第4章数字程序控制技术.

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第4章_顺序控制与数字程序控制-

常用的二次曲线有圆弧、抛物线和双曲线等
9/20/2019
第4章顺序控制与数字程序控制
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1、数字程序控制原理
把插补运算过程中定出的各中间点，以脉冲形式去控制x、 y方向上的步进电机（绘图笔、或加工刀具），从而绘出图形或加工出所要求的轮廓。
每一个脉冲信号步进电机走一步，即绘图笔或刀具在 x 或 y 方向移动一步。
插补器实际上是一个函数发生器，能按给定的基本数据产生一定的函数曲线，并以增量形式向各坐标连续输出，以控制机床刀具按给定的图形运动。
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第4章顺序控制与数字程序控制
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1、数字程序控制原理基点
基点
图中abcd为绘图仪绘图曲线或零件的加工曲线。
Y 基点 c
将图中的曲线分成若干
d
段：
即 ymxexmye0
定义直线插补的偏差判别式为： Fmymxexmye
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第4章顺序控制与数字程序控制
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（1）逐点比较直线插补
Fmymxexmye
Y
* 若Fm＝0，点m在OA上； * 若Fm > 0，点m在OA上方，ym
即为点m’；
* 若Fm< 0，点m在OA下方，即为点m’’。
所谓数字程序控制，就是计算机根据输入的指令和数据，控制生产机械按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制。
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第4章顺序控制与数字程序控制
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二、数字程序控制基础
数字程序控制系统一般由输入装置、输出装置、控制器和插补器四部分组成。
控制器和插补器的功能及部分输入输出接口由计算机实现。
定义偏差判别式： FmRm 2R2

数字化控制技术

1.数字化控制技术编辑本义项数控技术求助编辑百科名片术。

它所控制的通常输，奠定了现代计算机，包括计算机数字控制系统的基础。

数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。

1952年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史上一件划时代的事件，推动了自动化的发展。

数控机床现在，数控技术也叫计算机数控技术，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。

这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。

由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可以通过计算机软件来完成。

编辑本段数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。

从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面。

1.高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。

高速、高精加工技数控机床工作流程术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。

为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。

近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。

这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

浅议数字程序控制技术

一
、
前言
所谓数字程序控制，就是计算机根据输入的指令和数据，制生产机械（控如各种加工机床）按规定的工作顺序、运动轨迹、运动距离和运动速度等规律自动地完成工作的自动控制。世界上第一台数控机床是１５９２年美国麻省理
工学院（Ｔ伺服机构实验室开发出来的，ＭＩ）当时的主要动
控制用于铣床、车床、床、磨齿轮加工机床等。在上述三种控制方式中以点位控制最简单，因为它的运动轨迹没有特殊要求，运动时又不加工，以它的控制所电路只要具有记忆（下刀具应走的移动量和已走过的记
而绘出图形或加工出所要求的轮廓来。这里的每一个脉
２当给定ａｂＣｄ各点坐标ｘ和ｙ之后，．，、、值如何确定各坐标值之间的中间值？求得这些中间值的数值计算方法称为插值或插补。插补计算的宗旨是通过给定的基点
坐标。以一定的速度连续定出一系列中问点，这些中间而
潘日明
（广东罗定职业技术学院，广东罗定，２２０５７０）
［摘
要］数字程序控制主要用于机床的自动控制，如用于铣床、车床、工中心、加线切割机以及焊接机、气割机等的自
动控制系统中。采用数字程序控制的机床叫做数控机床，数控机床具有能加工形状复杂的零件、工精度高、加生产效率高、于改变；ｒ便Ｏ－零件品种等许多特点，它是实现机床自动化的一个重要发展方向。［关键词】计算机；数字程序；制原理；电路技术控［中图分类号］Ｐ０Ｔ３［文献标识码］Ａ［文章编号］６３３７（ＯＯｏ．０４＿ｏ１７－８８２ｌ）４－１ｏ－２

