数字量的输入输出系统分析
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CEMS系统简介本系统适应于以固体.液体为燃料或原料的火电厂锅炉,工业/民用锅炉以及工业窑炉,危险物焚烧炉及以气体为燃料或原料的固体污染源烟气 CEMS .整套系统包括:探头取样系统、样气预处理系统、校准系统、PLC控制系统,气体分析仪,DAS系统,GPRS远程通讯系统。
测量原理及单位量程:SO,NOx NRIR不分光红外法 (0-500/2500)ppm 2O 电化学法 (0-5/25)% 2颗粒物激光后散射法 (0-1000)mg/Nm3流量测量皮托管差压法 (0-40)m/s温度热电偶/热电阻 (0-300) ?压力测量扩散硅法 (-5-1)kpa公用工程要求: 电源 : 220AC 50HZ功率 :5KVA(单套,管线不超过50米)气源 : 压缩空气 .0.4-0.6MPa 洁净无油压缩空气耗气量 : 小于 20L/H引用标准:HJ/T 76-2007 固定污染源排放烟气连续检测系统技术要求及检测方法HJ/T 75-2007 固定污染源排放烟气连续检测系统验收技术规范HJ/T 212-2005 污染源在线自动监控系统数据传输标准GB/T16157-1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ/147-1999 烟气采样器技术条件HJ/T48-1988 烟尘采样器技术条件SCS900系统组成:(1) 烟气SO,NOx分析系统 2(2) 颗粒物分析系统(3) 烟气流量分析系统,包括烟气压力和温度检测(4) O含量分析系统 2(5) 采集.处理和控制系统.注意:流量的测量要保持仪器的指示方向通气流的方向保持一致.倾斜烟道一定要注意!系统工艺图系统组成:CEMS成套系统由柜内和柜外两大部分组成。
分析柜安装在室内,柜外部分的电加热自动控温取样探头,安装在烟道上。
系统加热探头抽取样气,经探头内置过滤器过滤大量烟尘。
其加热温度不低于145?,以防止冷凝。
1. 预处理单元:包括压缩机除湿器、耐腐抽气泵、气溶胶过滤器、反吹单元等。
数字量输入输出实验一、实验目的了解P1口作为输入输出方式使用时,CPU 对P1口的操作方式。
二、实验环境1、软件环境要求Windows XP操作系统以及Keil C51 单片机集成开发环境。
2、硬件环境要求电脑一台,TD-51单片机系统,开关及LED显示单元,单次脉冲单元。
三、实验内容编写实验程序,将P1口的低4位定义为输出,高4位定义为输入,数字量从P1口的高4位输入,从P1口的低4位输出控制发光二极管的亮灭。
提高部分:LED灯控制要求:通过KK1实现LED灯工作方式即时控制,完成LED灯左循环、右循环、间隔闪烁功能。
四、实验分析P1口是8位准双向口,每一位均可独立定义为输入输出,输入位置1。
通过A的左/右移位及赋值55H、0AAH,再将A值送入P1,可实现LED灯左循环、右循环、间隔闪烁功能。
五、实验步骤(一)基础实验程序及实验程序流程图如下。
实验程序:ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN:MOV P1,#0F0H ;将开关状态送入P1高位MOV A,P1 ;送入ASWAP A ;高低位互换MOV P1,A ;将开关状态送入P1低位JMP MAIN ;循环SJMP $END程序流程图:图1 LED开关控制显示功能图图2 实验接线图实验步骤:1. 按图2所示,连接实验电路图,图中“圆圈”表示需要通过排线连接;2. 编写实验程序,编译链接无误后进入调试状态;3. 运行实验程序,观察实验现象,验证程序正确性;4. 按复位按键,结束程序运行,退出调试状态;5. 自行设计实验,验证单片机其它IO 口的使用。
(二)提高实验程序及实验程序流程图如下。
实验程序:实验程序流程图:ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN:KT: ;检查KK1SETB P3.3JNB P3.3,KTCLR P3.3LL1: ;左循环MOV A,#01HX1:MOV P1,ACALL DELAYRL ASETB P3.3JNB P3.3,X1CLR P3.3LL2: ;右循环MOV A,#80HX2:MOV P1,ACALL DELAYRR ASETB P3.3JNB P3.3,X2CLR P3.3LL3: ;间隔闪烁MOV A,#55HMOV P1,ACALL DELAYMOV A,#0AAHMOV P1,ACALL DELAYSETB P3.3JNB P3.3,LL3CLR P3.3JMP KTDELAY: ;延时子程序MOV R2,#00H图3 实验流程图MOV R3,#00HABC:DJNZ R2,ABCDJNZ R3,ABCRETSJMP $END实验步骤:(1)按图4连接实验电路;(2)编写实验程序,编译、链接无误后启动调试;(3)运行实验程序,每按一次KK1+,观察实验现象;(4)验证程序功能,实验结束按复位按键退出调试。
