计算机控制技术项目03-数据采集卡控制系统ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机控制技术,基于数据采集卡的控制系统,计算机控制技术基于数据采集卡的控制系统,基于数据采集卡的计算机测控系统的组成如图所示，它可分为硬件和软件两大部分。,基于数据采集卡的计算机测控系统的组成如图所示，它可分,硬件子系统,硬件子系统,1,计算机主机,它是整个计算机控制系统的核心。主机由,CPU,、存储器等构成。它通过由过程输入通道发送来的工业对象的生产工况参数，按照人们预先安排的程序，自动地进行信息处理、分析和计算，并作出相应的控制决策或调节，以信息的形式通过输出通道，及时发出控制命令，实现良好的人机联系。目前采用的主机有,PC,机及工业,PC,机（,IPC,）等。,1计算机主机 它是整个计算机控制系统的核心。主机由,2,传感器,传感器的作用是把非电物理量（如温度、压力、速度等）转换成电压或电流信号。例如，使用热电偶可以获得随着温度变化而变化的电压信号；转速传感器可以把转速转换为电脉冲信号。,2传感器 传感器的作用是把非电物理量（如温度、压力、,3,信号调理器,信号调理器（电路）的作用是对传感器输出的电信号进行加工和处理，转换成便于输送、显示和记录的电信号（电压或电流）。常见的信号调理电路有：电桥电路、调制、解调电路、滤波电路、放大电路、线性化电路、,A/D,转换电路、隔离电路等。,如：传感器输出信号是微弱的，就需要放大电路将微弱信号加以放大，以满足过程通道的要求；为了与计算机接口方便，需要,A/D,转换电路将模拟信号变换成数字信号等。,3信号调理器 信号调理器（电路）的作用是对传感器输,如果信号调理电路输出的是规范化的标准信号（如,4,20mA,、,1,5V,等），这种信号调理电路称为变送器。,在工业控制领域，常常将传感器与变送器做成一体，统称为变送器。变送器输出的标准信号一般送往智能仪表或计算机系统。,如果信号调理电路输出的是规范化的标准信号（如420,4,输入输出板卡,应用,IPC,对工业现场进行控制，首先要采集各种被测量，计算机对这些被测量进行一系列处理后，将结果数据输出。计算机输出的数字量还必须转换成可对生产过程进行控制的量。因此，构成一个工业控制系统，除了,IPC,主机外，还需要配备各种用途的,I/O,接口产品，即,I/O,板卡。,4输入输出板卡 应用IPC对工业现场进行控制，首先,各种板卡是不能直接由计算机主机控制的，必须由“,I/O,”,接口来传送相应的信息和命令。,I/O,接口是主机和板卡、外围设备进行信息交换的纽带。,目前绝大部分,I/O,接口都是采用可编程接口芯片，它们的工作方式可以通过编程设置。,各种板卡是不能直接由计算机主机控制的，必须由“I/O,要想驱动执行机构，必须具有较大的输出功率，即向执行机构提供大电流、高电压驱动信号，以带动其动作；另一方面，由于各种执行机构的动作原理不尽相同，有的用电动，有的用气动或液动，如何使计算机输出的信号与之匹配，也是执行机构必须解决的重要问题。因此为了实现与执行机构的功率配合，一般都要在计算机输出板卡与执行机构之间配置驱动电路。,5.,驱动电路,要想驱动执行机构，必须具有较大的输出功率，即向执行机,6,执行机构,它的作用是接受计算机发出的控制信号，并把它转换成执行机构的动作，使被控对象按预先规定的要求进行调整，保证其正常运行。生产过程按预先规定的要求正常运行，即控制生产过程。,6执行机构 它的作用是接受计算机发出的控制信号，并,7,外围设备,主要是为了扩大计算机主机的功能而配置的。它用来显示、存储、打印、记录各种数据。包括输入设备、输出设备和存储设备。,常用的外围设备有：打印机、记录仪、图形显示器（,CRT,）、外部存储器（软盘、硬盘、光盘等）、记录仪、声光报警器等。,7外围设备 主要是为了扩大计算机主机的功能而配置的。,8,人机联系设备,操作台是人机对话的联系纽带。计算机向生产过程的操作人员显示系统运行状态、运行参数，发出报警信号；生产过程的操作人员通过操作台向计算机输入和修改控制参数，发出各种操作命令；程序员使用操作台检查程序；维修人员利用操作台判断故障等。,8人机联系设备 操作台是人机对话的联系纽带。计算机,9,网络通信接口,对于复杂的生产过程，通过网络通信接口可构成网络集成式计算机控制系统。系统采用多台计算机分别执行不同的控制功能，既能同时控制分布在不同区域的多台设备，同时又能实现管理功能。,9网络通信接口 对于复杂的生产过程，通过网络通信接,软件子系统,软件子系统,软件使,PC,和数据采集硬件形成了一个完整的数据采集、分析和显示系统。没有软件，数据采集硬件是毫无用处的,或者使用比较差的软件，数据采集硬件也几乎无法工作。,软件使PC和数据采集硬件形成了一个完整的数据采集、分,大部分数据采集应用实例都使用了驱动软件。软件层中的驱动软件可以直接对数据采集件的寄存器编程，管理数据采集硬件的操作并把它和处理器中断，,DMA,和内存这样的计算机资源结合在一起。驱动软件隐藏了复杂的硬件底层编程细节，为用户提供容易理解的接口。,大部分数据采集应用实例都使用了驱动软件。软件层中的驱,为了开发出用于测量和控制的高质量数据采集系统，用户必须了解组成系统的各个部分。,在所有数据采集系统的组成部分中，软件是最重要的。这是由于插入式数据采集设备没有显示功能，软件是您和系统的唯一接口。软件提供了系统的所有信息，您也需要通过它来控制系统。软件把传感器、信号调理、数据采集硬件和分析硬件集成为一个完整的多功能数据采集系统。,为了开发出用于测量和控制的高质量数据采集系统,基于,PC,的,DAQ,系统（简称,PCs,）的基本特点是，输入输出装置为板卡的形式，并将板卡直接与个人计算机的系统总线相连，即直接插在计算机主机的扩展槽上。这些输入输出板卡往往按照某种标准由第三方批量生产，开发者或用户可以直接在市场上购买，也可以由开发者自行制作。一块板卡的点数（指测控信号的数量）少的有几点，多的可达,24,点、,32,点甚至更多。,系统特点,基于PC的DAQ系统（简称PCs）的基本特点是，输入,由于,PCs,价格低廉、组成灵活、标准化程度高、结构开放、配件供应来源广泛、应用软件丰富等特点，,PCs,是一种很有应用前景的计算机测控系统。,由于PCs价格低廉、组成灵活、标准化程度高、结构开放,计算机控制技术项目03-数据采集卡控制系统ppt课件,