【文档说明】计算机控制技术项目03-数据采集卡控制系统课件.ppt，共(21)页，226.500 KB，由小橙橙上传

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计算机控制技术—基于数据采集卡的控制系统基于数据采集卡的计算机测控系统的组成如图所示，它可分为硬件和软件两大部分。硬件子系统1．计算机主机它是整个计算机控制系统的核心。主机由CPU、存储器等构成。它通过由过程输入通道发送来的工业对象的生产工况参数，按照人们预先安排的程序，自动地进行信息处理、

分析和计算，并作出相应的控制决策或调节，以信息的形式通过输出通道，及时发出控制命令，实现良好的人机联系。目前采用的主机有PC机及工业PC机（IPC）等。2．传感器传感器的作用是把非电物理量（如温度、压力、速度

等）转换成电压或电流信号。例如，使用热电偶可以获得随着温度变化而变化的电压信号；转速传感器可以把转速转换为电脉冲信号。3．信号调理器信号调理器（电路）的作用是对传感器输出的电信号进行加工和处理，转换成便于输送、显示和记录的电信号（电

压或电流）。常见的信号调理电路有：电桥电路、调制、解调电路、滤波电路、放大电路、线性化电路、A/D转换电路、隔离电路等。如：传感器输出信号是微弱的，就需要放大电路将微弱信号加以放大，以满足过程通道的要求；为了与计算机接口方便，需要A/D转换电路将模拟信号变换成数字信

号等。如果信号调理电路输出的是规范化的标准信号（如4∽20mA、1∽5V等），这种信号调理电路称为变送器。在工业控制领域，常常将传感器与变送器做成一体，统称为变送器。变送器输出的标准信号一般送往智能仪表或计算机系统。4．输入输出板卡应用IPC对工业现场进行控制，首先要采集各种被测量

，计算机对这些被测量进行一系列处理后，将结果数据输出。计算机输出的数字量还必须转换成可对生产过程进行控制的量。因此，构成一个工业控制系统，除了IPC主机外，还需要配备各种用途的I/O接口产品，即I/O板卡。各种板卡是不能直接由计算机主机控制的，必须由“I/O”接

口来传送相应的信息和命令。I/O接口是主机和板卡、外围设备进行信息交换的纽带。目前绝大部分I/O接口都是采用可编程接口芯片，它们的工作方式可以通过编程设置。要想驱动执行机构，必须具有较大的输出功率，即向执行机构提供大电流、高电压驱动信号，以带动其动作

；另一方面，由于各种执行机构的动作原理不尽相同，有的用电动，有的用气动或液动，如何使计算机输出的信号与之匹配，也是执行机构必须解决的重要问题。因此为了实现与执行机构的功率配合，一般都要在计算机输出板卡与执行机构之间配置驱动电路。5.驱动电路6．执行机构它的作用是接受计算机发出的控

制信号，并把它转换成执行机构的动作，使被控对象按预先规定的要求进行调整，保证其正常运行。生产过程按预先规定的要求正常运行，即控制生产过程。7．外围设备主要是为了扩大计算机主机的功能而配置的。它用来显示、存储、打印、记录各种数据。包括输入设备、输出设备和

存储设备。常用的外围设备有：打印机、记录仪、图形显示器（CRT）、外部存储器（软盘、硬盘、光盘等）、记录仪、声光报警器等。8．人机联系设备操作台是人机对话的联系纽带。计算机向生产过程的操作人员显示系统运行状态、运行参数，发出报警信号；生产过程的操作人员通过操作台向计算机输入和修改控制

参数，发出各种操作命令；程序员使用操作台检查程序；维修人员利用操作台判断故障等。9．网络通信接口对于复杂的生产过程，通过网络通信接口可构成网络集成式计算机控制系统。系统采用多台计算机分别执行不同的控制功能，既能同时控制分布在不同区域的多台设备，同时又能实现管理功能。软件子系统软件使

PC和数据采集硬件形成了一个完整的数据采集、分析和显示系统。没有软件，数据采集硬件是毫无用处的——或者使用比较差的软件，数据采集硬件也几乎无法工作。大部分数据采集应用实例都使用了驱动软件。软件层中的驱动软件可以直接对数

据采集件的寄存器编程，管理数据采集硬件的操作并把它和处理器中断，DMA和内存这样的计算机资源结合在一起。驱动软件隐藏了复杂的硬件底层编程细节，为用户提供容易理解的接口。为了开发出用于测量和控制的高质量数据采集系统，用户必须了解组成系统的各个

部分。在所有数据采集系统的组成部分中，软件是最重要的。这是由于插入式数据采集设备没有显示功能，软件是您和系统的唯一接口。软件提供了系统的所有信息，您也需要通过它来控制系统。软件把传感器、信号调理、数据采集硬件和分析硬件集成为一个完整的

多功能数据采集系统。基于PC的DAQ系统（简称PCs）的基本特点是，输入输出装置为板卡的形式，并将板卡直接与个人计算机的系统总线相连，即直接插在计算机主机的扩展槽上。这些输入输出板卡往往按照某种标准由第三方批量生产，开发者或用户可

以直接在市场上购买，也可以由开发者自行制作。一块板卡的点数（指测控信号的数量）少的有几点，多的可达24点、32点甚至更多。系统特点由于PCs价格低廉、组成灵活、标准化程度高、结构开放、配件供应来源广泛、应用软件丰富等特点，PCs是一

种很有应用前景的计算机测控系统。