计算机控制技术 教学课件 作者 李江全第3章.doc

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1、第3章计算机控制系统中的硬件习题与思考题1．试列举出5个你所了解的自动测量与控制装置中使用的传感器或变送器（不同种类），它们在系统中起什么作用？画出检测与控制原理示意图。2．上网搜索商品化的各种传感器、数据采集卡、远程I/O模块、工业控制计算机、智能仪器、PLC的技术资料，列出它们的型号、生产厂家、性能特点等。3．模拟量有单端和差分两种输入方式，它们的区别是什么？各用在什么场合？4．如何正确安装数据采集卡？应注意什么事项？5．工业控制计算机与普通个人计算机相比较，有何区别？6．智能仪器与传统仪器相比有哪些特点？7．PLC有哪些技术特点？可采用什么编程

2、语言？8．查阅有关文献，学习各类电磁式继电器、固态继电器、大功率场效应管、晶闸管、电磁阀、调节阀、伺服电机、步进电机等执行机构的结构、工作原理等知识。9．上网搜索商品化的电磁式继电器、固态继电器、大功率场效应管、晶闸管、电磁阀、调节阀、伺服电机、步进电机等执行器（机构）的技术资料，列出它们的型号、生产厂家、性能特点等。10．试画出一种电动阀（调节阀）的驱动控制电路图，说明工作原理。11．试画出2种直流电动机的驱动控制电路图，说明工作原理。12．试画出2种交流伺服电动机的驱动控制电路图，说明工作原理。13．试画出3种步进电机的驱动控制电路图，说明工作原

3、理。14．试画出1种交流型SSR控制单向交流电动机的线路示意图，说明工作原理。解答（部分）3．模拟量有单端和差分两种输入方式，它们的区别是什么？各用在什么场合？模拟量有单端和差分两种输入方式，如图1所示。单端输入方式是指模拟量输入信号相对于模拟信号地（SG）而言只有一个输入信号端（SH），SH一般连接到运算放大器的其中一个输入端，而另一个输入端接模拟信号地。单端输入以一个共同接地点为参考点。这种方式适用于输入信号为高电平（大于1V），信号源与采集端之间的距离较短（小于15英尺），并且所有输入信号有一个公共接地端。如果不能满足上述条件，则需要使用差分输

4、入。差分输入方式是指模拟量输入信号相对于模拟信号地而言有两个输入信号端，分别称之为输入信号高端（SH）和输入信号低端（SL），SH与SL分别连接到运算放大器的两个输入端，运放的实际输出取决于SH与SL的差值，故称之为差分输入或差动输入。差分输入方式每个输入可以有不同的接地参考点，并且，由于消除了共模噪声的误差，抗干扰能力优于单端输入方式，所以差分输入的精度较高。如果模拟量信号为标准信号（如1∽5V、4∽20mA等），则可以采用单端输入方式，也可以采用差动输入方式；如果模拟+-SHSG（a）单端输入-+SHSL（b）差分输入SG图1模拟量的输入方式量输

5、入信号为毫伏级的小信号，一般采用差动输入方式。模拟量信号的极性：模拟量信号有单极性和双极性两种。单极性模拟量信号在整个量程范围内只有一种极性（要么为正，要么为负），双极性模拟量信号在整个量程范围内可以为正，也可以为负。例如，模拟量信号AI1的变化范围为0∽5V，模拟量信号AI2的变化范围为-2.5∽+2.5V，则信号AI1为单极性，信号AI2为双极性。4．如何正确安装数据采集卡？应注意什么事项？图2板卡安装示意图关闭计算机电源，打开机箱，将板卡正确地插到一空闲的PCI插槽中（假设安装的是PCI总线数据采集卡），如图2所示，检查无误后合上机箱。重新开启

6、计算机，进入Windows操作系统，首先出现“找到新的硬件向导”对话框，将板卡驱动光盘放在光驱中，选择“自动安装软件”项，点击“下一步”按钮，计算机将自动完成板卡驱动程序的安装。安装完成后，系统自动地为PCI板卡设备分配中断和基地址，用户无需关心。检查板卡是否安装正确：右击“我的电脑”，点击“属性”项，弹出“系统属性”对话框，选中“硬件”项，点击“设备管理器”按钮，进入“设备管理器”画面，若板卡安装成功后会在设备管理器列表中出现该板卡的设备信息。查看板卡属性“资源”选项中，可获得计算机分配给板卡的地址输入输出范围。注意：一般板卡上多使用CMOS电路，

7、容易因静电击穿或过流造成损坏，所以，在安装时应尽量避免用手触摸器件，特别是在干燥的季节尤为要注意。在用手持板卡之前，请先释放手上的静电（例如：通过触摸电脑机箱的金属外壳释放静电），不要接触易带静电的材料（如塑料材料），手持板卡时只能握它的边沿，应避免直接用手接触器件管脚，以免手上的静电损坏面板上的集成电路或组件。严禁带电插拔接口卡，设置开关、跨接选择器和安装接口电缆均应在关掉电源状态下进行。5．工业控制计算机与普通个人计算机相比较，有何区别？随着生产发展的需要以及电子技术的发展，STD总线工业控制机已经不能满足工业控制的需要，因此，近几年来又兴起了工

8、业PC机。所谓工业PC机就是在原来个人计算机的基础上进行改造，使其在系统结构及功能模块的划分上更适合工业过程