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   1．接地系統(tǒng)的基本要求
    設(shè)備、控制系統(tǒng)良好的接地，不僅是保證人身安全所需的“電擊防護(hù)”措施，而且也是抑制干擾、減小電磁干擾、提高系統(tǒng)可靠性的重要手段，在設(shè)計(jì)、施工階段必須予以重視。
  PLC控制系統(tǒng)對(duì)接地的一般要求如下：
  ①系統(tǒng)接地必須良好，對(duì)于PLC控制系統(tǒng)，接地電阻應(yīng)小于4Q。
  ②接地線必須有足夠大的線徑，獨(dú)立安裝的PLC基本單元，應(yīng)使用截面積在2.5nim2以上的黃／綠線與系統(tǒng)保護(hù)接地線(PE)連接。
  ③模塊化結(jié)構(gòu)的PLC，各模塊與機(jī)架間一般可以通過模塊本身的接地連接端，使得各模塊與嘰架間保持良好的接地，但機(jī)架與系統(tǒng)保護(hù)地之間應(yīng)**接地良好，應(yīng)使用截面積在2.5mm2以上的黃／綠線與系統(tǒng)保護(hù)接地線(PE)連接。
  ④系統(tǒng)中的其他控制裝置（如驅(qū)動(dòng)器、變頻器等）的接地必須同樣符合規(guī)范，并獨(dú)立接地。
  ⑤系統(tǒng)中的各類屏蔽電纜的屏蔽層、金屬軟管、走線槽（管）、分線盒等均必須**接地良好。
    2．各類不同接地的處理
    在PLC系統(tǒng)中，主要有以下幾種與接地有關(guān)的常用“地”，需要根據(jù)不同的情況進(jìn)行分別處理。
    (l)數(shù)字信號(hào)地
    數(shù)字信號(hào)地是指系統(tǒng)中各種開關(guān)量（數(shù)字量）的OV端，如接近開關(guān)的OV線、PLC輸入的公共OV、晶體管輸出的公共OV等。
    數(shù)字信號(hào)地在PLC控制系統(tǒng)中，原則上只需要按照PLC規(guī)定的輸入／輸出連接方式進(jìn)行連接即可，無須另外考慮專門的地線，也不需要與PE線進(jìn)行連接，詳見本書7.3節(jié)“I/O接口設(shè)計(jì)”部分。
    (2)模擬信號(hào)地
    模擬信號(hào)地是指系統(tǒng)中各類模擬量的OV端，如用于驅(qū)動(dòng)器（變頻器）的速度給定電壓輸出、測(cè)速反饋輸入、傳感器輸入等。
    模擬信號(hào)通常采用差動(dòng)輸出／輸入，各信號(hào)間的OV各自獨(dú)立，因此，模擬信號(hào)地一般不允許進(jìn)行相互間的連接，也不允許與系統(tǒng)的PE線進(jìn)行連接。
    用于模擬量輸入／輸出的連接線，原則上應(yīng)使用帶有屏蔽的“雙絞”電纜，屏蔽電纜的屏蔽層必須根據(jù)不同的要求與系統(tǒng)的PE線連接。
  (3)保護(hù)地
  保護(hù)地是指系統(tǒng)中各控制裝置、用電設(shè)備的外殼接地，如電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)器的保護(hù)接地等。這些保護(hù)地必須直接與電柜內(nèi)的接地母線（PE母線）連接，不允許控制裝置、用電設(shè)備的PE線進(jìn)行“互連”。
    (4)直流電源地
    系統(tǒng)直流電源地是指除PLC內(nèi)部電源以外的外部直流電源的OV端（PLC內(nèi)部直流電源的OV端，一般與PLC的數(shù)字信號(hào)地共用）。可以分以下幾種情況進(jìn)行處理：
    ①當(dāng)PLC輸入／輸出直流電源分離時(shí)，用于PLC輸入的直流電源的OV，必須按本章7.3節(jié)“I/O接口設(shè)計(jì)”部分的要求，與PLC的OV公共線進(jìn)行連接。用于PLC輸出的直流電源，根據(jù)需要，可以不與PLC的OV公共端連接或與PLC的OV公共端連接。
    ②當(dāng)PLC輸入／輸出直流電源共用時(shí)，直流電源的OV必須與PLC的OV公共線連接。用于PLC輸入／輸出的直流電源OV與系統(tǒng)接地(PE)線之間，根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需要，可以連接也可以不連接。
    ③單獨(dú)用于PLC系統(tǒng)執(zhí)行元件的直流電源OV，原則上不與PLC的OV連接，但一般需要與系統(tǒng)的接地(PE)線進(jìn)行連接。
