第3章b(计算机控制技术)计算机控制系统中的硬件.ppt

1.耐高温 2.防尘 3.防震/防衝擊 4.防EMI/EMS 5.比较小維修時間(MTTR) 6.產品生命週期長 工控机主要硬件 3.6 执行机构 在计算机控制系统中，必须将经过采集、转换、处理的被控参量（或状态）与给定值（或事先安排好的动作顺序）进行比较，然后根据偏差来控制有关输出部件，达到自动调节被控量（或状态）的目的。例如，在机床加工工业中，经常控制马达的正反转及其转速，以完成进刀、退刀及走刀的任务。在雷达天线位置跟踪系统中，需要控制伺服阀油缸的位置。在各种温湿度控制系统中，经常需要控制阀门的开闭和开度，以控制液体和气体的流量。在机器人控制系统中，经常要控制各关节上伺服电机的转动方向和速度。在程控交换系统和配料过程控制系统中，经常要控制继电器、接触器，以满足各种动作的需要等等。所有这些伺服电机、马达、阀门、继电器、接触器等输出部件，统称为执行机构，也称为执行装置或执行器。 执行机构的作用是接收计算机发出的控制信号，并把它转换成调整机构的动作，使生产过程按照预先规定的要求正常进行。 3.6.1 执行机构的种类 执行机构有各种各样的形式，按所需能量的形式可分为气动执行机构、电动执行机构和液压执行机构。常用的执行机构为气动和电动的。 1．气动执行机构 以压缩空气为动力的执行机构称为气动执行机构。气动执行机构主要分为薄膜式与活塞式两大类。薄膜式执行机构应用最广。 由于气动执行机构结构简单、价格低，输出推力大，防火防爆，动作可靠，维修方便，适用于防火、防爆场合，因此被广泛应用在化工、炼油生产中，在冶金、电力、纺织等工业部门也得到大量使用。 气动执行机构与计算机的连接极为方便，只要将电量信号经电气转换器转换成标准的气压信号之后，即可与气动执行机构配套使用。 2．电动执行机构 电动执行机构是工程上应用最多、使用最方便的一种执行器，特点是体积小、种类多、使用方便。 1）电磁式继电器 它是一种由小电流的通断控制大电流通断的常用开关控制器件，主要由线圈、铁芯、衔铁和触点等部件组成。继电器的触点是与线圈分开的，通过控制继电器线圈上的电流可以使继电器上的触点开关闭合或断开，从而使外部高电压或大电流与微型机隔开。 2）固态继电器 简称SSR（Solid State Relay），它利用电子技术实现了控制回路与负载回路之间的电隔离和信号耦合，而且没有任何可动部件或触点，却能实现电磁继电器的功能，故称为固态继电器。它实际上是一种带光电耦合器的无触点开关。由于固态继电器输入控制电流小，输出无触点，所以与电磁式继电器相比，具有体积小、重量轻、无机械噪声、无抖动和回跳、开关速度快、工作可靠、寿命长等优点，因此，在微机控制系统中得到了广泛的应用，大有取代电磁继电器之势。 * 第3章 计算机控制系统中的硬件 3.1 传感器 3.2 数据采集卡 3.3 工业控制计算机（IPC） 3.4 智能仪器 3.5 可编程序逻辑控制器（PLC） 3.6 执行机构 3.3 工业控制计算机（IPC） 个人多媒体电脑的外观 键盘 音箱 鼠标 主机 升技TH7Ⅱ-RAID P4主板配置图 CD音频输入 I/O 控制芯片CNR插槽 AGP插槽 北桥芯片i850 5个PCI插槽 DIP开关 主板电池 BIOS Flash芯片 南桥芯片ICH2 RAID功能芯片 前置USB插座 板载声卡芯片 前置面板插座 主板自检状态 软驱插座 音频插座 鼠标键盘插座 USB接口 串口并口 ATX12V电源 CPU Socket 478 主板辅助电源 RIMM A1 RIMM B1 RIMM A2 RIMM B2 ATX电源 IDE4插座 IDE3插座 IDE2插座 IDE1插座 EMI Vibration Drop ESD Safety Temperature /Humidity EFT Compatibility 全面质量保证 3.3.1 IPC的基本特点 传统全功能CPU卡 PCI/ISA 底板 机箱 3.3.2 IPC的基本组成 1．加固型的工业机箱 2．工业电源 3．一体化主板 4．无源母板 一体化主板与母板安装示意图 母板、主板与机箱安装示意图 工控机主机安装示意图 5．其它部件 3.3.3 PCs的构成 3.4 智能仪器 3.4.1 智能仪器的组成 智能仪器一般是指采用了微处理器（或单片机）的电子仪器。由智能仪器的基本组成可知，在物理结构上，微型计算机包含于电子仪器中，微处理器及其支持部件是智能仪器的一个组成部分；从计算机的角度来看，测试电路与键盘、通信接口及显示器等部件一样，可看作是计算机的一种外围设备。因此，智能仪器实际上是一个专用的微型计算机系统，它主要由硬件和软件两大部分组成