PIC单片机技术在计数继电器设计中的应用

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随着自动控制领域中科技技术的不断发展，越来越多的计数控制场所已不再局限于单一的加、减计数控制模式，而单一的功能模式也很难满足现有的实际使用要求。这就需要计数继电器在输入或输出应有多种工作模式，以此来满足多种计数控制要求。 多功能计数器输入模式分五种：加计数、减计数、随机可逆计数（分为A、B、C三种）；四种输出模式：N、F、C、R模式。在设置及显示方面，采用面板按键设置，双排LED显示（当前计数显示值与设定计数值）。当继电器工作电源失电，相应的数据可保持，面板且有相应按键可锁定设置数据，以防误操作。在计数方面有高速计数和触点计数可供选择，计数器提供直流辅助电源以方便配用传感器。当计数值与设定值相符后，计数器内置继电器吸合工作，触点转换对所需控制线路进行控制；内置继电器也可根据所需选择自动复位（复位时间可设置）。通过上述输入和输出模式的选择，可满足各种复杂场合，并使产品更趋于自动化需求，从而大大提高了自动化控制能力。近几年通过发展，计数继电器无论在产品结构上，标准规范化方面已得到了调整和加强，这不仅使企业产品更加系列化，从而也减轻了企业如生产成本、认证费用的支出，并增强了产品内在的科技含量，使其更好的参与市场竞争。表1 继电器技术数据计数范围及显示0"9999；0"999999LED显示设定计数值，显示计数值计数输入模式①加计数 ②减计数 ③随机可逆计数：A、B、C三种模式，共五种输入模式计数输入信号非触点信号或触点信号① 触点计数Vnmax≤30cps（次/秒）且信号占空比应为1:1（脉冲/间隔）② 脉冲电平计数：Vmmax=1000次/秒内置继电器触头参数数量一组或二组容量阻性负载AC220V/5A，DC24V/5A电寿命10×104次复位方式面板按键复位②外部端子复位③自动复位0.1"9.9秒（可设置）停电保持数据保持≥10年额定工作电压85"265VAC/DC 380VAC 24VDC外形尺寸（mm）① 52×52×94（面板48×48）② 72×90×132（面板72×72）安装尺寸（mm）①开孔45.5×45.5 ②开孔68×68继电器输入模式及输出模式介绍表2 五种输入模式随机可逆计数模式C图1  判断正、反转安装图该模式可以自动判别被检测体的工作状态（正方向顺时针运动或逆时针反方向运动）表3四种输出模式（表中999999为6位最大计数显示值）图2 使用设置流程H—脉冲信号 L—接点信号 U—加计数 D—减计数 随机可逆A、B、C 输出模式：N、F、C、R图3 原理图原理图分析 多功能计数继电器采用MICroChip公司开发PIC单片机。该单片机具有价格低、性能高、8位、全静态和EPROM/ROM为基础COM单片机。它采用RISC结构，只有33条单字指令，除跳转指令为两个指令周期外，其余所有指令均为单周期（200ns）指令。 在单片机引脚使用上：RA0"RA3，4位输入/输出端口，相应寄存器为PORTA寄存器（它只有低4位可用），用此来控制IC3译码器；RB0"RB7口，8位输入/输出端口，寄存器为PORTB寄存器，用此来控制LED数显的数码段位和参数按键设置；RC0"RC7口，8位输入/输出端口，寄存器为PORTC，可分别为CP1、CP2计数输入端口，清零端口，数据存储、控制端口、电压检测端口等控制和检测。在外围硬件线路上为保证其计数器具有良好的抗干扰性，CP1、CP2输入计数器信号，与外部控制继电器输出采用光电隔离。图4 程序流程图 多功能计数继电器的广泛应用，不仅满足和拓展了计数继电器的使用领域，在使用上也可使用户，按产品设置流程，更加方便的进行参数设置。并根据需要可选择输入、输出不同模式来满足实际需求。在计数显示上设置数与当前值同时显示，这更便于用户的使用。总之，计数继电器未来发展趋势是：从单一的功能逐渐向技术含量高，多功能的方向发展，只有这样，才能满足和适应自动控制领域的不断发展。