1。
1计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤:(1)实时数据采集:对被控量的瞬时值进行检测,并输入给计算机。
(2)实时决策:对采集到的表征被控参数的状态量进行分析,并按已定的控制规律,决定下一步的控制过程。
(3)实时控制:根据决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。
1.2实时、在线方式和离线方式的含义是什么?(1)实时:所谓“实时”,是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的,即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理,并在一定的时间内作出反应并进行控制,超出了这个时间就会失去控制时机,控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式:在计算机控制系统中,如果生产过程设备直接与计算机连接,生产过程直接受计算机的控制,就叫做“联机"方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式:若生产过程设备不直接与计算机相连接,其工作不直接受计算机的控制,而是通过中间记录介质,靠人进行联系并作相应操作的方式,则叫做“脱机"方式或“离线”方式。
1。
5计算机控制系统的特点是什么?微机控制系统与常规的自动控制系统相比,具有如下特点:a.控制规律灵活多样,改动方便b.控制精度高,抑制扰动能力强,能实现最优控制c。
能够实现数据统计和工况显示,控制效率高d。
控制与管理一体化,进一步提高自动化程度1.6计算机控制系统的发展趋势是什么?大规模及超大规模集成电路的发展,提高了计算机的可靠性和性能价格比,从而使计算机控制系统的应用也越来越广泛。
为更好地适应生产力的发展,扩大生产规模,以满足对计算机控制系统提出的越来越高的要求,目前计算机控制系统的发展趋势有以下几个方面。
a。
普及应用可编程序控制器b。
采用集散控制系统c.研究和发展智能控制系统2.4数字量过程通道由哪些部分组成?各部分的作用是什么?数字量过程通道包括数字量输入通道和数字量输出通道.数字量输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路、并行接口电路和定时计数电路等组成.数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成。
数显计数器原理
数显计数器原理指的是一种能够将电信号转化为数字显示的计数器。
它通过接收输入信号,并根据信号的波形进行计数,并将结果以数字的形式显示在数码管上。
下面将介绍数显计数器的原理。
数显计数器的核心部件是一个计数芯片,通常采用二进制计数方式。
计数芯片内部包含一系列的触发器,用于存储计数器的当前状态。
每当接收到一个输入信号时,触发器会根据输入信号的变化进行计数,从而更新计数器的状态,并将新的计数值输出给数码管。
数码管由一些发光二极管(LED)组成,每个LED代表一个
数字。
为了显示多位数字,数码管通常采用多个LED组成共
阳或共阴的结构,通过适当的信号控制,使得所需数字的
LED点亮,从而显示相应数字。
在使用数显计数器时,需要将待测信号输入到计数器的输入端,计数器会根据信号的波形进行计数,并将结果显示在数码管上。
一般来说,计数器可以实现不同的计数模式,比如正向计数、反向计数、加法计数和减法计数等。
通过调节计数器的计数模式和初始值,可以实现各种不同需求的计数功能。
总结一下,数显计数器的原理包括计数芯片的二进制计数、触发器的状态更新、数码管的数字显示等几个关键步骤。
通过这些步骤的协同工作,数显计数器可以实现对输入信号的计数并将结果以数字形式显示出来。
1、电力系统对继电保护装置的基本要求对继电保护装置的基本要求是选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
一.选择性继电保护的选择性,可采用下面二种方法获得:(1)对带阶段特性与反时限特性的保护装置,用上下级断路器之间动作时限和灵敏性相互配合来得到选择性,即由故障点至电源方向逐渐降低灵敏性与提高时限级差。
