机电一体化控制系统组成和作用.doc

章节名称 第4章 控制系统 教学名称 第1节 控制系统的组成及其作用 教学时数 学时 教学目标 1．理解控制系统的组成 2．掌握各组成部分的基本功能 课程重点难点 1. 现代的微机控制系统的组成 2. 现代的微机控制系统各组成部分的基本功能 教学方法 及手段 1．课堂理论课讲授 2．多媒体教学课件播放辅助教学 第四章 控制系统 4.1 控制系统的组成及其作用 控制系统的组成 （5部分） （1）数字控制装置 作用： 程序译码执行；状态信号输入采集处理，产生输出控制信号和状态显示信息 （2）输入装置 作用：接受现场状态信息和操作命令，（专为可识别的信息格式） （3）输出装置（输出设备） 作用：接受来自数字控制装置的控制命令，转化并执行相应命令信息，产生调解、改变系统工作状态的操作和动作 （4）输入输出接口 作用：连接数字控制装置和输入输出设备的信息桥梁，完成I/O信号的电平转换，隔离，信号方式转换，滤波，锁存和缓冲等功能 （5）功率放大电路 作用：将输出接口的输出控制信号进行功率放大，以足够的功率驱动输出执行设备（输出装置），完成系统的运行 控制系统的组成实例1： 控制系统的组成实例2： 作业： 1．简述机电一体化控制系统的构成 2．简述机电一体化控制系统各功能部件的作用 章节名称 第4章 控制系统第2节 控制系统的设计要求 教学目标 1．理解评价机电一体化控制系统设计水平的10大技术要求 2．理解可靠性评价指标的意义 3．重点理解安全性，可靠性，稳定性，环保性，经济性概念 课程重点难点 1. 控制系统设计水平的10大技术要求 2. 安全性，可靠性，稳定性，环保性，经济性概念的理解 第四章 控制系统 4.2 控制系统的设计要求 控制系统的设计要求包括10个部分： （1）功能实用性：指功能，性能，精度，应用范围及特点等技术指标概况 （2）系统可靠性：指系统在给定条件，预定时间内能够正常工作的概率（评价：无 故障工作时间和故障的排出时间（含永久性和偶发性故障）） （3）运行稳定性： 系统的输入量变化或受到外界干扰时，输出量被迫离开原来的 稳定值过渡到另一个新的稳定状态的过程中，输出量发生超出规定限度或发生非收敛性变化的概率（包括超调，振荡，滞后，静态误差等） （4）操作宜人性：人机工程概念内容，有助于提高效率，速度，质量和可靠性 （5）人机安全性：监测，自动保护，报警，显示，急停，极限保护等 （6）环境保护水平：不产生环境污染 （7）技术经济性：包括机电一体化设备制造的性价比和运行的性价比 （8）结构工艺性：设计应满足加工，装配，检测，包装，安装，维护的最佳工艺性 （9）造型艺术性：系统外形，比率，形体结构，色彩符合工业设计要求和时代美感 （10）成果规范性：设计遵从相关法规，符合相关技术标准和技术规范 附： ※对工业控制计算机系统的基本要求 具有完善的过程输入/输出功能 具有实时控制功能 具有可靠性 具有较强的环境适应性和抗干扰能力 具有丰富的软件 ※工业控制计算机分类及特点 可编程控制器 特点： 程序可变，柔性好。 可靠性强，适于工业环境。 编程简单，使用方便。 功能完善。 体积小，重量轻，易于装入机器内部。 总线型工业控制计算机 特点： 提高设计效率，缩短设计和制造周期。 提高系统可靠性。 便于调试和维修 。 能适应技术发展的需要。 3.单片机 单板机 特点： 受集成度的限制，片内存储器容量较小。 可靠性高。 易扩展。 控制功能强。 一般单片机内无监控程序或系统通用管理程序。组成： (1) 传感器　它将贮槽液位高低的信息转换为一种特定的信号(如电压、电流等)，并传送到控制器，相当于人工控制时的眼睛。 (2) 控制器　它接受变送器送来的