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1、10电气生产实习有关讲座,主讲老师：李秋娥,意义,实习实践是学生感知社会、理论联系实际、培养职业素养的重要途径，是校企合作人才培养模式的重要环节，是学校人才培养工作的重要组成部分。,一、实习要求：,认真学习，遵守纪律，服从管理，注意安全，防止意外事故。 必须完成规定的实习实践内容，参加有关理论知识和操作技能考核，每天按时写实习日志，实习结束提交实习总结报告。,设计一个电气控制系统 基本知识： 定性，定量，开环，闭环。,二、实习任务：,控制系统的不同点,1、定性控制和定量控制的不同点,控制系统的不同点,2、开环控制和闭环控制的不同点,典型控制系统框图的表示,三、控制系统设计,3.1 系统组成,闭
2、环系统框图,3.2本次要设计开环系统（不含执行机构）,3.3 控制装置 本次设计的控制装置： 选用英特尔公司，MCS-51 单片机。 由于单片机主要用于工业测控，其典型应用系统应包括单片机系统、用于测控目的前向传感器输入通道，后向伺服控制输出通道以及基本的人机对话通道。 大型复杂的测控系统是一个多机系统，还包括机与机之间进行通信的互相通道。,3.4 单片机选型,MCS-51 系列 1）、 8031,片内无程序存储器 8051, 片内有4K程序存储器 8751，片内有4K程序存储器 2）、AT89C51，AT89C52, AT89C2051， AT89S51 等,AT89S51单片机,Intel
3、公司,8748单片机,NEC公司,8751单片机,AT89C51单片机,AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。,AT89S51单片机,89S51相对于89C51增加的新功能包括：- 新增加很多功能，性能有了较大提升，价格却基本不变，甚至比89C51更低！- ISP在线编程功能，这
4、个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。是一个强大易用的功能。- 工作频率为33MHz，大家都知道89C51的极限工作频率只有24M，就是说S51具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度。- 具有双工UART串行通道。- 内部集成看门狗计时器，不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。- 双数据指示器。- 电源关闭标识。- 全新的加密算法，这使得对于89S51的解密变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。- 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列产品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容产品。也就是说所有教科书
5、、网络教程上的程序（不论教科书上采用的单片机是8051还是89C51还是MCS-51等等），在89S51上一样可以照常运行，这就是所谓的向下兼容。,单片机,3.5 单片机组成框图,3.6 关于单片机的学习,单片机的学习分两方面，一方面是单片机的原理及内部结构，另一方面是单片机的接口技术。这些都是需要平时多积累，多动手，多思考，这样才能学好单片机技术。,3.7 单片机学习的四个阶段,一、整体了解。要知道 单片机是什么?单片机有何用?如何系统的学习单片机?单片机系统设计的流程是怎样的，需要掌握哪些辅助软件?了解这些之后，我们的学习就有了目标和方向。,3.7 单片机学习的四个阶段,二、揭秘。单片机学
6、好不易，是因为其内部结构、编程语言抽象，且实际应用中与其他电子技术和元器件知识相互关联，需结合起来一起设计开发产品。所以，第二阶段要了解单片机的内部结构是怎样的?单片机开发经常会用到哪些电子技术和元器件知识?如何将一条条编程指令组合成一段段有效的程序?,3.7 单片机学习的四个阶段,三、解密。之所以单片机能成为控制核心，设计出包罗万象的应用系统来，是因为开发者利用了单片机提供的种种功能及各种外设。所以，第三阶段我们要掌握单片机的各种功能，再加上诸如传感器、模数转换、扫描显示、串行、中断的应用思维，结合更多的元器件、电子电路知识，逐个学习、体会实际的单片机系统的秘密。,3.7 单片机学习的四个阶
7、段,四、远航。通过以上三个阶段，读者基本就可掌握单片机的应用了。但要设计出丰富的单片机系统，解决复杂的实际问题，还需要了解更多的外设知识及其与单片机的联系(如电动机、各类存储器、继电器、红外管等)。这些需要不断的学习和积累。有时候，接到一些开发任务，就需要你针对这个任务自觉地去搜集、学习相关知识，在实践中不断载学习和提高。,3.8 单片机技术讲座,本次实习安排讲座4次： 1)单片机的原理及内部结构 2)单片机的定时器及中断系统 3)单片机的指令系统级简单编程 4)单片机的扩展应用,3.9 单片机实验实训,安排实验实训4次： 1)单片机IO口的应用 2)单片机定时器应用 3)单片机继电器控制应用