具体要求是:时限级差应有0.5秒以上;上级断路器保护整定值应比串联的下级断路器保护整定值至少大1.1~1.15倍(即配合系数K ph).(2) 继电保护装置无选择性动作而以自动重合闸或备用电源自动投入的方法来补救。
二.速动性短路时快速切除故障,可以缩小故障范围,减少短路电流引起的破坏程度、减少对用电单位的影响、提高电力系统的稳定。
因此在可能条件下,继电保护装置力求快速动作。
上述性能称为继电保护装置的速动性。
故障切除时间等于继电保护装置动作时间与断路器跳闸时间之和。
目前油断路器的跳闸时间约0.15~0.1秒,空气断路器的跳闸时间约0.05~0.06秒。
一般快速保护装置的动作时间约0.08~0.12秒,现在高压电网中快速保护装置的最小动作时间约0.02~0.03秒。
所以切除故障的最小时间可达0.07~0.09秒。
对不同电压等级和不同结构的网络,切除故障的最小时间有不同要求。
一般对220~330KV的网络为0.04~0.1秒;对110KV的网络为0.1~0.7秒;对配电网络为0.5~1.0秒。
因此,目前生产的继电保护装置,一般都可满足网络对快速切除故障的要求。
但速动性与选择性在一定情况下是有矛盾的,根据选择性相互配合的要求,在某些情况下,不能用速动保护装置。
对于仅动作于信号的保护装置,如过负荷保护,不要求速动性。
三.灵敏性继电保护装置的灵敏性以灵敏系数K lm来衡量。
1、对于反应故障时参数量增加的保护装置;灵敏系数=保护区末端金属性短路时故障参量的最小计算值/ 保护装置动作参数的整定值2.对于反应故障时参数量降低的保护装置:灵敏系数=保护装置动作参数的整定值/保护区末端金属性短路时故障参量的最大计算值例如,低电压保护的灵敏系数为:K lm=U dzj/U Dmax式中U dzj――保护装置动作电压的二次值;U Dmax――保护区末端短路时,在保护安装处母线上的最大残余电压二次值。
第一章继电保护概述1-1 答:继电保护装置的任务是自动、迅速、有选择性的切除故障元件,使其免受破坏,保证其他无故障元件恢复正常运行;监视电力系统各元件,反映其不正常工作状态,并根据运行维护条件规范设备承受能力而动作,发出告警信号,或减负荷、或延时跳闸;继电保护装置与其他自动装置配合,缩短停电时间,尽快恢复供电,提高电力系统运行的可靠性。
1-2 答:即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
1-3 答:继电保护的基本原理是根据电力系统故障时电气量通常发生较大变化,偏离正常运行范围,利用故障电气量变化的特征可以构成各种原理的继电保护。
例如,根据短路故障时电流增大.可构成过流保护和电流速断保护;根据短路故障时电压降低可构成低电压保护和电流速断保护等。
除反映各种工频电气量保护原理外,还有反映非工频电气量的保护,如超高压输电线的行波保护和反映非电气量的电力变压器的瓦斯保护、过热保护等。
1-4 答:主保护是指能满足系统稳定和安全要求,以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。
后备保护是指当主保护或断路器拒动时,起后备作用的保护。
后备保护又分为近后备和远后备两种:(1)近后备保护是当主保护拒动时,由本线路或设备的另一套保护来切除故障以实现的后备保护;(2)远后备保护是当主保护或断路器拒动时,由前一级线路或设备的保护来切除故障以实现的后备保护.辅助保护是为弥补主保护和后备保护性能的不足,或当主保护及后备保护退出运行时而增设的简单保护。
1-6答:(1)当线路CD中k3点发生短路故障时,保护P6应动作,6QF跳闸,如保护P6和P5不动作或6QF, 5QF拒动,按选择性要求,保护P2和P4应动作,2QF和4QF应跳闸。
(2)如线路AB中k1点发生短路故障,保护P1和P2应动作,1QF和2QF应跳闸,如保护P2不动作或2QF拒动,则保护P4应动作,4QF跳闸。
第二章继电保护的基础知识2-1答:(1)严禁将电流互感器二次侧开路;(2)短路电流互感器二次绕组,必须使用短路片或短路线,短路应妥善可靠,严禁用导线缠绕;(3)严禁在电流互感器与短路端子之间的回路和导线上进行任何工作;(4)工作必须认真、谨慎,不得将回路永久接地点断开;(5)工作时,必须有专人监护,使用绝缘工具,并站在绝缘垫上。
模拟试题(一)一、填空题1继电保护装置一般由 、 、 三部分组成。
2继电保护的可靠性包括 和 ,是对继电保护性能的最根本要求。
3低电压继电器的启动电压 返回电压,返回系数 1。
4在中性点非直接接地电网中,发生单相接地短路时, 处零序电压最高; 处零序电压为0;零序电流的分布主要取决于 。
5自耦变压器高、中压两侧的零序电流保护应分别接于 上。
6功率方向继电器的内角30α=︒,其动作范围 argJJU I ≤≤ 。
