计算机控制技术教程——第4章 常用控制程序设计

控制，次边触点可以接入220V及220V以下的回 路中 如果与计算机接口需要前级加光电隔离器 线圈一般并联一个保护作用的二极管,当线圈失 电,线圈快速可以释放剩余的感应电流.
4.2.3 固态继电器输出接口技术
特点及优点：
是电磁式继电器的替代品 实际上是带光电隔离的无触点开关 输入控制电流小，输出无触点，体积小，动作无
电机
4.4.2 开环脉冲宽度调速系统
电机控制接口
光电隔离器+大功率场效应管 固态继电器 专用接口芯片
专用接口板
4.4.3 PWM调速系统设计

占空比在单片机中的实现
由拨码开关输入N 通电时间为N.t0 ，断电时间为N.to
由PWM周期 和拨码开关 位数确定t0 由占空比D 得出N的取 值
4.1.2 简单报警程序设计
硬件报警程序设计例题
基于带数值比较的传感器
硬件电路:见图4.6
程序:
4.1.2 简单报警程序设计
硬件报警程序清单:
ORG 000H AJMP MAIN ORG 003H AJMP ALARM ORG 0200H MAIN:SETB IT0 ;选择边沿触发方式 SETB EX0 ;允许外部中断0 SETB EA ;开总中断 HERE: AJMP HERE;模拟主程序 ORG 0210H ALARM: MOV A,#0FFH;设P1口为输入状态 MOV P1,A ; MOV A,P1 ;读报警状态 SWAP A ;ACC.7~4 -> ACC.3~0 MOV P1,A ;输出报警信号 RETI
边需要加驱动电路
注意事项：
原边和次边要接独立的电源
4.2.2 继电器输出接口技术
组成及原理：
由原边线圈和次边触点构成
4.2.2 继电器输出接口技术
组成及原理：
由原边线圈和次边触点构成ห้องสมุดไป่ตู้
功能及应用
有一定的电气隔离作用，但是不是完全的电隔离 一般原边线圈可以用直流低压（9V、12V、24V）
4.2.5 电磁阀接口技术
电磁阀在气体或液体流动的管路中受电磁力
控制打开阀门 通过线圈的通电控制铁心的吸合 应用于液压机械、空调系统、热水器、自动 机床等
4.3 电机控制接口技术
在工业企业中，大量电机作为原动机去拖动
各种生产机械，如各种机床、电铲、吊车、 轧钢机、抽水机、鼓风机、阀门、传送带等。 随着生产的发展，对电机拖动系统提出的要 求也越来越高，要求提高加工精度和工作速 度，要求快速启动、制动和逆转，实现很宽 范围内的调速和整个生产过程自动化。
4.2开关量输出接口技术
模拟量控制输出的应用实例
控制阀门打开的大小 控制变频器的输出频率
开关量控制输出的应用实例
电炉的通断电时间
步进电机的转速 直流电机的正、反转、停止
4.2.1 光电隔离技术

光电隔离器的工作原理
原边发光二极管发出红外光，次边光敏三极管接
受光照导通 隔离电压在2500V到10000V之间 输入电流在10MA
t0 T / 2
n
t1 Nt 0 N D n n N 2n.D T 2 t0 2
通电时间 t1 Nt0
Ｄ：占空比 Ｔ：ＰＷＭ周期 t1：通电时间 t2：断电时间
断电时间 t 2 T t1 (2 n N) t 0 Nt 0
n：拨码开关的位数 N：由拨码开关输入的n位二进制数 t０：软件定时的单位时间
噪声，无抖动，开关速度快，工作可靠。
分类：
直流型SSR
交流型SSR
4.2.3 固态继电器输出接口技术
直流型SSR
输入控制电压５Ｖ 输出电压可达30V~180V 用于控制直流电机、直流步进电机、电磁阀
交流型SSR
用于交流大功率驱动场合如：交流电机、交流电
磁阀等 过零型：
输入控制信号时，不管输出端电流相位如何，输出回
路立即导通
移相型： 输入控制信号后，要等负载端电压过零时输出回路才 导通
4.2.4 可控硅接口技术
可控硅简称SCR，又称晶闸管，是一种大功
率电器元件 实现小功率控件控制大功率负载，例如交直 流电机调速系统、调功率系统、随动系统 与计算机接口时需要前级加光电隔离。 分类
单向可控硅 双向可控硅
响铃
4.1.2 简单报警程序设计
程序清单:
ORG 8000H ALARM: MOV ALARM_F,#00H;报警标志单元清零 MOV DPTR,#SAMP ;采样值存放地址 MOVX A,@DPTR ;取X1 ALARM0: CJNE A,LIMIT,AA ;判断X1>MAX1吗 ALARM1: CJNE A,LIMIT+1,BB;判断X1<MIN1吗 ALARM2: INC DPTR ;取X2 MOVX A,@DPTR ; CJNE A,LIMIT+2,CC;判断X2>MAX2吗 ALARM3: CJNE A,LIMIT+3,DD;判断X2<MIN2吗 ALARM4: INC DPTR ;取X3 MOVX A,@DPTR ; CJNE A,LIMIT+4,EE;判断X1<MIN3吗 DONE: MOV A,00H ; CJNE A,ALARM_F,FF;判断是否有报警 SETB 05H ;若无报警则亮绿灯 DONE1: MOV A,ALARM_F ;取报警信息 MOV P1,A ;输出 RET ; FF: SETB 07H ;若有报警则鸣警笛 AJMP DONE1 ; JNC AOUT1 ;X1>MAX1，转AOUT1 AJMP ALARM1 ; BB: JC AOUT2 ;X1<MIN1，转AOUT2 AJMP ALARM2 ; CC: JNC AOUT3 ;X2>MAX2，转AOUT3 AJMP ALARM3 ; DD: JC AOUT4 ;X2<MIN2，转AOUT4 AJMP ALARM4 ; EE: JC AOUT5 ;X3<MIN3，转AOUT5 AJMP DONE ; AOUT1: SETB 00H ;置X1超上限报警标志 AJMP ALARM2 ; AOUT2: SETB 01H ;置X1超下限报警标志 AJMP ALARM2 ; AOUT3: SETB 02H ;置X2超上限报警标志 AJMP ALARM4 ; AOUT4: SETB 03H ;置X2超下限报警标志 AJMP ALARM4 ; AOUT5: SETB 04H ;置X3超下限报警标志 AJMP DONE ; AA:
4.4.3 PWM调速系统设计

