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1、第四章 常用控制程序的设计,常用控制程序的设计 主要内容： 1 报警程序设计 2 开关量输出接口技术* 3 微机温度控制系统输出控制举例* 4 电动机、步进电机控制接口技术,4.1 报警程序的设计,报警程序主要由以下几个步骤组成： 采样被测参数。 将采样值与给定的上下限值作比较。 根据比较结果执行相应的处理程序。 4.1.1 常用报警方式 光报警报警灯及驱动方式 声报警蜂鸣器及驱动方式 语音报警,4.1 报警程序的设计,4.1.2 报警程序设计 分为：软件报警、硬件报警程序设计。 软件报警程序设计 由程序实现对报警状态的判断及报警输出。例如： 在锅炉自动控制系统中，需要检测：汽包水位高度、炉膛
2、温度、蒸汽压力参数。 对以上检测的参数分别设置上、下限报警值。 在报警程序中首先需要对检测的各项参数值与对应的上、下限报警值比较。然后，依据比较的结果设置报警状态并输出。 系统图如下：,4.1 报警程序的设计,4.1 报警程序的设计, 硬件报警程序设计 优点： 与软件报警方式相比较，硬件报警方式更加灵敏、快捷，程序的处理过程更为简便。 不足： 硬件报警方式的费用开支略大于软件报警方式。,4.1 报警程序的设计,4.1.3 越限报警程序设计 这是一种更为实用的报警方式，对报警上、下限分别设立有一定宽度的回差带，如下图。,4.2 开关量的输出接口技术,4.2.1 光电隔离技术 在微机控制系统中，经
3、常用到开关量的输出。 为使CPU系统可靠运行，经常在开关量的输入/输出通道中使用隔离技术，最常用的隔离方式：光电隔离器件。 光电隔离器件的原理如下图，掌握其工作原理，注意其传输单向性以及使用要求输入输出端电源分离。,4.2 开关量的输出接口技术,4.2.2 继电器输出接口技术 掌握继电器的工作原理。 在微机控制系统中常用的继电器输出电路如下图所示。,4.2 开关量的输出接口技术,4.2.3 固态继电器输出接口技术 继电器在工作过程中，易产生火花并对系统导致干扰、触点易氧化。另外，其工作频率较低。 固态继电器（SSR）使用晶体管或可控硅代替机械触点，因此又称为无触点继电器。 其特点有：体积小、无
4、噪声、开关速度快、无开关次数限制、可靠性好。 固态继电器分为：直流型和交流型固态继电器。,4.2 开关量的输出接口技术, 直流型SSR 其工作原理如下图所示。输入端可使用晶体管直接驱动。这种SSR可用在直流负载的场合。,4.2 开关量的输出接口技术, 交流型SSR 其工作原理如下图，分为过零型和随机型两类。输入端可使用晶体管直接驱动。注意：对过零型交流SSR而言，当触发信号有效且负载电源过零时，输出端才可导通。对随机型交流SSR而言，只要触发信号有效，输出即可导通。,4.2 开关量的输出接口技术,4.2.4 SSR在微机温度控制系统输出通道中的应用 选用交流过零型SSR。 掌握控制的工作过程及控制要求： 1、加热的要求； 2、控制作用； 3、控制周期； 4、程序的实现；,4.2 开关量的输出接口技术,4.2.5 大功率场效应管开关接口技术 （自学） 4.2.6 可控硅接口技术 （自学） 4.2.7 电磁阀接口技术 （自学）,4.3 电机的控制接口技术,在微机控制系统中，常常需要对电机实现有效的控制，进而，通过电机对负载实现有效的拖动。 4.3.1 中小功率直流电机调速原理 设电机在恒定电压下的转速为Vmax，控制信号的占空比D= t /（其中t代表通电时间，代表脉冲周期），则电机的的转速和控制信号的关系可用如下公式表示： V=VmaxD,
