第6章计算机测控系统可编程控制器单片机简介Convertor

第6章测控用计算机及系统构成测控用计算机分类：几乎所有的计算机皆可用于测控，包括大的系统机、小的单片机、工控机以及可编程控制器。1单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer）最大的特点：设计者可根据自己的实际需要开发、设计一个单片机系统，因而更加方便、更加灵活，并且成本低。单片机系统：在单片机的基础上扩展一些接口，如用于模拟量/数字量转换的A/D、D/A转换接口，用于人机对话的键盘显示处理接口，用于输出控制的I/O扩展接口等等；再根据实现的功能，开发相应的软件，即组成了完整的单片机系统。单片机三总线结构单片机软件执行过程：上电从0000H地址单元调用程序执行，首地址单元存放转移到主程序的指令，注意相关中断入口地址单元。注意：测控用单片机主要的问题是如何防止干扰。2可编程逻辑控制器简称PLC（ProgrammableLogicalController）。PLC采用微处理器作为主控制器，用大规模集成电路作为存储器及I/O接口，实际上是一个可编程的单片机应用系统。特点：PLC有很强的逻辑控制和定时功能：可以根据生产过程对多任务进行顺序控制，可以带替继电器进行开关量控制，可扩展模拟输入输出模块，高档的还带有图形终端。开发周期短、系统抗干扰能力强（电源、输入/输出隔离、防尘等特殊功能），但其运算功能不强。PLC数字量的输入、输出内部电路如下图所示。首先输入扫描它以扫描的方式接收现场各输入设备的状态和数据，并分别存入输入映象区，其次执行用户程序（用户程序扫描）读取指令——从用户程序存储器中逐条读取用户程序，指令译码——经过指令译码器译码，执行指令——按照指令的规定执行相应的逻辑或算术运算，存结果——将运算的结果存入输出映象区或软设备区内。如此循环逐条读取指令、指令译码、执行指令、存结果，直到END指令为止，即所有的用户程序执行完毕，最后输出扫描将输出映象区的各输出状态或数据传送到相应的输出锁存器，再经输出驱动电路驱动现场设备，如此循环运行扫描，直到PLC停止运行。软件执行过程PLC应用时应注意的问题：1电源电源以其输入类型有：交流电源：AC85V~240V，直流电源：DC24V。2输入（1）共用一个COM端，输入信号之间的隔离与处理有不同的输入：开关、继电器触点、电平信号输入等。（2）输入点的功能是不一样的，速度差异大。3输出（1）几个点共用一个COM，注意其带载能力。（2）输出有不同的形式：继电器、晶体管、双硅；使用时差异很大。（3）注意输出形式不同，速度响应不同、导通压降不同。（4）有些COM端相连，有些必须分开。4模拟量输入和输出的范围计算机与采集板卡（1）计算机检测与控制系统构成为了对实际过程进行检测与控制，必须组成相应的检测与控制系统。这样的系统通常由计算机、测控对象、检测输入电路、控制输出部分、接口电路及微机的外围设备等几部分构成。如下图所示。（2）采集板卡通讯与控制系统计算机扩展槽最常用的有两类总线扩展槽：PCI总线扩展槽ISA总线扩展槽。采用计算机进行检测与控制时可以通过总线扩展槽加扩集成板卡进行模拟、数字信号的输入输出检测与控制。生产集成板卡的厂家有很多，如台湾研华工控、威达工控等，这些板卡通过总线与计算机相连，再加上端子板将模拟、数字信号线引出，直接与检测控制对象接线实现要求的功能。板卡有各种种类，如单独的数字信号输入输出板卡、单独的模拟量输入输出板卡、既有模拟量又有数字量的板卡等，可根据需要，任意配置。