    (5)交流電源地
    交流電源地是指系統(tǒng)中使用的交流電源的OV端（或N線），如220V控制回路的OV端、交流照明電路、交流指示燈的OV端等。
    在交流控制回路使用隔離變壓器時(shí)，出于“電擊防護(hù)”等方面的考慮，為了讓變壓器起到“隔離”作用，原則上不應(yīng)將交流電源的OV端與系統(tǒng)接地(PE)線相連。
    從抗干擾的角度考慮，控制系統(tǒng)的PE線原則上也不應(yīng)與電網(wǎng)的N線相連。但在某些進(jìn)口機(jī)床上，也有使用特殊的“短接端”，將交流電源的OV端、N線、接地(PE)線進(jìn)行相互連接的情況。
    PLC控制系統(tǒng)通常屬于1MHz以下的低頻電路的范疇，因此，一般應(yīng)采用“單點(diǎn)接地”的接地方式。PLC經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法顧名思義就是依據(jù)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法。它主要基于以下幾點(diǎn)。
(1) PLC的編程，從梯形圖來看，其根本點(diǎn)是找出符合控制要求的系統(tǒng)各個(gè)輸出的工作條件，這些條件又總是用機(jī)內(nèi)各種器件按一定的邏輯關(guān)系組合來實(shí)現(xiàn)的。
(2)梯形圖的基本模式為啟一保一停電路。每個(gè)啟一保一停電路一般只針對(duì)一個(gè)輸出，這個(gè)輸出可以是系統(tǒng)的實(shí)際輸出，也可以是中間變量。
(3)梯形圖編程中有一些約定俗成的基本環(huán)節(jié)，它們都有一定的功能，可以在許多地方借以應(yīng)用。
在編繪以上各例程序的基礎(chǔ)上，現(xiàn)將“經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法”編程步驟總結(jié)如下。
(1>在準(zhǔn)確了解控制要求后，合理地為控制系統(tǒng)中的事件分配輸入輸出端。選擇必要的機(jī)內(nèi)器件，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、輔助繼電器。
(2)對(duì)于一些控制要求較簡(jiǎn)單的輸出，可直接寫出它們的工作條件，依啟一保一停電路模式完成相關(guān)的梯形圖支路。工作條件稍復(fù)雜的可借助輔助繼電器。
(3)對(duì)于較復(fù)雜的控制要求，為了能用啟一保一停電路模式繪出各輸出端的梯形圖，要正確分析控制要求，并確定組成總的控制要求的關(guān)鍵點(diǎn)。在空間類邏輯為主的控制中關(guān)鍵點(diǎn)為影響控制狀態(tài)的點(diǎn)(如搶答器例中主持人是否宣布開始，答題是否到時(shí)等)。在時(shí)間類邏輯為主的控制中(如交通燈)，關(guān)鍵點(diǎn)為控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時(shí)間。
(4)將關(guān)鍵點(diǎn)用梯形圖表達(dá)出來。關(guān)鍵點(diǎn)總是用機(jī)內(nèi)器件來代表的，應(yīng)考慮并安排好。繪關(guān)鍵點(diǎn)的梯形圖時(shí)，可以使用常見的基本環(huán)節(jié)，如定時(shí)器計(jì)時(shí)環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)、分頻環(huán)節(jié)等。
(5)在完成關(guān)鍵點(diǎn)梯形圖的基礎(chǔ)上，針對(duì)系統(tǒng)較終的輸出進(jìn)行梯形圖的編繪。使用關(guān)鍵綜合出較終輸出的控制要求。
(6)審查以上草繪圖紙，在此基礎(chǔ)上，補(bǔ)充遺漏的功能，更正錯(cuò)誤，進(jìn)行最后的完善。
最后需要說明的是“經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法”并無一定的章法可循。在設(shè)計(jì)過程中如發(fā)現(xiàn)初步的設(shè)計(jì)構(gòu)想不能實(shí)現(xiàn)控制要求時(shí)，可換個(gè)角度試一試。當(dāng)您的設(shè)計(jì)經(jīng)歷多起來時(shí)，經(jīng)驗(yàn)法就會(huì)得心應(yīng)手了