控制接口电路
PA1:0 输出为1的 锁存器编号 1:0 0:1 3 #、 2 # 1 #、 4 # 导通的开关 SW1、SW4 SW3、SW2 电机状态 正转 反转
1:1
0:0
4 #、 2 #
SW2、SW4
全断
刹车
滑行
软件设计：
4.4.3 PWM调速系统设计
START: MOV DPTR,#0FD00H ;指向8155控制口 MOV A,#01H ;设A口输入，B、C输出 MOVX @DPTR,A ; LOOP: MOV DPTR,#0FD02H ;指向8155B口，读入指定值N MOVX A,@DPTR ; MOV 20H,A ; CPL A ; INC A ; MOV 21H,A ; MOV DPTR,#0FD03H ;指向8155C口，读入状态标志 MOVX A,@DPTR ; JB ACC.1,STOP ; JB ACC.0,INVERT ;判断电机的旋转方向，反向转INVETT MOV A,#02H ;取正向代码 OUTPUT: MOV DPTR,#0FD01H ;指向8155A口，输出控制码 MOVX @DPTR,A MOV 22H,20H ;延时t1 STOP: MOV A,03H ;输出刹车码 DELAY1: ACALL DELAY0 ; MOV DPTR,#0FD01H ; DJNZ 22H,DELAY1 ; MOVX @DPTR,A ; MOV A,#00H ;输出滑行码 AJMP LOOP ; MOVX @DPTR,A ; INVERT: MOV A,01H ;输出反响码 MOV 23H,21H ;延时t2 AJMP OUTPUT ; DELAY2: ACALL DELAY0 ; DELAY0: RET ;软件延时子程序，略 DJNZ 23H,DELAY2 ; AJMP LOOP ;
4.1.1 常用的报警方式
光报警
发光二极管报警电路
声报警
KD956X系列发声芯片
图形报警
4.1.2 简单报警程序设计
软件报警程序设计例题:
锅炉三冲量调节系统的原理 硬件接口:见图4.4
流程图
RAM地址分配 软件编写
4.1.2 简单报警程序设计
RAM地址分配情况
第四章
常用控制程序设计
一、报警程序设计 二、开关量输出接口技术 三、电机控制接口技术 四、步进电机控制接口技术
4.1 报警程序设计 在控制系统中,为了安全生产,对于一 些重要的参数或者系统部位,都设有紧急状态 报警系统,以便提醒工作人员注意,或采取紧急 措施. 其方法就是把采集的数据与参数的上、 下限相比较，如果高于上限值或低于下限值 则进行报警。
4.2.1 光电隔离技术 光电隔离器的工作原理
原边发光二极管发出红外光，次边光敏三极管接
受光照导通 隔离电压在2500V到10000V之间 输入电流在10MA
作用和应用场合：
用于对原边所在回路和次边回路进行电气隔离 保护CPU不受次边的异常大电流、大电压影响 如果负载电流较小，可以直接驱动，否则需要后
4.1.3 越限报警程序设计
软件报警程序设计例题:
越限报警示意图 流程图
RAM地址分配