8、 4)单片机的综合应用,四、固态继电器介绍,固态继电器形状,固态继电器介绍,一、概述 固态继电器(SSR)与机电继电器相比，是一种没有机械运动，不含运动零件的继电器，但它具有与机电继电器本质上相同的功能。SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件，他利用电子元器件的点，磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离，利用大功率三极管，功率场效应管，单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性，来达到无触点，无火花地接通和断开被控电路。,固态继电器介绍,二、固态继电器的组成 固态继电器有三部分组成:输入电路，隔离(耦合)和输出电路。按输入电压的不同类别，输入电路可分为直流输入电路，交流输入电路和交直流输
9、入电路三种。有些输入控制电路还具有与TTL/CMOS兼容，正负逻辑控制和反相等功能。固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种。固态继电器的输出电路也可分为直流输出电路，交流输出电路和交直流输出电路等形式。交流输出时，通常使用两个可控硅或一个双向可控硅，直流输出时可使用双极性器件或功率场效应管。,固态继电器介绍,三、固态继电器的优缺点 1、固态继电器的优点 （1）高寿命，高可靠:SSR没有机械零部件，有固体器件完成触点功能，由于没有运动的零部件，因此能在高冲击，振动的环境下工作，由于组成固态继电器的元器件的固有特性，决定了固态继电器的寿命长，可靠性高。,固态继电器介绍
10、,（2）灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好:固态继电器的输入电压范围较宽，驱动功率低，可与大多数逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器。 （3）快速转换:固态继电器因为采用固体其间，所以切换速度可从几毫秒至几微妙。 （4）电磁干扰小:固态继电器没有输入线圈，没有触点燃弧和回跳，因而减少了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关，在零电压处导通，零电流处关断，减少了电流波形的突然中断，从而减少了开关瞬态效应。,固态继电器介绍,固态继电器的缺点 （1）导通后的管压降大，可控硅或双相控硅的正向降压可达12V，大功率晶体管的饱和压降也在12V之间，一般功率场效应管的导通电阻也较机械触点的接触电
11、阻大。 （2）半导体器件关断后仍可有数微安至数毫安的漏电流，因此不能实现理想的电隔离。 （3）由于管压降大，导通后的功耗和发热量也大，大功率固态继电器的体积远远大于同容量的电磁继电器，成本也较高。,固态继电器介绍,（4）电子元器件的温度特性和电子线路的抗干扰能力较差，耐辐射能力也较差，如不采取有效措施，则工作可靠性低。 （5）固态继电器对过载有较大的敏感性，必须用快速熔断器或RC阻尼电路对其进行过在保护。固态继电器的负载与环境温度明显有关，温度升高，负载能力将迅速下降。,五、电气技术实训,本次实习另一个重要内容：就是电气电路实训，有关理论大家课堂已经学过，本次不做安排，通过实训，了解各个电器元
12、件的作用及用途，然后练习搭接电气电路。,例如，什么是空开？接触器？继电器、过热保护器？铭牌、型号的意思？电机的三角形、星形接法？如何使三相电机启动、停止，正传、反转等等问题，通过实训便可更深了解。,5.1电气技术实训,安排电气实训4次： 电机的点动控制 电机的自锁互锁控制 电机的正反转控制 带有时间继电器的转动控制,5.2电气实训电路,六、电气控制系统调试,安排3项内容分4次调试： 硬件控制电路调试 软硬结合的控制电路调试 精简化控制电路调试 整体系统调试,电气控制系统现场调试,七、另类电气控制系统,七、另类电气控制系统,对于某些在较恶劣环境(如煤场、灰场、水泥厂等)使用的电动机，若采用接触器
13、控制电动机正反转，接触器触点轻易被粉尘污染而导致触点接触不良或粘连，烧毁接触器。为此可采用固态继电器进行控制。,七、另类电气控制系统,图7 所示的 计算机控制三相交流电动机正反转控制电路。图中采用了4个与非门，用2个信号通道分别控制电动机的起动、停止和正转、反转。当改变电动机转动方向时，给出指令信号的顺序应是“停止一反转一起动”或“停止一正转一起动”。延时电路的最小延时不小于15个交流电源周期（30MS）。其中RD1、RD2、RD3为熔断器。当电机答应时，可以在R一R4位置接进限流电阻，以防止当万一两线间的任意2只继电器均误接通时，限制产生的半周线间短路电流不超过继电器所能承受的浪涌电流，从而
14、避免烧毁继电器等事故，确保安全性；但副作用是正常工作时电阻上将产生压降和功耗。该电路建议采用额定电压为66OV或更高一点的SSR产品。,固体继电器实验图,三相交流固态继电器,三相交流固态继电器,产品型号ZYG-3DZYG-3A 控制方式直流控交流(DC-AC)交流控交流(AC-AC) 负载电流10A,20A,25A,40A,60A,80A,100A,120A 负载电压400V/AC,660V/AC,1200V/AC 控制电压3-32V/DC90280V/AC 控制电流DC: 6-35mAAC: 12mA 通态压降1.8V/AC 断态漏电流10mA 断态时间10ms 介质耐压2500V/AC 绝缘电阻1000M/500V/DC 环境温度-30+75 冷却条件负载电流1025A; 必须安装散热器, 40A以上加风扇强冷或水冷 安装方式螺栓固定 工作指示LED 重量450g,单相、三相交流固态继电器结合使用,本次讲座结束！,祝同学们：实习顺利！实习有收获！,