《计算机控制技术》课程教学大纲

《计算机控制技术》课程教学大纲课程代码：ABJD(M16课程中文名称:计算机控制技术课程英文名称：ComputerContro1Techno1ogy课程性质：必修课程学分数：2学分课程学时数：32学时授课对象：自动化专业本课程的前导课程：数字电子技术、模拟电子技术、电力电子技术、自动控制原理等一、课程简介该课程是自动化专业一门重要的专业必修课。

它的目的是使学生通过本课程的学习，获得计算机控制系统的组成、原理、设计等基础知识和基本应用技术。

学习掌握计算机控制系统软硬件设计的基本方法与原则。

通过本课程的学习，使学生具有计算机控制系统硬件设计、应用软件编程与系统调试的基本能力。

二、教学基本内容和要求1 .绪论课程教学内容：计算机控制技术一般概念，计算机控制系统的组成和分类，计算机控制系统的发展概况和趋势。

课程的重点、难点：计算机控制系统工作原理、组成和分类。

课程教学要求：了解计算机控制技术一般概念、计算机控制系统的发展概况和趋势。

理解计算机控制系统控制过程。

掌握计算机控制系统组成结构和分类。

2 .输入输出过程通道与接口技术课程教学内容：模拟量输入输出通道，数字量输入输出通道，人机接口技术，电机控制接口技术。

课程的重点、难点：D/A、A/D转换器接口技术和模板标准化设计，数字量输入输出通道，键盘接口技术，7段显示器接口技术，直流电机和步进电机接口技术。

课程教学要求：了解模拟量输入输出通道、数字量输入输出通道的结构形式组成。

理解D/A、A/D转换的工作原理，人机接口电路工作原理，电机接口电路工作原理等。

掌握模拟量输入输出通道设计技术，数字量输入输出通道设计技术，键盘接口技术，7段显示器接口技术，直流电机和步进电机接口技术。

3 .计算机控制基础理论课程教学内容：计算机控制系统的信号变换理论，计算机控制系统的数学描述，连续系统的离散化方法及特点。

课程的重点、难点：计算机控制系统的信号变换理论，Z变换与反Z变换的定义，连续系统的离散化方法，差分方程的求解。

第4章_S7-200PLC的基础知识

输出扩展模块em2228点dc4点dc5a8点ac8点和4点输入输出扩展模块em223dc输入dc输出4点8点16点3种模拟量扩展模块的类型模拟量输入扩展模块em2314ai2路热电阻输入4路热电偶输入模拟量输出扩展模块em2322aq模拟量输入模拟量输出扩展模块em2354ai1aq占2路输出地址数字量io模块1直流输入模块em2218xdc24v数字量io模块2交流输入模块em2218xac120230v数字量io模块3直流输出模块em2228xdc24v数字量io模块4交流输出模块em2228xac120230v数字量io模块5交直流输出模块em2228x继电器输出零线或负极1919数字量io模块2020模拟量io模块1模拟量输入模块em2314输入2121模拟量io模块2模拟量输出模块em2322输出2
•
工作：PLC运行时，每执行完一遍程序，逻辑运算的结果就存入到相应
的一位存储器中。其中需要控制输出开关的运算结果存到输出映像存储器中。这个输出映像存储器在PLC程序中，可以按位存取，其中的每一位，就是一个输出继电器。
27
输入输出elay)
表4.3
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（3）模块电流 CPU 22X可连接的各扩展模块消耗5VDC电流如表4.4所示。
表4.4扩展模块所消耗的5VDC电流值
17
最大I/O配制的预算原则:
•映像寄存器的数量
扩展后I/O的总点数不能大于输入和输出映像寄存器的数量。
• CPU的供电能力
同一PLC系统中所有扩展模块所消耗的电流总和不得超过 CPU 所能提供的电流值。不同型号的CPU提供5VDC和24VDC电源的容量不同。
扩展模块
设备连接
最大I/O配置的预算 I/O点数扩展和编址