在很多應(yīng)用場(chǎng)合中，需要用到語音錄放功能，如機(jī)、電話自動(dòng)應(yīng)答裝置等。本文介紹一種簡(jiǎn)單實(shí)用的dsPIc數(shù)字信號(hào)控制器，用來完成語音錄放功能。由于dsPIC強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理功能，可以提供后續(xù)的復(fù)雜處理等，具有良好的易擴(kuò)展性。

 介紹dsPIc數(shù)字信號(hào)控制器以廈ISD4002語音芯片的功能特點(diǎn)；特別介紹dsPIC的SPl庫函數(shù)的功能及使用，并給出一種簡(jiǎn)單的語音錄放電路。具有、易使用等特點(diǎn)，有較高的實(shí)用價(jià)值。

1 dsPlC系列的簡(jiǎn)單介紹
    dsPIC系列是Microchip公司推出的新型16位高性能數(shù)字信號(hào)控制器。它結(jié)合了單片機(jī)的控制優(yōu)點(diǎn)及數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的高速運(yùn)算特性，為嵌入式系統(tǒng)提供了單一芯片解決方案。它繼承了PlC單片機(jī)系列的哈佛總線結(jié)構(gòu)和精簡(jiǎn)指令集(RISC)技術(shù)，以及尋址方式簡(jiǎn)單、運(yùn)行速度快、功耗低、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)集成了主板級(jí)的DSP功能，能夠提供強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理能力；此外，還提供了如UART、CAN、SPI等豐富的外圍接口，可以方便地與其他設(shè)備進(jìn)行通信互聯(lián)。本文介紹使用dsPIC數(shù)字信號(hào)控制器的SPI接口與ISD語音芯片進(jìn)行通信控制，使用的芯片型號(hào)為dsPIc30F6014。

2 ISD系列語音錄放芯片
    ISD系列語音芯片是美國ISD公司推出的產(chǎn)品。該系列芯片采用多電平直接模擬存儲(chǔ)(Chip Corder)專利技術(shù)，聲音不需要A/D轉(zhuǎn)換和壓縮，每個(gè)采樣直接存儲(chǔ)在片內(nèi)的閃爍存儲(chǔ)器中，避免了A/D轉(zhuǎn)換的誤差；能夠真實(shí)、自然地還原語音、音樂及效果聲；避免了一般固體錄音電路量化和壓縮造成的量化噪聲和金屬聲。ISD4000系列采用CM0s技術(shù)，內(nèi)含晶體振蕩器、防混疊濾波器、平滑濾波器、自動(dòng)靜噪、音頻功率放大器及高密度多電平閃爍存儲(chǔ)陣列等，只需要很少的外圍器件即可構(gòu)成一個(gè)完整的語音錄放系統(tǒng)。它的操作命令通過串行通信接口(SPI)或Microwire送入；采樣頻率可為4.O Hz、5.3 Hz、6.4 Hz、8.O Hz，頻率越低，錄放時(shí)間越長，但音質(zhì)會(huì)有所下降；片內(nèi)信息存于閃爍存儲(chǔ)器中，可在斷電情況下保存(典型值)，反復(fù)錄音10萬次；器件工作電壓3 v，工作電流25～30 mA，音質(zhì)好，適用于移動(dòng)電話及其他便攜式電子產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)使用的芯片型號(hào)為ISD4002，單片錄放時(shí)間為120 s。

