第7章电工与电子系统.ppt

第7章 电工与电子系统 7.5 基于工业控制计算机的剑杆织机控制系统 7.5.1 剑杆织机的原理和系统组成 后罗拉 经轴 钢筘 布辊 综框 送纬部分在图中没有画出。最早是梭子，后来发展了喷水、剑杆，喷气等形式。是提高织机工作速度的主要途径。 开口 送经 卷取 打纬 第7章 电工与电子系统 剑杆织机控制系统原理框图 输 出单 元 输 入单 元 控制器 输入接口电路 执行机构 操作输入信号（开关等） 故障信号（断纬、断经等） 反馈信号（速度、张力等） 工业控制计算机 共有77个输入输出开关量（其中有16路高速输出端口），1路模拟量输入，1路模拟量输出。设计时将输入输出信号按功能分类，把外围接口电路设计成配件式、模块式，与软件配合，可满足用户不同配置的要求。 第7章 电工与电子系统 7.5.2 工业控制计算机简介 简称工控机，是以计算机为核心的测量和控制系统，它有别于常用的计算机，可在复杂、恶劣的工业现场环境可靠的工作。具有如下特点： 1. 丰富的过程输入/输出功能。除有通用计算机设备外，还有大量的过程输入/输出设备和完善的外部设备。 2．实时性好。工控机具有时间驱动和事件驱动的能力，能对生产过程工况变化进行实时监测和处理，当过程参数出现偏差甚至故障时能迅速响应，做出相应处理。 第7章 电工与电子系统 3．高可靠性。连续工作时间长，要求设备具有低故障率、运行效率高等特点。 4．环境适应性。工业环境往往高温、高湿、高腐蚀、高振动冲击、高灰尘，电磁干扰严重，工控机必须具有极高的电磁兼容性。 5．丰富的软件资源、编程方便。工控机可像普通计算机一样，运行在DOS或Windows环境下，如果实时性要求较高，则需要实时操作系统。在DOS或Windows环境，软件资源丰富，方便快捷，也不需要专门硬件的知识，软件硬件设计可由不同的人分别进行，缩短了开发周期。 第7章 电工与电子系统 下面是某型号工控机和相应的数值量输出板卡的彩图 第7章 电工与电子系统 7.5.3 系统硬件设计 1 数字量输入输出板卡原理图 C P U 系统总线 I/O译码和其它控制逻辑 数据缓冲和锁存 达林顿反相驱动 ＋VCC ＋VCC ＋VCC ＋VEE1 DI DO ＋VEE2 1 1 灭 0 0 0 亮 0 1 灭 * 第7章 电工与电子系统 第7章 电工与电子系统 7.1 电工与电子系统概论 7.2 温度测量控制系统 7.3 由PLC控制的双坐标运动系统 7.4 由PLC和变频器组成的三相交流异步电动机闭环控制系统 7.5 基于工业控制计算机的剑杆织机控制系统 第7章 电工与电子系统 7.1 电工与电子系统概论 7.1.1 电工与电子系统的基本概念 系统是由若干相互作用相互依赖的事物组成的 具有特定功能的整体 电工与电子系统是为完成某一特定功能，由相应的电工设备和电子设备组成的装置或装置的集合 第7章 电工与电子系统 电工与电子系统的组成 输入 单元 功率放大和驱动 负 载 … 反馈环节 接收、处理来自传感器或人工信号和命令 对处理后的信号，进行功率放大，然后驱动负载 控制对象 第7章 电工与电子系统 7.1.2 电工电子系统的分类 处理信号方式 数字系统 模拟系统 混合系统 有无反馈信号 开环系统 闭环系统 随着计算机技术和中大规模集成电路的发展，通常信号变换和处理都是由计算机或单片机等带CPU的智能模块组成，这类系统又称智能系统 输 入 单 元 功率放大和驱动 负 载 … 反馈环节 第7章 电工与电子系统 7.2 温度测量控制系统 7.2.1简介 已知湿度混合气体 加热器 渗透 配气室 + － 已知流量干燥气体 恒温室 目的：控制恒温室温度恒定在100℃ 第7章 电工与电子系统 温度检测 放大 调整单元 功率驱动 温度传感器 加热器 恒温室 温度测量控制系统框图 第7章 电工与电子系统 7.2.2 温度的检测 一.电阻型温度传感器的比较 铂电阻温度传感器精度高、线性度好，但成本高，用在要求较高的场合 铜电阻价格便宜，线性度一般，机械强度较差，温度高时易于氧化，多用于要求不高的场合 热敏电阻是一种半导体电阻，对温度变化十分敏感，有良好的分辨率，但是线性度不好，分为负温度系数热敏电阻、正温度系数热敏电阻和临界温度电阻器等三种 第7章 电工与电子系统 二.电阻型温度传感器的测量电路 1、电桥测量电路 R1 R2 R3 RT UO +VCC + － 设传感器在0℃时的阻值为RT，受热后阻值变化为RT+ΔR，如果调整电桥在0℃平衡，有R1R3=R2RT，则 取R1=R2，R3=RT,