低压电气和低压电器技术之9——与电气知识密切相关的时钟

      题图是一只时钟，它曾经被发表在旺点电气的技术探讨版块中。

　　这只时钟与电气知识密切相关。

　　不过，原图的钟在4点读数存在错误，我把它修正了。

　　现在，我们就来揭开这只时钟的秘密。

　　一点钟：

　　时钟的时刻值是B’L。什么意思呢?

　　B’L=1011’L=1，即右边第一位a0位。

　　我们知道，在开关逻辑设计中会遇见十六进制数，它们分别是：

　　”0，1，2，3，4，5，6，7，8.，9，A，B，C，D，E，F“。

　　这些数值对应的十进制数是：

　　”0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15“。

　　可见B就是11。我们用二进制来表达11是1011，脚标L表示低位，也即最右边的a0位，其值是1。

　　十六进制码、二进制码、十进制码和ASCII码的对应关系如下：

　　注意看倒数第2行B上方对应的1011。它的第0位等于”1“，就是一点钟。

　　十六进制码在PLC的RS485/MODBUS-RTU总线数据通信中使用十分广泛。例如下列通信帧：

　　“0B00640600DC00DA00DD504B"

　　这个通信帧的意义是：在ID地址为0BH(11)的电力仪表中，从0064H(100)开始的连续3个字中有数据，数据共占用了06H(6个字节)，数据内容分别是：00DCH(220V)、00DAH(218V)、00DDH(221V)，后面的5048H四个数码是CRC校验码。

　　这个通信帧读取了三相相电压值，分别是220V、218V和221V。

　　二点钟：

　　这个表达式是什么意思呢?我们看下式：

　　这是一个等比数列的之和。数列的首项是1，然后是1/2,1/4、……，等等，共比是1/2，数列的总和为2，就是二点钟。

　　我们来设想一下：我们用一系列的电阻串联，其中第一个电阻是1欧，第二个是第一个电阻的一半即0.5欧，第三个是第二个电阻的一半即0.25欧，……，电阻的数量为无穷大，那么这一串电阻串联后的最终值是多少?答案是2欧。

　　三点钟：

　　3=3，即ASCII的3，参见一点钟的表格。

　　我们知道，电力仪表、断路器脱扣器、继保装置广泛使用RS485通信接口，以MODBUS通信协议发送信息。MODBUS通信协议中，有两类数字表达形式。第一类叫做RTU格式，也即十六进制格式;第二类是ASCII码形式。

　　ASCII码是国际标准化组织依据美国的数据格式确定的，它与十进制数的对应关系是：

　　十进制格式：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：&#X33=3，即ASCII的3。

　　提醒一下：MODBUS通信协议中，若数字采用RTU格式，则被命名为MODBUS-RTU;若数据格式是ACSII码，则被命名为MODBUS-ASC。前者较为常见，是标准通信协议。

　　ASCII码用在PLC的RS485/MODBUS-ASC的数据通信帧中。

　　四点钟：

　　32mod7，表示用32去除以7所得的余数，这个余数是4，也即四点钟。

　　五点钟：

　　这里的是黄金分割数，在各行各业中的应用极其广泛。

　　对于电气系统来说，一个最简单的例子是：塑壳断路器的宽度与长度之比符合黄金分割的关系，在此情况下，视觉效果是最佳的。

　　附件是一篇讲黄金分割的科普材料，其中某页摘录如下：

　　所以，上述表达式的计算结果就是五点钟。

　　六点钟：

　　六点钟比较好理解。因为，而3!=1X2X3=6。在这里，3!读作3阶乘。

　　因此，3!的结果就是六点钟。

　　七点钟：

　　再看七点钟，其实它就是6.999999999999999999……，当然就是7了。知道为什么?我们来看：

　　其结果就是七点钟。

　　八点钟：

　　其实八点钟就是二进制的BCD码。我们来看看BCD码，从1到15分别是：

　　1，10，11，100，101，110，111，1000，1001，1010，1011，1100，1101，1110，1111。

　　十进制的8就是二进制的1000，也就是时钟里八点钟的表达式。看出来了没有?

　　二进制BCD码在电子技术和PLC编程中应用十分广泛。例如集成电路的译码器，就是按二进制BCD码编排的。至于PLC编程中的应用，我们来看一个实例：

　　我们知道，在PLC的编程语言中，一个字的长度是16位二进制数。如果我们想用字来表达某断路器的状态，于是我们要用两个连续字。例如2000H存储空间中存放0000000000000000这个数，而2001H存储单元中存放0000000000000001这个数。显然，这可是既麻烦又浪费空间

　　如果我们用2000H存储单元的最低位为零时表示某断路器打开状态，用最低位为1时表示某断路器闭合状态。这样一来，存储单元2000H就可以同时表达16台断路器的状态信息。可以看出，我们极大地提高了存储单元的利用率。

　　九点钟：

　　这是什么意思呀?这是四进制数的表达式。

　　这不就是九点钟吗?

　　十点钟：

　　是个矩阵：

　　结果就是十点钟。

　　十一点钟：

　　0X0B=0X0BH=11，16进制数的B就是十进制的11，就是十一点钟。

　　十二点钟：

　　就是十二点钟。

　　有趣吧?!