7单侧电源线路上发生短路故障时,过渡电阻的存在使方向阻抗继电器的测量阻抗 ,保护范围 。
8检查平行双回线路有电流的自动重合闸,当另一回线有电流时,表示 ,可以进行重合闸.9变压器瓦斯保护反应油箱内部所产生的气体或油流而动作,其中 动作于信号, 动作于跳开变压器各电源侧的断路器。
10低电压起动过电流保护和复合电压起动过电流保护中,引入低电压起动和复合电压起动元件是为了提高过电流保护的 ,此时过电流保护的定值不需要考虑 。
11电流比相式母线保护的基本原理是根据母线在内部故障和外部故障时各连接元件 实现的。
12断路器失灵保护属于 后备保护。
13微机保护的硬件一般包括 、 、 三部分。
14微机保护中半周积分算法的依据是 . 15微机保护装置的功能特性主要是由 决定的。
二、简答题1继电保护的基本任务是什么?2当纵联差动保护应用于线路、变压器、母线时各有什么特殊问题?这些问题可用什么方法加以解决?3什么是纵联电流相位保护的闭锁角?那些因素决定闭锁角的大小? 4什么是重合闸后加速保护?主要适用于什么场合?5变压器纵差动保护中消除励磁涌流影响的措施有哪些?它们分别利用了励磁涌流的那些特点?6发电机从失磁开始到进入稳态异步运行,一般可分为那三个阶段?各个阶段都有那些特征?7微机保护中启动元件的作用有哪些? 三、分析计算题1某方向阻抗继电器8set Z =Ω,80sen ϕ=︒,当继电器的测量阻抗为650∠︒Ω时,该继电器是否动作?2设1200s f Hz =,设计一加法滤波器,要求滤掉1、3、5等奇次谐波,写出其差分方程表达式.3在图1所示网络中装设了反应相间短路的距离保护。
第一章绪论计算机控制系统的特点、组成、分类和发展趋势。
(1)计算机控制的一般概念及其发展(2)计算机控制系统的特点、组成和分类(3)计算机控系统的发展趋势课程重点:计算机控制系统的特点、组成和分类课程难点:计算机控制系统的信号变换特点解决办法:从计算机控制系统的基本结构入手,分析计算机控制系统是一个模拟-离散混和系统,引出计算机控制系统的信号转换过程,掌握计算机控制系统的特点。
第二章数字控制理论基础计算机控系统的数学基础、离散系统数字控制理论和性能指标分析。
(1)信号变换理论(2)离散系统数字描述(3)脉冲传递函数(4)线性离散系统稳定性、稳态性能和暂态性能分析课程重点:线性离散系统的稳定性、稳态性能和暂态性能分析课程难点:线性离散系统的零极点对系统性能的影响解决办法:熟练掌握线性离散系统的分析方法,借助MATLAB仿真工具,充分利用图解分析方法,直观方便。
第三章开环数字程序控制直线和圆弧逐点比较法插补原理,计算机控制步进电机的实现方法。
(1)运动轨迹插补的基本原理(2)直线逐点比较法插补原理(3)圆弧逐点比较法插补原理(4)步进电机控制原理(5)计算机与步进电机接口实现方法课程重点:逐点比较法插补原理(直线与圆弧)、步进电机控制课程难点:四个象限圆弧逐点比较法插补运算解决办法:以第一象限为主,掌握圆弧插补运算。
在此基础上考虑四个象限的符号变化以及顺弧和逆弧进给的走步区别。
第四章计算机控制系统的常规控制技术数字PID控制原理、控制器的设计、控制参数的整定及其PID控制新技术。
(1)数字PID控制标准型算法(2)数字PID控制改进型算法(3)控制参数的工程整定方法(4)PID控制算法的发展最少拍控制原理、控制器的设计及其系统的改进。
(1) 最少拍控制的基本原理的结构设计(2) 闭环脉冲传递函数)(z(3) 最少拍有纹波控制器的设计(4) 最少拍无纹波控制器的设计(5) 最少拍系统的改进措施Smith控制器工作原理和设计,Dalin控制器的设计及振铃的消除。
plc输入输出原理
PLC的输入输出原理是指PLC控制系统中,它通过输入模块
来获取外部信号,并通过输出模块来控制外部设备。
PLC的输入模块通常由输入接口电路和输入保护电路组成。
输入接口电路将外部信号转换成PLC能够识别和处理的电信号,通常使用继电器、光耦隔离器等组件来实现。
输入保护电路则用于保护PLC免受外部干扰和过载等因素的影响。
PLC的输出模块通常包括输出接口电路和功率放大电路。
输
出接口电路将PLC处理后的信号转换成能够驱动外部设备的
电信号,通常使用继电器、晶体管等组件来实现。
功率放大电路则用于提供足够的电流和电压以驱动外部设备,从而实现对其进行控制。
PLC的输入输出原理可以简单描述为:通过输入模块获取外
部信号,将其转换成PLC可识别的电信号,然后经过PLC内
部的逻辑处理,再将处理后的信号通过输出模块转换成能够驱动外部设备的电信号,从而实现对外部设备的控制。
通过PLC的输入输出原理,可以实现对各种外部设备的控制,如电机控制、灯光控制、传感器信号采集等。
同时,PLC的
输入输出模块还具有较高的抗干扰能力和可靠性,能够适应各种复杂的工业环境和工作条件。