数控机床的主传动系统

03 控制应用
高速加工、精密定位
主轴驱动系统的设计与选择
设计原则
高可靠性良好的动态响应经济性考虑
选择因素
机床类型加工要求成本预算
常见类型
交流伺服驱动系统直流传动系统混合驱动系统
● 03
第3章数控机床的进给传动系统
进给传动系统的组成与作用
进给传动系统主要包括进给驱动装置、进给传动机构和进给系统的控制与调节三个部分。进给驱动装置负责提供动力，进给传动机构负责传递动力并实现所需的运动轨迹，进给系统的控制与调节负责对整个系统的运行进行精确控制。
主传动系统是数控机床的核心部件之一，它主要由主轴装置、传动装置、主轴驱动系统等组成，负责传递动力并确保机床加工的精度和速度。
主轴的类型与特性
电主轴
高速、高精度
复合主轴
结合电主轴与机械主轴特点
机械主轴
结构简单、成本低
主轴定向控制
01 控制意义
保证加工精度
02 控制方法
光电编码器、霍尔效应
部分控制信号依赖于反馈信号
电气控制系统的故障诊断与维护
故障诊断方法包括观察法、信号分析法、模拟法等；故障诊断的步骤包括故障现象的观察、故障原因的分析、故障诊断的结果等；电气控制系统的维护措施包括定期检查、及时维修、更换故障部件等。
● 06
第6章总结
数控机床主传动系统的重要性和影响因素
夹具系统的性能评价
夹具的刚度与稳定性
夹具的刚度与稳定性直接影响到
加工精度
夹具的重复定位精度
夹具的重复定位精度直接影响到
加工效率
夹具的装夹误差
夹具的装夹误差会导致工件加工
误差

计算机控制技术课程答案

第一章（绪论）作业1.1什么是计算机控制系统？工作原理是怎样的？答：（1）计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程控制的系统。

、（2）计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：a、实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。

b、实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。

c、实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。

1.2它由哪几部分组成？答：计算机控制系统由工业控制机和生产过程两个大部分组成。

工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两部分。

生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关装置。

计算机控制系统的组成框图见书本第2页（图1.2）。

1.3 计算机控制系统的典型形式有哪些？各有什么优缺点？答：（1）操作指导控制系统优点：结构简单，控制灵活，安全。

缺点：由人工操作，速度受到限制，不能控制多个对象。

（2）直接数字控制系统（DDS）优点：实时性好，可靠性高，适应性强。

（3）监督控制系统（SCC）优点：生产过程始终处于最优工况。

（4）分散控制系统（DCS）优点：分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。

（5）现场总线控制系统（FCS）优点：与DCS相比，降低了成本，提高了可靠性。

国际标准统一后，可实现真正的开放式互联系统结构。

1.4 实时、在线方式和离线方式的含义是什么？(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。

(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。

(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。

计算机控制技术资料

重点习题和思考题第1章计算机控制习题概述1.计算机控制系统中实时性、离线方式、在线方式的含义？答：生产过程和计算机直接连接, 并受计算机控制的方式为在线方式；生产过程不和计算机连接, 且不受计算机控制、而是靠人进行联系并作相应操作的方式为离线方式。

实时: 信号的输入、计算、输出都要在一定的时间范围内完成。

2.计算机控制系统由哪几部分组成？答: 硬件组成: 主机、IO接口、通用外部设备、检测元件和执行机构、操作台。

软件组成: 系统软件和应用软件。

3.计算机控制技术的主要发展趋势是什么？答：（1）综合自动化, 包括CIMS和CIPS；（2）网络化；（3）智能化；（4）虚拟化；（5）绿色低碳化。

第2章工业控制计算机1.什么是总线、内部总线、外部总线答：总线是一种接口信号的标准和协议, 提供通用的电平信号来实现各种电路信号的传递。

内部总线指微机内部各功能模块间进行通信的总线。

外部总线指用于计算机与计算机之间或计算机与其他智能外设之间的通信线路2.哈佛结构和冯诺伊曼结构的区别答：冯诺伊曼结构, 程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储结构；哈佛结构程序指令存储和数据存储分开的存储结构。

