计控课程设计 毕业论文设计

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1、课程设计(综合实验)报告（2012--2013年度第2学期）名称：计算机控制技术与系统题目：开关量I/O通道中抗干扰措施的分析与可实现方案设计《计算机控制技术与系统》课程设计任务书一．目的与要求1．通过本课程设计教学环节，使学生加深对所学课程内容的理解和掌握；2．结合工程问题，培养提高学生查阅文献、相关资料以及组织素材的能力；3．培养锻炼学生结合工程问题独立分析思考和解决问题的能力；4．要求学生能够运用所学课程的基本理论和设计方法，根据工程问题和实际应用任务的要求，进行方案的总体设计和分析评估；5.报告原则上要求依据相应工程技术规范进行设计、制图、分析和撰写等。二．主要内容1．数字控

2、制算法分析设计；2．现代控制理论算法分析设计3．模糊控制理论算法分析设计4．过程数字控制系统方案分析设计；5．微机硬件应用接口电路设计；6．微机应用装置硬件电路、软件方案设计；7．数字控制系统I/O通道方案设计与实现；8．PLC应用控制方案分析与设计；9．数据通信接口电路硬软件方案设计与性能分析；10．现场总线控制技术应用方案设计；11．数控系统中模拟量过程参数的检测与数字处理方法；12．基于嵌入式处理器技术的应用方案设计；13．计算机控制系统抗干扰技术与安全可靠性措施分析设计；14．计算机控制系统差错控制技术分析设计；15．计算机控制系统容错技术分析设计；16．工程过程建模方法分析

3、及设计；17．生物质发电及综合利用技术分析设计。三．进度计划序号设计内容完成时间备注1选择课程设计题目，查阅相关文献资料2013年6月17日2文献资料学习，根据所选题目进行方案设计2013年6月18日3与指导老师讨论设计内容修改设计方案2013年6月19日4撰写课程设计报告2013年6月20日5课程设计答辩2013年6月21日四．设计成果要求1．针对所选题目的国内外应用发展概述；2．课程设计正文内容，包括设计方案、硬件电路和软件流程，以及综述、分析等；3．课程设计总结（或结论）以及参考文献；4．要求设计报告规范完整。五．考核方式《计算机控制技术与系统》课程设计成绩评定依据如下：1．课

4、程设计报告；2．独立工作能力及设计过程的表现；3．答辩时回答问题情况。成绩以五级分制综合评定分为优、良、中、及格、不及格。学生姓名：李俊杰指导教师：程海燕2013年6月21日一、目的与要求 1．了解干扰的基本概念和形成原理； 2．分析干扰的主要来源及干扰分类； 3．结合实际情况，了解和掌握干扰的主要传播途径； 4．具体分析开关量输入/输出通道干扰形成的异同和输入通道和输出通道的抗干扰措施； 5．开关量I/O通道抗干扰可实现方案的设计。选择开关量I/O通道的一个具体抗干扰方案，详细解释和分析抗干扰的方法、适用条件和选取原则。 二、设计正文1．开关量I/O通道的任务及作用：<1>．开关量

5、输入通道DI的任务及作用：将现场的开关量信号或控制表盘中各种继电器触点信号，有选择地输给计算机。（1）定时记录生产过程中某些设备的状态；（2）对生产过程中某些设备的状态进行检查，以便发现问题进行处理。如有异常，则及时向主机发出请求信号，申请故障处理。<2>．开关量输出通道DO的任务及作用：产生开关量信号，用以操控生产过程中具有两位状态的设备。（1）直接操控现场具有两位状态的设备。当被控制的这些设备需要较大电流或较高电压才能操作时，则可通过中间继电器或大功率的无触点开关来实现；（2）实现报警及中断请求任务。2．干扰源的分析： 在计算机控制系统中，干扰的来源错综复杂，干扰信号的大小，不但

6、与外界条件如温度、振动、冲击以及电磁场有关，而且与计算机系统自身的连接、电源质量以及软件设置有关。因此在一个系统中，要完全消除干扰是很困难的，只能尽量减小或降低干扰对系统的影响，以保证系统的正常工作。计算机控制系统所受到的干扰源分为内部干扰和外部干扰。内部干扰是指由于系统或设备内在因素产生的干扰，主要有元器件的固有噪声，分布电容、分布电感引起的耦合效应，长线传输中波的反射，多点接地引起的电位差，寄生电容振荡引起的干扰以及电源系统引入的干扰。外部干扰是指由于系统以外的因素造成的干扰，通常来自两个方面，一是工作环境方面的因素，如大功率电气设备、输电线路产生的电磁场、无线电广播或通信发射的

7、无线电波、火花放电、弧光放电、辉光放电产生的干扰等。二是受自然界方面的干扰，如雷电、天体辐射电磁波、气温和湿度等气象条件等因素引起的干扰。 MCS-51 系列及其它高挡单片芯的I/O口线都具有一定的驱动能力,一些开关量控制信号可以直接跨接到计算机芯片引脚或总线上(如键盘开关、限位开关或转速脉冲信号等),作为条件和状态检测环节。尽管开关量较模拟量信号要“干净”得多，但干扰依然存在，并以随机脉冲序列形式窜入电路，主要原因如下：<1> 电源系统的干扰:    我