題圖是一只時鐘,它曾經被發(fā)表在旺點電氣的技術探討版塊中。
這只時鐘與電氣知識密切相關。
不過,原圖的鐘在4點讀數(shù)存在錯誤,我把它修正了。
現(xiàn)在,我們就來揭開這只時鐘的秘密。
一點鐘:
時鐘的時刻值是B’L。什么意思呢?
B’L=1011’L=1,即右邊第一位a0位。
我們知道,在開關邏輯設計中會遇見十六進制數(shù),它們分別是:
”0,1,2,3,4,5,6,7,8.,9,A,B,C,D,E,F(xiàn)“。
這些數(shù)值對應的十進制數(shù)是:
”0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15“。
可見B就是11。我們用二進制來表達11是1011,腳標L表示低位,也即最右邊的a0位,其值是1。
十六進制碼、二進制碼、十進制碼和ASCII碼的對應關系如下:
注意看倒數(shù)第2行B上方對應的1011。它的第0位等于”1“,就是一點鐘。
十六進制碼在PLC的RS485/MODBUS-RTU總線數(shù)據(jù)通信中使用十分廣泛。例如下列通信幀:
“0B00640600DC00DA00DD504B"
這個通信幀的意義是:在ID地址為0BH(11)的電力儀表中,從0064H(100)開始的連續(xù)3個字中有數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)共占用了06H(6個字節(jié)),數(shù)據(jù)內容分別是:00DCH(220V)、00DAH(218V)、00DDH(221V),后面的5048H四個數(shù)碼是CRC校驗碼。
這個通信幀讀取了三相相電壓值,分別是220V、218V和221V。
二點鐘:
這個表達式是什么意思呢?我們看下式:
這是一個等比數(shù)列的之和。數(shù)列的首項是1,然后是1/2,1/4、……,等等,共比是1/2,數(shù)列的總和為2,就是二點鐘。
我們來設想一下:我們用一系列的電阻串聯(lián),其中第一個電阻是1歐,第二個是第一個電阻的一半即0.5歐,第三個是第二個電阻的一半即0.25歐,……,電阻的數(shù)量為無窮大,那么這一串電阻串聯(lián)后的最終值是多少?答案是2歐。
三點鐘:
3=3,即ASCII的3,參見一點鐘的表格。
我們知道,電力儀表、斷路器脫扣器、繼保裝置廣泛使用RS485通信接口,以MODBUS通信協(xié)議發(fā)送信息。MODBUS通信協(xié)議中,有兩類數(shù)字表達形式。第一類叫做RTU格式,也即十六進制格式;第二類是ASCII碼形式。
ASCII碼是國際標準化組織依據(jù)美國的數(shù)據(jù)格式確定的,它與十進制數(shù)的對應關系是:
十進制格式:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9。
ASCII格式:30,31,32,33,34,35,36,37,38,39。
所以有:3=3,即ASCII的3。
提醒一下:MODBUS通信協(xié)議中,若數(shù)字采用RTU格式,則被命名為MODBUS-RTU;若數(shù)據(jù)格式是ACSII碼,則被命名為MODBUS-ASC。前者較為常見,是標準通信協(xié)議。
ASCII碼用在PLC的RS485/MODBUS-ASC的數(shù)據(jù)通信幀中。
四點鐘:
32mod7,表示用32去除以7所得的余數(shù),這個余數(shù)是4,也即四點鐘。
五點鐘:
這里的是黃金分割數(shù),在各行各業(yè)中的應用極其廣泛。
對于電氣系統(tǒng)來說,一個最簡單的例子是:塑殼斷路器的寬度與長度之比符合黃金分割的關系,在此情況下,視覺效果是最佳的。
附件是一篇講黃金分割的科普材料,其中某頁摘錄如下:
所以,上述表達式的計算結果就是五點鐘。
六點鐘:
六點鐘比較好理解。因為,而3!=1X2X3=6。在這里,3!讀作3階乘。
因此,3!的結果就是六點鐘。
七點鐘:
再看七點鐘,其實它就是6.999999999999999999……,當然就是7了。知道為什么?我們來看:
其結果就是七點鐘。
八點鐘:
其實八點鐘就是二進制的BCD碼。我們來看看BCD碼,從1到15分別是:
1,10,11,100,101,110,111,1000,1001,1010,1011,1100,1101,1110,1111。
十進制的8就是二進制的1000,也就是時鐘里八點鐘的表達式??闯鰜砹藳]有?
二進制BCD碼在電子技術和PLC編程中應用十分廣泛。例如集成電路的譯碼器,就是按二進制BCD碼編排的。至于PLC編程中的應用,我們來看一個實例:
我們知道,在PLC的編程語言中,一個字的長度是16位二進制數(shù)。如果我們想用字來表達某斷路器的狀態(tài),于是我們要用兩個連續(xù)字。例如2000H存儲空間中存放0000000000000000這個數(shù),而2001H存儲單元中存放0000000000000001這個數(shù)。顯然,這可是既麻煩又浪費空間
如果我們用2000H存儲單元的最低位為零時表示某斷路器打開狀態(tài),用最低位為1時表示某斷路器閉合狀態(tài)。這樣一來,存儲單元2000H就可以同時表達16臺斷路器的狀態(tài)信息??梢钥闯?,我們極大地提高了存儲單元的利用率。
九點鐘:
這是什么意思呀?這是四進制數(shù)的表達式。
這不就是九點鐘嗎?
十點鐘:
是個矩陣:
結果就是十點鐘。
十一點鐘:
0X0B=0X0BH=11,16進制數(shù)的B就是十進制的11,就是十一點鐘。
十二點鐘:
就是十二點鐘。
有趣吧?!
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