计算机控制技术第四章分解.ppt

（1）终端阻抗匹配 为了消除长线的反射现象，可采用终端或始端阻抗匹配的方法。 同轴电缆的波阻抗一般在50～100Ω之间，双绞线的波阻抗约为100～200Ω。进行阻抗匹配，首先，需要通过测试或由已知的技术数据掌握传输线的波阻抗Rp的大小。 终端阻抗匹配 （2）始端阻抗匹配 始端阻抗匹配是在长线的始端串入电阻R，通过适当的选择R，以消除波反射 这种匹配方法的优点是波形的高电平不变，缺点是波形的低电平会抬高。其原因是终端门B的输入电流Isr在始端匹配电阻R上的压降所造成的 4.3接地技术 二是为了保证控制系统稳定可靠工作，提供一个基准电位的接地，即工作接地。 接地技术对计算机控制系统是极为重要的，不恰当的接地会对系统产生严重的干扰，而正确的接地却是抑制干扰的有效措施之一。 计算机控制系统中接地的目的通常有两个： 一是为了安全，即安全接地； 1.地线系统分析 1）传统接地分类 安全地的目的是使设备机壳与大地等电位，以避免机壳带电影响人身和设备的安全。通常安全地又称为保护地或机壳地，机壳包括机架、外壳、屏蔽罩等。 模拟地作为传感器、变送器、放大器、A/D和D/A转换中模拟电路的零电位。模拟信号有精度要求，有时信号比较小，而且与生产现场相连。 数字地作为控制系统中各种数字电路的零电位，应该与模拟地分开，避免模拟信号受数字脉冲的干扰。 系统地是以上几种地的最终回流点，直接与大地相连 。 交流地是计算机交流供电电源地，即为动力线地，它的地电位很不稳定。 2）新的接地分类 安全接地的目的是使设备机壳与大地等电位，以避免机壳带电影响人身和设备的安全。通常安全地又称为保护地或机壳地，机壳包括机架、外壳、屏蔽罩等。 工作接地 屏蔽接地 3）接地技术 (1)主机外壳接地但机芯浮空 为了提高计算机的抗干扰能力，将主机外壳作为屏蔽罩接地。而把机内器件架与外壳绝缘，绝缘电阻大于50MΩ，即机内信号地浮空。这种方法安全可靠，抗干扰能力强，但制造工艺复杂，一旦绝缘电阻降低就会引入干扰。 (2)一点接地方式 两种接法：即串联接地(或称共同接地)和并联接地(或称分别接地) 。 各自的优缺点： 从防止噪声角度看，如图所示的串联接地方式是最不适用的，由于地电阻r1、r2和r3是串联的，所以各电路间相互发生干扰 。 并联接地方式在低频时是最适用的，因为各电路的地电位只与本电路的地电流和地线阻抗有关，不会因地电流而引起各电路间的耦合。这种方式的缺点是需要连很多根地线，用起来比较麻烦。 (3)多点接地 将地线用汇流排代替，所有的地线都接至汇流排。 (4)屏蔽接地 即屏蔽层接地 (5)设备接地 注意强电和弱电分开，防止互相产生干扰。 2.输入系统的接地 在输入通道中，为防止干扰，传感器、变送器、和信号放大器通常采用屏蔽罩进行屏蔽，而信号线往往采用屏蔽信号线。屏蔽层的接地也应采取单点接地方式，关键是确定接地位置。 输入信号源有接地和浮地两种情况。 信号源端接地，而接收端浮地，则屏蔽层应在信号源端接地 信号源浮地，接收端接地，则屏蔽层应在接收端接地 3.主机系统的接地 为了提高计算机的抗干扰能力，将主机外壳作为屏蔽。而把机内器件架与外壳绝缘，绝缘电阻大于50MΩ，即机内信号地浮地。 主机与外部设备地连接后，采用一点接地。如图所示。为避免多点接地，各机柜用绝缘板垫起来。这种接地方式安全可靠，有一定的抗干扰能力。 在计算机网络系统中，对于近距离的几台计算机，可采用多机的一点接地方式；对于远距离的多台计算机之间的数据通信，通过地线隔离的办法分开，如采用变压器隔离技术、光电隔离技术和无线电通信技术等。 4.4供电技术 电源引入的干扰是计算机控制系统的主要干扰之一； 对计算机控制系统的干扰大部分是由电源耦合产生的。 计算机控制系统的供电结构 1.交流电源环节抗干扰技术 选用供电稳定的交流电源 使用干扰抑制器来消除尖峰干扰 使用交流稳压器和低通滤波器来稳定电压 使用UPS保证不间断供电 尖峰干扰是一种频繁出现的叠加于电网正弦波上的高能脉冲，其幅度可达几千伏，宽度只有几个毫微秒或几个微秒，因此采用常规的抑制办法是无效的，而必须采取综合治理办法。 另外，使系统远离干扰源，对大功率用电设备采取专门措施抑制尖峰干扰的产生等都是可行的方法。 尖峰脉冲干扰的抑制 抑制尖峰干扰最常用的方法主要有三种： 在交流电源的输入端并联压敏电阻； 采用铁磁共振原理(如采用超级隔离变压器)； 在交流电源输入端串入均衡器，即干扰抑制器。 过程控制计算机供电不允许中断，一旦中断电源，将影响生产。为此，计算机系统应加装UPS（不间断电源），或增加电源电压监视电路，及早监测到掉电状态，从而进行应急处理。 掉电保护电路 掉电保护 对于没有使用UPS的计算机控制系统，为了防止掉电后RAM中的信