3 SPI接口介紹
    SPI是由美國摩托羅拉公司推出的一種同步串行傳輸規(guī)范，常作為單片機(jī)外設(shè)芯片串行擴(kuò)展接口。SPI有4個(gè)引腳：SS(從器件選擇線)、SDO(串行數(shù)據(jù)輸出線)、SDI(串行數(shù)據(jù)輸入線)和SCK(同步串行時(shí)鐘線)。SPI可以用全雙工通信方式同時(shí)發(fā)送和接收8(16)位數(shù)據(jù)，過程如下：主機(jī)啟動(dòng)發(fā)送過程，送出時(shí)鐘脈沖信號(hào)，主移位寄存器的數(shù)據(jù)通過SDO移入到從移位寄存器，同時(shí)從移位寄存器中的數(shù)據(jù)通過SDI移人到主移位寄存器中。8(16)個(gè)時(shí)鐘脈沖過后，時(shí)鐘停頓，主移位寄存器中的8(16)位數(shù)據(jù)全部移人到從移位寄存器中，隨即又被自動(dòng)裝入從接收緩沖器中，從機(jī)接收緩沖器滿標(biāo)志位(BF)和中斷標(biāo)志位(SSPIF)置“1”。同理，從移位寄存器中的8位數(shù)據(jù)全部移入到主寄存器中，隨即又被自動(dòng)裝入到主接收緩沖器中．主接收緩沖器滿標(biāo)志位(BF)和中斷標(biāo)志位(SSPIF)置“1”。主CPU檢測(cè)到主接收緩沖器的滿標(biāo)志位或者中斷標(biāo)志位置1后，就可以讀取接收緩沖器中的數(shù)據(jù)。同樣，從CPU檢測(cè)到從接收緩沖器滿標(biāo)志位或中斷標(biāo)志位置1后，就可以讀取接收緩沖器中的數(shù)據(jù)，這樣就完成了一次相互通信過程。這里設(shè)置dsPIC30F6014為主控制器，ISD4002為從器件，通過SPI口完成通信控制的過程。

4 dsPIC的SPI函數(shù)庫
    dsPIC30F6014提供了2個(gè)SPI接口模塊，每個(gè)接口模塊包括三個(gè)特殊功能寄存器和四個(gè)引腳。SPIxBUF是數(shù)據(jù)緩沖寄存器。需要注意的是，接收緩沖SPIxRBF和發(fā)送緩沖SPIxTBF共享同一個(gè)地址，即它們都是地址映射到SPIxBUF的。也就是說，當(dāng)對(duì)接收或發(fā)送緩沖寄存器操作時(shí)，都只能對(duì)SPIxBUF進(jìn)行操作，而不能直接對(duì)SPIxRBF或SPIxTBF進(jìn)行操作。SPIxCON是控制寄存器，用來對(duì)sPI模塊的操作模式等進(jìn)行配置；SPIxSTAT是狀態(tài)寄存器，用來標(biāo)示SPI模塊所處的狀態(tài)。

  通過對(duì)控制寄存器的配置，可以將SPI模塊設(shè)置為8位或16位模式、主模式或從模式、幀同步等多種操作模式，還可以對(duì)時(shí)鐘邊沿、時(shí)鐘分頻倍數(shù)等進(jìn)行配置。這里使用了以dsPIC為主，ISD為從的主從模式。Microchip提供的外圍接口庫可以方便地完成這些配置工作。

