工业系统的驱动、测量、建模与控制下册 教学课件 作者 王孙安 任华 第19、20、21章.pptVIP

21.2.2　顺序控制中的条件和时间 1.顺序控制中的条件2.顺序控制中的时间 1.顺序控制中的条件  条件往往是由被控装置中的某些事件构成。比如，运动部件移动到一个预定的位置；容器中的液位、气体压力达到了某个预定值；被加热或被冷却部位的温度达到了某个预定点。这些事件一般用行程开关、限位开关、压力开关或温度开关等传感器检测，检测到的事件产生相应的开关量信号，信号经适当的调理后送到计算机的数据通道。 2.顺序控制中的时间  有一些工步之间必须严格遵守先后次序，有一些工步的执行过程需要一段时间，有一些工步执行前、后需要一段等待时间。比如“电梯轿厢门连续1min没有被阻挡，就关闭轿厢门”，“电梯起动时先关闭轿厢门，然后起动主电动机”，“投影机主灯断电后，冷却风扇转动3min”。 21.2.3　顺序控制的设计与实现 1.顺序控制系统的设计2.工控机用于顺序控制 1.顺序控制系统的设计 图21-4　工控机用于顺序控制的一般程序流程 2.工控机用于顺序控制  工控机用于顺序控制系统中，除开关量传感器和开关量执行器外，必须用到DI通道和DO通道。图21-4所示是一般顺序控制程序的流程。 21.3　训练内容 1.了解工控机怎样输入开关量信号。2.了解工控机怎样输出开关控制信号。3.初步了解工控机在顺序控制系统中的应用。4.会用C语言编写、调试简单的DI/DO通道程序。 21.3　训练内容 图21-5　DI通道和DO通道训练内容的系统连接a)用PCL-812PG采集卡和PCLD-880端子板　b)用ACL-8112PG采集卡和ACLD-9188端子板 21.4　阅读材料  21.4.1　二进制、十六进制与十进制数对照21.4.2　DI通道的信号调理21.4.3　DO通道的信号驱动 21.4.1　二进制、十六进制与十进制数对照 表21-1　1位十六进制数与二进制、十进制对照 21.4.2　DI通道的信号调理 图21-6　DI通道的几种信号调理电路a) 用积分电路消除开关抖动　b) 用光耦实现隔离和电平转换c) 用中间继电器实现隔离和电平转换　d) 用晶体管实现隔离和电平转换 21.4.3　DO通道的信号驱动 图21-7　DO通道的几种信号驱动电路a) 用光耦实现输出隔离　b) 用电磁继电器实现输出　c) 用固态继电器实现输出 3.模拟量和模拟信号  模拟量是某时段上和某有限数值域上连续取值的量。工业系统中的某些状态量，如力、位置、速度、加速度、姿态、温度、压力、流量等物理量，是在一个时段内连续变化的，量值也是在一定范围内连续的，这些量是典型的模拟量。能把这类连续物理量转换成连续电信号的传感器称为模拟传感器，得到的信号称为模拟信号。常常通过传感器把这些物理量转换成电压或电流。 4.数字量和数字信号  键盘、条码读入机、读卡机、扫描仪、打印机、数字显示器等数字化外部设备与计算机之间以数字信号的形式交换的信息。工业系统中也越来越多地用数字化的信号调理、传输和信号驱动，以数字方式把被测量输入或者把控制信号输出。工程中，“数字量”和“数字信号”两个术语常替换使用。 20.9.2　数据通道的分类 1.数字量输入通道2.数字量输出通道3.开关量输入通道4.开关量输出通道5.模拟量输入通道6.模拟量输出通道7.数据通道的外围电路 20.9.2　数据通道的分类 图20-6　四类数据通道 20.10　阅读材料  20.10.1　几个术语20.10.2　几种常用的数字控制器 20.10.1　几个术语  位(bit)是计算机处理信息的最小单位。一个位只有两种状态：“0”和“1”。 字节(Byte)常缩略成B，是表示存储容量、传送速率的基本单位，一个字节有8个位。 字(Word)在不同场合含义不同，对于微型计算机硬件而言，字是CPU与外部设备之间传送数据的基本单位。在微型计算机系统中，一个字可以是4位、8位、16位、32位、64位。 20.10.2　几种常用的数字控制器 1.单片机2.数字信号处理器3.嵌入式微处理器4.可编程序控制器 1.单片机  单片机是单片微型计算机的简称，主要由微处理器、一定容量的内部存储器以及输入、输出接口电路部件组成，并且这些电路集成在一块芯片上。 单片机是目前销售量最大、应用面最广、价格最便宜的微型计算机。它具有体积小、功耗低、功能强、性能价格比高等优点，因此在自动化装置、智能化仪器、过程控制和家用电器等各个领域得到日益广泛的应用。 2.数字信号处理器 1)采用多组总线结构实现并行处理，允许CPU同时访问指令和数据。2)能在一条指令中完成许多复杂运算，且复杂的运算能快速进行。3)有丰富的寻址方式，可以方便灵活地编程。4)有完善的片内外设，可以构成完整的单片系统。1)运算速度