3.工控机和普通PC的区别答：机箱加固、防尘；工业电源, 有时双电源；无源母板；一体化主板第3章 IO接口和过程通道1.什么是接口、接口技术和过程通道？答: 接口是计算机和外部设备交换信息的桥梁, 包括输入和输出接口；接口技术是研究计算机和外部设备之间如何交换信息的技术；过程通道指在计算机和生产过程之间设置的信息传送和交换的连接通道。

2.模拟输入通道中信号调理的作用, 为什么需要量程变换, 为什么需要I/U变换？答: 现场过来的信号经过放大、量程自动转换、电流/电压转换、滤波、线性化、隔离等措施转换成计算机能接收的逻辑信号。

多参数信号采集时, 各路信号电流信号经过长距离传输到计算机接口电路, 经过I/U变换成电压信号才能进行A/D转换进入计算机被处理。

计算机控制

计算机控制重点第一章计算机控制系统概念1.1计算机控制系统特征和组成1. 计算机控制系统有哪些特征？（1）结构特征（2）信号特征（3）控制方法特征（4）功能特征2. 计算机控制系统由哪几部分组成？说明各部分的主要功能，并画出系统的硬件组成框图。

1．主机：主要进行数据采集、数据处理、逻辑判断、控制量计算、报警处理等，通过接口电路向系统发出各种控制命令，指挥全系统2.I/O接口：I/O接口与I/O通道是主机与外部连接的桥梁3.通用外部设备：用来显示、打印、存储和传送数据4.检测元件与执行机构:传感器的功能是将被检测的非电学量参数转变为电学量；变送器的功能是将传感器得到的电信号转换成适合于计算机接口使用的电信号5. 操作台：人-机对话的纽带1.2 计算机控制系统的分类1.计算机控制系统按功能分类有几种？2.说明DDC与SCC的系统的工作原理、特点，他们之间有何区别和联系？并画出DDC、SCC 的原理图。

直接数字控制（DDC）：原理：计算机通过输入通道对一个或多个物理量进行巡回检测，并规定的控制规律进行运算，然后发出控制信号，通过输出通道直接控制调节阀等执行机构特点：参加闭环控制过程，不仅能完全取代模拟调节器，实现多回路的PID调节，而且不需要改变硬件，只需通过改变程序就能实现多种较复杂的控制规律监督计算机控制（SCC）：原理：计算机根据工艺参数和过程参量检测值，按照所涉及的控制算法进行计算，计算出最佳设定值直接传给常规模拟调节器或者DDC计算机，最后由模拟调节器或DDC计算机控制生产过程特点：不仅可进行复杂控制规律的控制，而且其工作可靠性较高，当SCC出现故障时，下级仍可继续执行控制任务区别和联系：SCC系统有两种类型，一种SCC加上模拟控制器，另一种SCC加上DDC的控制系统SCC+模拟调节器SCC+DDC监督计算器控制系统第二章工业控制计算机组成2.1 IPC工控机1.什么是工业控制计算机？工业控制机的特点有哪些？工业控制计算机业称为工业计算机，简称工控机。