    dsPIC Lange Tools Libraries是MictoChip公司提供給開發(fā)者的一套工具庫，其中主要含3個(gè)子庫．DSP庫，提供常用的DSP函數(shù)；外圍接口庫，提供對(duì)dsPIC系列所有外圍接口的驅(qū)動(dòng)函數(shù)，包括SPI接口；標(biāo)準(zhǔn)C及數(shù)學(xué)函數(shù)庫，可在Microchip的網(wǎng)站下載(www．microchip． com)。我們使用其中的外圍接口庫中的SPI庫函數(shù)即可。SPI庫中主要包括以下幾個(gè)函數(shù)：
    ①configIntSPIx SPI中斷配置函數(shù)。該函數(shù)可以對(duì)sPI接口的中斷使能位以及中斷優(yōu)先級(jí)進(jìn)行配置，返回值為空。
    ②CloseSPlx關(guān)閉SPI接口。
    ③DataRdySPlx SPl接口數(shù)據(jù)就緒。該函數(shù)用來判斷SPI接收緩沖區(qū)中是否有數(shù)據(jù)等待讀出。若返回值為1，表示緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)已經(jīng)就緒，等待讀出；若返回值為0，則標(biāo)示緩沖區(qū)為空。
    ④ReadSPIx讀SPI接口緩沖區(qū)。
    ⑤WriteSPIx向SPI接口發(fā)送緩沖區(qū)寫數(shù)據(jù)。
    ⑥OpenSPIx打開SPI接口。該函數(shù)包含2個(gè)參數(shù)：configl和config2。configl中包含對(duì)SPI接口操作模式的配置信息，將寫入控制寄存器；config2中包含SPI的狀態(tài)信息，將寫入狀態(tài)寄存器。該函數(shù)在打開SPI接口的同時(shí)完成對(duì)其的配置。
    ⑦puasSPIx函數(shù)將一個(gè)字符串?dāng)?shù)據(jù)寫入到發(fā)送緩沖區(qū)中。
    ⑧getsSPIx函數(shù)將從接收緩沖區(qū)讀人*長度的字符串?dāng)?shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)存到*的空間。

    除了這8個(gè)函數(shù)以外，該庫還提供了相應(yīng)的宏指令完成同樣的功能，可以在程序中方便地使用。

5 lSD4002
    ISD4002工作于SPI串行接口。SPI協(xié)議是一個(gè)同步串行協(xié)議，協(xié)議定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿動(dòng)作。對(duì)ISD4002而言，在時(shí)鐘上升沿鎖存MOSI引腳數(shù)據(jù)．存下降沿將數(shù)據(jù)送至MISO引腳．協(xié)議具體內(nèi)容如下：
    ①所有串行開始于SS下降沿；
    ②SS在傳輸期間必須保持為低電平，在兩條指令之間保持為高電平；
    ③數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿移入，在下降沿移出；
    ④SS變低，輸入指令和地址之后，ISD才會(huì)開始錄放動(dòng)作；
    ⑤指令格式是10位地址碼加6位控制碼；
    ⑥ISD的任何操作(含快進(jìn))如果遇到EOM或OVF則產(chǎn)生一個(gè)中斷，該中斷狀態(tài)在下一個(gè)SPI周期開始時(shí)被；
    ⑦使用讀指令會(huì)使中斷狀態(tài)為移出ISD的MISO引腳時(shí)，控制及地址數(shù)據(jù)也同步從MOSI移入；
    ⑧所有操作在運(yùn)行位(RUN)置1時(shí)開始，置0時(shí)結(jié)束；
    ⑨所有指令都在SS上升沿開始執(zhí)行。

 對(duì)于ISD4002，器件延時(shí)TPUD(8kHz采樣時(shí)，約為25 ms)后才能開始操作；因此，用戶發(fā)完上電指令后，必須等待TPUD.才能發(fā)出一條操作指令。下面是典型的操作。

