机电一体化系统控制器的构成原理.ppt

上海大学文献阅读课 机电一体化系统控制器的构成原理 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 常用并行总线： STD总线 PC总线 ---PCI总线 PC104总线 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 PC总线工控机和普通PC机的区别 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 工控机底板 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 常用总线讨论： STD总线I/O模板设计实例 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 STD总线I/O模板设计实例 回答下列问题： 1.图上的信号线哪些是数据总线？哪些是地址总线？哪些是控制总线？ 2. 板地址选择是由哪些信号线组成的？ 3. 输出信号数据由哪些信号线控制？ 4. 输入数据由哪些信号线控制？ 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 STD总线I/O模板 设计实例—寻址原理 主要器件： 74LS245 74LS138 74LS240 74LS273 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 常用串行总线： USB总线：电缆长度可达数米。传输速率有 3 种：USB 1.0协议和 USB 1.1协议支持1.5 MHz 的低速传输和12 MHz 的全速传输，USB 2.0协议兼容 USB 1.1协议，支持 USB480 MHz 的高速传输。 I2C总线：在标准模式下的传输速率是0～100 kbps ，在高速模式下的传输速率是0～400 kbps 。 总线的长度可高达25英尺，能够以 10 kbps 的最大传输速率支持40个组件。 CAN总线：通信距离最远可达10 km （速率5 kbps 以下）；通信速率最高可达 1 Mbps （此时通信距离最长为 40m ）。 开放式数控系统的控制器 开放式数控的产生 20世纪50年代 - 数控技术出现 20世纪70年代 - 计算机数控技术 20世纪90年代 - 开放式数控 开放式数控系统 开放式数控实现的主要形式： PC嵌入NC NC嵌入PC NC+PC 全软件型 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 基于 PMAC 运动控制卡构建的数控系统 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 ● 接口技术 为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅给信息传递和维修带来方便，而且可以简化设计。目前，正致力于发展低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 ● 软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 典型案例1：全自动洗衣机控制器设计 典型案例2：三种快速成型机的控制器设计 一，分层实体制造控制系统设计 二，三维打印控制系统设计 三，激光烧结成形控制系统设计 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 讨论题： 什么是工控机？它和普通的PC机有什么区别？不同的机电一体化产品对控制器有什么不同的要求？ 工控机的基本组成模式有那两种？它们各有什么特点和应用场合？ 为什么说，总线技术是工控机组合模式的技术基础？总线有哪些类型？它们分别是怎么工作的？目前常用的产品有哪些？它们各有什么特点？ PC总线工控机和普通PC机有什么相同点和不同点？ 什么是开放体系结构？为什么数控技术会向开放结构方向发展？目前在国内外出现了那些成熟的技术成果？ 第三章 机电一体化系统控制器的构成原理 讨论题 收集某一种运动控制板卡的资料（例如PMAC运动控制卡），了解其功能及应用。讨论它在开放体系控制器中的作用。 根据传统机床和并联机床在轨迹运动控制上采用的不同原理，讨论在并联机床数控系统中采用开放结构的必要性。 以STD总线的I/O接口板为例，讨论组成框图及其寻址原理。 参考图3-5、图3-6的接口逻辑电路。试采用74LS245、138、240、273等芯