第4章 S7-200 PLC基础知识

1.中央处理单元（Central Processing Unit,CPU）
微处理器功能：
1)控制用户从编程器输入的用户程序和数据的接收与存储； 2)检查编程过程中的语法错误，诊断电源及PLC内部的工作故障； 3)用扫描方式工作，接收来自现场输入信号，并输入到输入映象寄存器和数据存储器中。 4)在进入运行方式后，从存储器中逐条读取并执行用户程序完成用户程序所规定的逻辑运算，算术运算机数据处理等操作 5) 根据运算结果，更新有关标志位的状态，刷新输出映象寄存器的内容，再经输出部件实现输出控制，打印制表或数据通信等功能
在PLC的发展历程中，有过几个不同的名称：可编程序矩阵控制器PMC （Programmable Matrix Controller ）可编程序顺序控制器PSC （Programmable Sequence Controller）可编程序逻辑控制器PLC （Programmable Logic Controller）
5. 各种接口、高功能模块：
扩展接口主要用于扩展主机单元的IO点数或特殊功能，在主机的后面连接扩展IO模块或功能模块，使PLC的配置更加灵活，以满足不同控制系统的要求。
6. 编程设备
PC FP PROGRAMMER
编程设备可以是专用
的手持式编程器；也可以
ST XWX
NOT DT/Ld C AN YWY STK IX/IY D OR RWR TM TSV E OT LWL CT CEV F
西门子PLC及相关产品
• • • • • • 小型：SIMATIC S7-200 PLC 中型： SIMATIC S7-300 PLC 大型： SIMATIC S7-400 PLC 工业通讯网络（SIMATIC NET）人机界面（HMI）硬件 SIMATIC S7工业软件：编程工具、基于PC的控制软件、人机界面软件。

计算机数字程序控制技术35例42加工第1象限逆圆弧AB

y X1，Y1
X0，Y0
图4-2 折线逼近
x
8
第4章计算机数字程序控制技术
步长：对应每个脉冲移动的相对位置称脉冲当量，又称步长。常用Δx、Δy来表示，且取Δx=Δy。
x、y方向上移动的步数：
Nx=（x1-x0）/ Δx
Ny=（y1-y0）/ Δy
若Δx =Δy=1，即定义为坐标增量值，即x0,y0, x1,y1,均是以脉冲当量定义的坐标值，则Nx=（x1x0）， Ny=（y1-y0）
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第4章计算机数字程序控制技术
3）轮廓的切削控制控制刀具沿工件轮廓曲线运动，并在运动过程中将工
件加工成某一形状。这种方式借助于插动电路简单，无需插补直线切削控制：驱动电路复杂，无需插补轮廓切削控制：驱动电路复杂，需插补
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第4章计算机数字程序控制技术
当目前坐标与终点坐标相等，停止插补。
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第4章计算机数字程序控制技术
3.偏差计算的简化（1）设加工点在m点，若Fm >= 0，这时沿
+x轴方向走一步至m＋1点。 ( xm+1， ym+1) = ( xm+1, ym )
Fm+1= ym+1xe-xm+1ye= ymxe-(xm+1)ye = ymxe-xmye -ye= Fm – ye
开环、闭环数字程序控制
1. 闭环数字程序控制用于大型精密加工机床，结构复杂。
计算机
D/A
伺服机驱动器
伺服机
工作台
测量元件
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第4章计算机数字程序控制技术
2. 开环数字程序控制运用广泛，结构简单，可靠性高。
计算机
步进电机驱动

数字程序控制实验报告

一、实验目的1. 理解数字程序控制的基本原理和概念。

2. 掌握数字程序控制器的组成和工作过程。

3. 熟悉数字程序控制系统的设计方法和实现步骤。

4. 培养实际操作能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验原理数字程序控制是一种利用计算机技术对生产过程进行自动控制的系统。