    從00處發(fā)音，應(yīng)遵循如下時(shí)序：
    發(fā)POWERUP命令；
    等待TPUD(上電延時(shí))；
    發(fā)地址值為00的SFTY命令；
    發(fā)Y命令。
    器件會(huì)從00開始放音，當(dāng)出現(xiàn)EOM時(shí)，立即中斷，停止放音。
    如果從00處錄音，則按以下時(shí)序；
    發(fā)POWER UP命令；
    等待TPUD(上電延時(shí))；
    發(fā)POWER UP命令
    等待2倍TPUD；
    發(fā)地址值為00的SETREC命令；
    發(fā)REC命令。
    器件便從00開始，一直到出現(xiàn)OVF(存儲(chǔ)器末尾)時(shí)，錄音停止。

6 電路設(shè)計(jì)
    本電路采用dsPICC30F6014數(shù)字信號(hào)控制器，通過3個(gè)按鍵開關(guān)控制ISD4002錄放音芯片的動(dòng)作。S1、S2、S3分別接到控制器外部中斷INTl、INT2、INT3上。當(dāng)按下S1時(shí)，開始錄音，再次按下S1時(shí)停止錄音。如此反復(fù)即可實(shí)現(xiàn)多段錄音。同理，按下S2時(shí)開始放音，再次按下S2是停止放音。如此反復(fù)順序播放多段錄音。按下S3關(guān)機(jī)。

(1)硬件電路設(shè)計(jì)
    整個(gè)電路由語音錄放電路、話筒輸入電路、按鍵開關(guān)電路及LCD顯示電路構(gòu)成。由于本設(shè)計(jì)輸出直接驅(qū)動(dòng)普通耳機(jī)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)不需外部功放電路，直接利用ISD4002內(nèi)部功放輸出即可。ISD4002作為從機(jī)，其SPI接口的MOSI接控制器的SDO；MISO接控制器的SDI；SCLK接SCK；SS接控制器的SS即可。LCD用于人機(jī)交互的界面顯示。

(2)軟件設(shè)計(jì)
    程序包括主程序以及幾個(gè)子程序。主程序中，在完成初始化的工作之后，進(jìn)入一個(gè)while循環(huán)，等待響應(yīng)按鍵觸發(fā)的中斷，若有按鍵按下，則進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。在按鍵S1的中斷服務(wù)程序中，設(shè)置一個(gè)標(biāo)志變量，Sl每按下一次，標(biāo)志變量取反，用來控制錄音及停止錄音。同理，S2的中斷服務(wù)程序中也設(shè)置一個(gè)標(biāo)志變量，控制開始放音及停止放音。S3的中斷服務(wù)程序中則發(fā)送Power-Down指令關(guān)機(jī)。程序清單中給出了主程序以及中斷服務(wù)程序，另外包括LCD驅(qū)動(dòng)程序以及dsPIC的SPI函數(shù)庫等。

7 總 結(jié)
    該電路易于實(shí)現(xiàn)，功能簡(jiǎn)單實(shí)用，可擴(kuò)展性較好；輸出聲音清晰、自然。如要增加錄音時(shí)間，可選用ISD4000系列的其他芯片，程序基本相同。另外，在設(shè)計(jì)過程中有以下幾點(diǎn)事項(xiàng)需要注意：
    ①在SPI的中，不同芯片所定義的傳輸順序可能不同，因此要注意是先傳高位還是先傳低位。ISD4002要求先傳高位數(shù)據(jù)，如果與主芯片所定義的順序相反，則只要把指令碼反過來傳即可。
    ②由于ISD4002要求在時(shí)鐘前半個(gè)周期把數(shù)據(jù)放在傳輸線上，因此，在使用dsPIC的SPI函數(shù)庫時(shí)需要注意SPI初始化。在本設(shè)計(jì)中，使用的配置為SPl—CKE—ON&CLK_P0L_ACTIVE_HIGH。
    以上兩點(diǎn)可能會(huì)幫助解決一些常見問題。

