩個閥值電壓的數(shù)值，其它分析方法仍和上面的相同。 只要按上述步驟細心分析核對，一定能很快地識別 555 電路的類別和了解它的工作原理。下面的問題就比較好辦了，例如定時時間、振蕩頻率等都可以按給出的公式進行估算。 例 1 相片曝光定時器 圖 10 是用 555 電路制成的相片曝光定時器。從圖看到，輸入端 6 、 2 并接在 RC 串聯(lián)電路中，所以這是一個單穩(wěn)電路， R1 和 RP 是定時電阻， C1 是定時電容。 教你如何看懂電路圖（六）--數(shù)字邏輯電路讀圖要點和舉例（NE555詳解） 電路在通電后， C1 上電壓被充到 6 伏，輸出 V 0 =0 ，繼電器 KA 不吸動，常開接點是打開的，曝光燈 HL 不亮。這是它的穩(wěn)態(tài)。 按下 SB 后， C1 快速放電到零，輸出 V 0 =1 ，繼電器 KA 吸動，點亮曝光燈 HL ，暫穩(wěn)態(tài)開始。 SB 放開后電源向C1 充電，當 C1 上電壓升到 4 伏時，暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束，定時時間到，電路恢復到穩(wěn)態(tài)。輸出翻轉(zhuǎn)成 V 0 =0 ，繼電器 KA 釋放，曝光燈熄滅。電路定時時間是可調(diào)的，大約是 1 秒～ 2 分鐘。 例 2 光電告警電路 圖 11 是 555 光電告警電路。它使用 556 雙時基集成電路，有兩個獨立的 555 電路。前一個接成施密特觸發(fā)器，后一個是間接反饋型無穩(wěn)電路。圖中引腳號碼是 556 的引腳號碼。 教你如何看懂電路圖（六）--數(shù)字邏輯電路讀圖要點和舉例（NE555詳解） 基于PLC的主軸軸承溫度的檢測系統(tǒng) 數(shù)控機床可用測量法對主軸軸承溫度進行監(jiān)測。通過測量主軸軸承運轉(zhuǎn)中的溫升，來了解主軸軸承是否正常。軸承溫度一般限制在溫度升高不超過45℃，監(jiān)測中若發(fā)現(xiàn)軸承的溫度超過70-80℃，應立即停機檢查。 1 安裝及接線 數(shù)控機床可利用熱電阻、多通道數(shù)字儀表及PLC控制系統(tǒng)的結(jié)合，來實現(xiàn)主軸軸承溫度的檢測。 在主軸前、中、后軸承處，安裝4個熱電阻。PLC控制系統(tǒng)采集4個測量點的溫度，來監(jiān)測不同位置處軸西門子1500CPU1511-1PN承溫升情況。 2 控制要求及原理 溫度控制系統(tǒng)利用熱電阻進行測量點的溫度測量，利用多通道數(shù)字儀表來顯示主軸軸承的溫度值。PLC實現(xiàn)參數(shù)設定、遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲和報警處理等功能。在實際編程過程中，不需要編寫讀寫PLC寄存器的程序，通過數(shù)據(jù)定義的方法，在定義了I西門子1500CPU1511-1PN/O變量后，可直接使用變量名用于系統(tǒng)控制、操作顯示、數(shù)據(jù)記錄和報警等。 系統(tǒng)設置一個啟動按鈕來啟動控制程序，設置紅、綠2個指示燈來顯示溫度狀態(tài)。4個測量點的溫度在要求范圍內(nèi)，綠燈亮，表示主軸可正常運轉(zhuǎn)；當某一個被測點溫度達到上*，即便主軸轉(zhuǎn)速還未達到要求，則紅燈亮，同時數(shù)控系統(tǒng)顯示器上相對應的軸承報警。操作者將主軸立即停止運轉(zhuǎn)，并根據(jù)對應報警號檢查主軸軸承對應位置處的狀況，從而避免主軸軸承研傷現(xiàn)象。 3 結(jié)束語 現(xiàn)代PLC具有功能強、集成度高、抗干擾能力強、組態(tài)靈活、工作穩(wěn)定等顯著特點，廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)的自動控制中。PL西門子1500CPU1511-1PNC可擴展一些智能控制模塊，構(gòu)成不同的控制系統(tǒng)，本文提到的主軸軸承溫度的檢測就是以PLC為核心的智能溫度控制系統(tǒng)，操作方便，可靠性好，具有重要的現(xiàn)實意義。

概述