它通过编制程序，实现对生产设备的自动控制，提高生产效率，降低生产成本，保证产品质量。

数字程序控制器主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口、输入输出设备等组成。

其工作原理是：CPU根据输入信号和程序指令，通过控制输出设备对生产设备进行自动控制。

三、实验内容1. 数字程序控制器硬件组成认识（1）观察数字程序控制器的外部结构，了解其组成部分，如CPU、存储器、输入输出接口、输入输出设备等。

（2）了解各部分的功能和作用。

2. 数字程序控制器软件编程（1）编写简单的程序，实现数字程序控制器的功能。

（2）调试程序，观察程序运行效果。

3. 数字程序控制系统设计（1）根据实际需求，设计数字程序控制系统。

（2）编写程序，实现控制系统功能。

（3）调试程序，观察系统运行效果。

四、实验步骤1. 硬件认识（1）观察数字程序控制器的外部结构，了解其组成部分。

（2）了解各部分的功能和作用。

2. 软件编程（1）编写程序，实现数字程序控制器的功能。

（2）调试程序，观察程序运行效果。

3. 系统设计（1）根据实际需求，设计数字程序控制系统。

（2）编写程序，实现控制系统功能。

（3）调试程序，观察系统运行效果。

五、实验结果与分析1. 硬件认识通过观察数字程序控制器的外部结构，了解了其组成部分和功能，为后续编程和系统设计奠定了基础。

2. 软件编程在软件编程过程中，掌握了数字程序控制器的编程方法，实现了数字程序控制器的功能。

在调试过程中，发现问题并及时解决，提高了编程能力。

3. 系统设计在设计数字程序控制系统时，根据实际需求，合理设计系统结构和功能。

通过编程实现控制系统功能，并调试程序，确保系统稳定运行。

顺序控制与数字程序控制技术

降低成本
通过技术创新和应用拓展，降低工业自动化系统的成本，提高经济效益。
提高效率
通过优化控制算法和数据处理技术，提高工业自动化系统的效率。
促进产业升级
顺序控制与数字程序控制技术的广泛应用将促进工业自动化产业的升级和发展。
THANKS
定义与特点
提高生产效率和产品质量。
定义：顺序控制技术是一种按照预设的逻辑顺序，对一组设备或系统进行控制的自动化技术。
特点
可用于控制复杂的工艺流程或设备操作。
按照预设顺序执行操作。
顺序控制技术的发展历程
01
02
03
初期阶段
继电器控制系统的出现，实现了简单的顺序控制。
发展阶段
随着计算机技术的进步，可编程逻辑控制器（PLC）的出现，实现了更复杂的顺序控制功能。
电流。
控制电路的工作原理
输入信号的接收与处理
通过输入电路接收操作台或传感器等输入信号，并将其转换为控制系统能够识别的电平信号。
程序执行与控制信号输出
根据预设的程序和控制逻辑，控制电路按照时间顺序和逻辑关系输出控制信号。
执行机构的驱动
通过输出电路将控制信号转换为适合执行机构工作的电压和电流，驱动执行机构完成相应的动作。
顺序控制与数字程序控制技术

目录
Contents
• 顺序控制技术概述 • 数字程序控制技术概述 • 顺序控制技术与数字程序控制技术
的比较 • 顺序控制系统的组成与工作原理
目录
Contents
• 数字程序控制系统的组成与工作原理
• 顺序控制技术与数字程序控制技术的未来发展
01
顺序控制技术概述
05
数字程序控制系统的组成与工作原理