脈動(dòng)真空是國內(nèi)九十年代中期發(fā)展的一種新型設(shè)備，由于采用了脈動(dòng)真空技術(shù)，效果好，廣泛應(yīng)用于供應(yīng)室、手術(shù)室、制藥廠及科研部門。基于PLC的控制系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，隨著觸摸屏的推廣應(yīng)用，使得其介面越來越人性化和個(gè)性化，逐漸成為醫(yī)療器械行業(yè)器的主品。
湖南某器械公司順應(yīng)世界電氣發(fā)展潮流，用PLC和觸模屏控制系統(tǒng)替代原有的電氣控制系統(tǒng)，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)及推廣應(yīng)用，取得了良好的使用效果，深得用戶滿意。
1．脈動(dòng)真空器的基本特點(diǎn)
脈動(dòng)真空器是采用飽和蒸汽的設(shè)備。所謂脈動(dòng)真空，就是首先將器夾套進(jìn)蒸汽至額定壓力，然后用真空泵將器內(nèi)室抽到一個(gè)較高的真空度（脈動(dòng)下限），再充蒸汽到設(shè)定正壓（脈動(dòng)上限），如此一負(fù)一正的過程即為一次脈動(dòng)循環(huán)。經(jīng)過幾次脈動(dòng)后，基本抽盡器體內(nèi)的冷空氣，接著進(jìn)飽和蒸汽達(dá)到不同物品對(duì)應(yīng)的溫度，開始累計(jì)計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)結(jié)束后，抽真空干燥，使物品達(dá)到較好的干燥度，后可直接使用。從而達(dá)到很好的效果，符合藥品生產(chǎn)GMP規(guī)范。
2．控制系統(tǒng)
2.1 控制部分的硬件構(gòu)成
根據(jù)脈動(dòng)真空器的控制要求，控制系統(tǒng)采用日本三菱公司的FX2N-16M可編程、F940GOT-LWD觸摸屏、FX2N-2AD模擬量輸入單元、FX0N-8EYR輸出擴(kuò)展模塊。外圍設(shè)備有SP-E4004迅普微型打印機(jī)，水環(huán)式真空泵，德得公司的氣動(dòng)角座閥及壓力變送器、一體式溫度變送器、門電機(jī)等。

主要元件功能：
1）主機(jī)FX2N-16MR可編程序控制器是三菱公司FX系列的較高產(chǎn)品。內(nèi)置8K步的RAM存儲(chǔ)器，輔助繼電器3072點(diǎn)，8000點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器，100ms、10ms、1ms等256點(diǎn)定時(shí)器，256點(diǎn)計(jì)數(shù)器。基本指令27種，應(yīng)用指令128種。運(yùn)算處理速度：本指令0.08μs/指令，應(yīng)用指令1.52～數(shù)100μs/指令。
2）FX2N-2AD模擬量輸入單元，可以輸入兩路模擬量信號(hào)，接受4～20mA電流信號(hào)或0～10V電壓信號(hào)。
3）F940GOT-LWD為6寸單色觸摸屏，功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單。
顯示功能：較多可顯示500個(gè)用戶制作畫面。除了顯示英文、漢字、數(shù)字等外，還能顯示直線、圓、四邊形等簡(jiǎn)單圖形。
監(jiān)示功能：可用數(shù)值或條形圖監(jiān)示并顯示可編程序控制器子元件的設(shè)定值或現(xiàn)在值。
程序清單：可在指令清單程序方式下進(jìn)行程序的讀出/寫入/監(jiān)示。
數(shù)據(jù)采樣功能：在特定周期或起動(dòng)條件成立時(shí)收集*數(shù)據(jù)寄存器的當(dāng)前值，用清單形式或圖表形式顯示、打印采樣數(shù)據(jù)。
報(bào)警功能：可使較多256點(diǎn)的可編程序控制器的連續(xù)元件與報(bào)警信息對(duì)應(yīng)。
4）FX0N-8EYR為8點(diǎn)繼電器輸出擴(kuò)展模塊。
5）D50-BGD開關(guān)電源為觸摸屏提供24V、打印機(jī)提供5V電源。
2.2 控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件
可編程序控制器的編程軟件為SWOPC-FXGP/WIN-C[1]，是一個(gè)應(yīng)用于FX系列可編程控制器的編程軟件，可在bbbbbbS介面下運(yùn)行。可用階梯圖、程序語句來創(chuàng)建順控指令程序，建立注釋數(shù)據(jù)及設(shè)置寄存器數(shù)據(jù)；該程序可在串行系統(tǒng)中與可編程序控制器進(jìn)行通迅、文件傳送、操作監(jiān)控以及各種測(cè)試功能。
觸摸屏的編寫軟件為FX-PCS-DU/WIN-C[2]，具有字串庫、圖形庫、數(shù)據(jù)文件、系統(tǒng)設(shè)定、項(xiàng)目檢查、蜂鳴器等功能。可給畫面15級(jí)加密，讓不同級(jí)別的操作者擁有不同權(quán)限。

