微机控制技术 第4章 程序控制和数值控制ppt课件.ppt

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1、第4章程序控制和数值控制4.1．程序控制4.２．开环数值控制4.３．步进电机的控制内容提要概述顺序控制器开环数值控制器步进电机的控制小结顺序控制和数值控制是计算机控制系统中最常见的控制方式—顺序控制：控制系统根据生产工艺按预先规定的工艺要求，在各个输入信号的作用下，使生产过程的各个执行机构自动地按预先规定的顺序动作—数值控制：用计算机把输入的数字信息按一定的程序进行处理后转换为控制信号，去控制一个或几个被控制对象，使被控制点按照某种轨迹运动一顺序控制器1顺序控制器的功能—根据生产过程要求预先确定程序，使系统在输入信号条件的

2、作用下，按顺序进行工序转换—根据各工序要求，控制相应的执行机构动作，保证过程正常进行3.1顺序控制器2顺序控制系统的一般组成—系统控制器、输入输出接口、输入输出电路、信号检测、显示电路、报警电路、操作台3顺序控制系统的类型1)按顺序执行的继电器－接触器控制系统2)无触点逻辑控制系统3)以微型计算机为核心的顺序控制系统4)可编程序控制器专用顺序控制器的设计◆针对某一类被控对象的结构特点和加工工艺流程而设计的微型计算机系统的硬件和软件◆采用固定连线控制的设计思想来设计硬件和软件，灵活性不够，通用性差◆控制软件采用汇编语言编制，

3、用户自行二次开发软件和调试困难4可编程控制器（ProgrammableController）◆早期的PLC虽然采用了计算机的设计思想，但实际上它只能完成顺序控制，仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能◆在经历了30年的发展，现代PLC产品已经成为了名符其实的多功能控制器，如逻辑控制、过程控制、运动控制、数据处理等功能都得到了很大的加强和完善◆与此同时，PLC的网络通信功能也得到飞速发展，PLC及PLC网络成为了工厂企业中不可或缺的一类工业控制装置5PLC的特点1)可靠性高，抗干扰能力强2)控制程序可变，具有良好的可变性——

4、编程简单，使用方便—功能完善，扩充方便，组合灵活—缩短设计和施工时间6PLC的基本组成1)CPU是PLC的核心组成部分，其主要任务有：—接收、存储由编程工具输入的用户程序和数据，并通过显示器显示出程序的内容和存储地址—检查、校验用户程序—接收、调用现场信息—执行用户程序—故障诊断2)PLC的存储器分为系统程序存储器、用户程序存储器及工作数据存储器等三种—系统程序存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序，并固化在ROM内，用户不能直接更改—用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务，用规定的PLC编程语言编写的各种用户程

5、序—工作数据存储器用来存储工作数据3)I/O接口是PLC与外界连接的接口—输入接口用来接收和采集两种类型的输入信号，一类是由按钮、选择开关、行程开关、继电器触点、接近开关、光电开关、数字拨码开关等的开关量输入信号。另一类是由电位器、测速发电机和各种变送器等来的模拟量输入信号—输出接口用来连接被控对象中各种执行元件，如接触器、电磁阀、指示灯、调节阀（模拟量）、调速装置（模拟量）等4)编程器的作用是供用户进行程序的编制，编辑，调试和监视—简易编程器：一般只能编辑语句表指令程序，不能直接编辑梯形图程序，多用于小型PLC的编程或者

6、用于PLC控制系统的现场调试和维修。—图形编程器：本质上是一台便携式专用计算机系统，可以编制多种指令程序，功能强。7PLC的分类按地域范围美国流派;罗克韦尔欧洲流派;西门子日本流派;欧姆龙按I/O点数超小型<64小型65-128中型128-512大型>512按结构一体化模块化顺序控制和数值控制是计算机控制系统中最常见的控制方式１．数值控制—数值控制：用计算机把输入的数字信息按一定的程序进行处理后转换为控制信号，去控制一个或几个被控制对象，使被控制点按照某种轨迹运动4.2开环数值控制器利用数字控制原理实现的机械加工绘图设备数

7、字控制机床线切割机数字绘图仪２．数值控制的分类（１）按工具运动轨迹分有a.点位控制．这类控制方式只要求控制工具从一点移到另一点的准确位置，对运动轨迹不加控制．适用于钻床，冲床等．b.直线控制．除满足点位控制要求，控制点与点之间准确位置外，还要保证两点之间移动轨迹是一条直线．这种数值控制又叫做简易数值控制．c.连续控制（也称凸轮控制）．这类控制方式能对两个或两个以上坐标方向的位移进行严格的不间断的控制（２）按伺服机构控制方式不同分a.开环控制．该系统不带位置测量元件，驱动用步进电机或电液脉冲电机．开环数值控制系统的一般组成b

8、.闭环控制．该系统带有位置测量元件，把工作台移动距离通过位置检测进行负反馈控制．二．数值控制的基本原理１.概念（１）插补与插补器插补—沿着规定的线段，在起点与终点之间求取中间值的数值计算方法称为插值或插补．插补器—是一种完成插补功能的逻辑电路．（２）脉冲当量—每一个脉冲移动的相对位置称为脉冲当量，也称步