微型计算机控制技术周少武剖析.docVIP

微 型 计 算 机 控 制 复 习 大 纲 主编：王慧芳 第一节 计算机控制系统的分类 运动控制——主要是一种对执行机构的控制 按控制对象分类: 过程控制——是一种大系统控制，控制对象比较多 计算机模拟数据采集与调节系统 按控制方式分类: 计算机顺序逻辑控制系统 数字程序控制系统 第二节 计算机控制系统的组成 控制计算机（主机、人机接口设备和过程输入输出通道） 硬件： 生产过程（控制对象） 现场仪表（传感器、变送器和执行器） 软件： 与IBM PC兼容工业控制计算机及分散型控制系统DCS监控计算机的软件 系统软件: 包括操作系统、数据库，以及各种语言的汇编、解释和编译软件等。 应用软件：是面向生产过程的程序，核心任务是完成数据采集、显示报警和控制，主要包括控制程序、数据采集及处理程序、巡回检测程序和数据管理程序。应用软件的优劣，将给控制系统的功能、精度和效率带来很大的影响，它的设计是非常重要的。 工控单板计算机、单回路调节器及DCS现场控制站的软件 数据采集 报警与控制程序 显示程序 键盘管理程序 自诊断程序等 第三节 基本接口技术 过程通道: 计算机与生产过程或被控设备之间的信息传输与转换的连接通道。 输入通道: 把模拟量或开关量信号转换成计算机能接受的数字量信号 输出通道: 把输出的数字量转换成执行机构能接受的信号 地址线——20条地址线 数据线——8条数据线 时钟 电源与地 PC/XT总线: 62条线AT扩展: 36条线 总线驱动 数据缓冲与锁存 中断管理或提供状态信息 接口电路基本功能： 设备选择（I/O地址译码） 电平转换 数据位宽度变换以及并串行变换 可编程 第四节 I/O口地址译码 不存在地址重叠但译码电路较复杂连线也较多全译码法可以提供对 部分译码：是将高位地址线中的一部分(而不是全部)进行译码，产生片选信号。该方法常用于不需要全部地址空间的寻址能力，但采用线选法地址线又不够用的情况。 线译码（线选）：是将单根的高位地址线连接到外围接口芯片的片选端，以获得一确定的地址信号，由此选通该芯片。 门电路译码 按译码电路所用元器件分： 译码器译码 数据比较器译码 固定地址译码 按I/O地址能否在使用时改变分： 可变地址译码 第五节 数字量输入输出通道 输入信号调理电路(RC滤波器)： 针对输入过程中可能引入的过电压、反极性电压、瞬态尖峰等干扰以及开关触点抖动而出现的振荡进行消除。 光耦隔离能有效去除共模干扰。 RC低通滤波消除差模干扰并去抖动。 输出驱动电路 脉冲变压器隔离 常用隔离技术： 光耦隔离 过零检测电路：正弦波电压过零及电压绝对值低于二极管正向导通电压期间，两个光耦均不导通，输出高电平；其余时刻输出低电平。 直流继电器 固态继电器： 交流继电器 第六节 模拟量输入通道 信号测量:主要通过敏感元件、传感器或测量仪表等实现。 多路开关：对多路信号轮流进行处理以简化电路，降低成本。 导通电阻 关断漏电流 开关时间 电源 输入阻抗高 前置放大器要求： 漂移低 共模抑制比大 采样/保持电路： 最基本采样保持电路由模拟开关、保持电容和缓冲放大器组成。 保