3．控制程序
為了適應(yīng)用戶的多種需要，設(shè)置了四種工作程序：織物程序；器械程序；液體程序；B－D試驗(yàn)程序。
3.1 織物程序
織物程序適宜用于紡織品、布類、手術(shù)包、衛(wèi)生敷料的。出廠設(shè)定參數(shù)為脈動(dòng)3次、溫度134℃。程序運(yùn)行過程：脈動(dòng)—升溫——排汽—干燥—回氣—結(jié)束。
3.2 器械程序
器械程序適用于金屬類手術(shù)器械、工器具、無菌器皿等物品的。出廠設(shè)定參數(shù)為脈動(dòng)2次、溫度126℃。
3.3 液體程序
為防止在高溫下因液體沸騰而產(chǎn)生濺溢，液體程序特地采取了后緩慢排汽的技術(shù)措施，特別適用于非密封裝載的醫(yī)用液體。出廠設(shè)定參數(shù)為脈動(dòng)1次、溫度121℃。
在液體程序中特設(shè)溫度時(shí)間控制/F0值控制供用戶選擇。
F0值是將被物品不同受熱溫度折算到與濕熱121℃時(shí)熱效力相當(dāng)?shù)臅r(shí)間。F0值的計(jì)算對(duì)驗(yàn)證效果較為有用。在程序中設(shè)計(jì)每6秒采樣一次，溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算，計(jì)算出F0值。
3.4 B－D試驗(yàn)程序
B－D試驗(yàn)是為檢驗(yàn)本設(shè)備效果而設(shè)置的程序。固定參數(shù)為溫度135℃，3.5分鐘。用于判斷運(yùn)行是否正常，是否能進(jìn)行徹底的。
3.5 其它功能
1）手動(dòng)操作畫面：系統(tǒng)為了安裝、調(diào)試及維護(hù)的需要特設(shè)置了手動(dòng)操作畫面，對(duì)應(yīng)每個(gè)執(zhí)行元件均有一按鍵交替控制，即按一下啟動(dòng)，再按則停止，且對(duì)應(yīng)指示燈顯示。
2）幫助菜單：在系統(tǒng)畫面中除了產(chǎn)品簡(jiǎn)介外，更添加了詳細(xì)的操作說明及故障處理介紹，讓用戶直接面對(duì)觸摸屏即可對(duì)產(chǎn)品有一個(gè)全面的了解。
3）數(shù)據(jù)打印：完畢后，可以打印溫度、壓力、F0值等參數(shù)。
4．系統(tǒng)改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)
1）本控制系統(tǒng)將設(shè)備的整個(gè)工藝流程圖顯示在屏幕上，每個(gè)執(zhí)行元件都有對(duì)應(yīng)指示，介面直觀明了、不易出錯(cuò)；
2）可在線修改參數(shù)、程序，維護(hù)方便；
3）設(shè)有幫助菜單，使得后續(xù)操作培訓(xùn)更為輕松；
4）控制電路簡(jiǎn)潔明了，增強(qiáng)了可靠性。
5）系統(tǒng)有很高的穩(wěn)定性和抗干擾能力。

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