计算机数字程序控制技术例加工第象限逆圆弧AB

计算机数字程序控制技术例加工第象限逆圆弧AB1. 引言计算机数字程序控制（CNC）技术是现代制造工业中非常重要的一项技术。

它通过将加工过程中的各种指令和参数编码进计算机程序，实现机床的自动加工。

本文以加工第象限逆圆弧AB为例，介绍了使用计算机数字程序控制技术进行加工的步骤和注意事项。

2. 加工步骤第象限逆圆弧AB的加工可以分为以下几个步骤：步骤1：确定加工工艺参数首先要确定加工工艺参数，包括切削速度、进给速度、切削深度等。

这些参数将在后续的程序编写和机床设置中使用。

步骤2：绘制零件图纸根据设计要求，绘制逆圆弧AB的零件图纸。

图纸应包括逆圆弧的起点A、终点B以及逆圆弧的半径。

步骤3：编写加工程序使用适当的CNC编程语言（如G代码）编写加工程序。

程序应包括初始设置、加工路径、切削参数等。

步骤4：导入程序到CNC机床将编写好的加工程序通过适当的方式（如U盘、网络传输）导入到CNC机床的控制系统中。

步骤5：设置机床和刀具在机床上设置工件，并安装适当的刀具。

根据加工工艺参数，调整机床和刀具的位置、速度等参数。

步骤6：加工逆圆弧AB启动CNC机床，运行导入的加工程序。

根据程序的指令，机床将自动进行加工，按照预先编写的路径切削逆圆弧AB。

3. 注意事项在进行计算机数字程序控制技术例加工第象限逆圆弧AB时，需要注意以下几点：注意事项1：加工路径选择选择合适的加工路径能够提高加工质量和效率。

在加工第象限逆圆弧AB时，可以选择圆弧插补或者线段插补的方法。

注意事项2：刀具选择和切削参数设置选择合适的刀具能够保证加工的精度和表面质量。

同时，根据材料的硬度和工艺要求，设置合适的切削速度、进给速度和切削深度等参数。

注意事项3：机床的准备工作在加工逆圆弧AB之前，需要对机床进行一些准备工作，包括机床的校准、刀具的装夹和机床的设置等。

注意事项4：程序的验证和调试在正式进行加工之前，应先进行程序的验证和调试。

可以使用仿真软件或者手动模拟程序的运行，检查加工路径和切削参数等是否正确。

数字控制技术概述

数字控制技术概述
数字控制技术是一种通过数字信号来控制机器运动的自动化技术。

它基于计算机和数控机床的技术，可以将计算机程序转换为控制机器工具的指令，从而实现自动化加工。

数字控制技术的优点包括高效、精度高、重复性好、生产周期短等特点，应用广泛于各个领域。

数字控制技术的核心是数控系统。

数控系统由计算机、数控器和机床三部分组成。

计算机用来编写数控程序和控制数控系统的运行，数控器是数控系统的核心，负责将计算机编写的程序转换为机器工具的运动指令。

机床是数控系统的执行部分，根据数控器发出的指令来完成工件的加工。

数字控制技术的应用范围广泛，主要包括机械制造、电子制造、航空航天、汽车制造、医疗器械等行业。

数字控制技术的发展，推动了制造业向智能化、数字化的方向发展，对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。

数字控制技术的发展趋势是网络化、智能化和集成化。

网络化指的是将数控系统与互联网相连接，实现远程监控和控制。

智能化是指利用先进的人工智能技术提高数控系统的智能水平，实现更高效的生产。

集成化是指集成数控系统与其他工业自动化设备，实现全面的自动化生产。

总之，数字控制技术是制造业发展的重要支撑，其应用广泛、技术不断创新，将
会为制造业的未来带来更加美好的发展前景。

课程名称：微型计算机控制技术课程

课程名称：微型计算机控制技术课程代码：02294第一部分课程性质与特点一、课程性质与特点1．课程性质《微型计算机控制技术》是高等教育自学考试电子工程、自动化专业本科专业必修的专业基础课和专业主干课程之一。

工业控制是计算机的一个重要应用领域，微型计算机控制正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术。

它主要研究如何将计算机技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。

通过本课程的学习，使学生了解和掌握以微型机为核心组成的控制系统的硬件、软件基础知识和基本应用技术。

2．课程特点微型计算机控制技术课程侧重讨论工业控制过程中所涉及的具体方法与技巧。

旨在使学生运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识，解决现代工业控制过程中的实际问题，逐步具备能够设计以微型计算机为核心的控制系统的硬件、软件基础知识和基本应用技术。

本课程中既有硬件的原理和组成，又有针对硬件的软件编程，软件与硬件必须同时兼顾。

因此本课程具有实用性强、理论和实践结合、软硬件结合等特点二、课程目标与基本要求1．课程目标使学生运用所学的微型计算机和电子技术等方面的基础知识，解决现代工业控制过程中的实际问题，逐步具备能够设计以微型计算机为核心的控制系统的硬件、软件基础知识和基本应用技术。

2．基本要求掌握计算机控制系统的组成和分类、计算机控制系统中过程通道的设计方法、数字程序控制技术、数字PID及其算法、直接数字控制及其算法、模型预测控制算法、分布式计算机控制系统、现场总线技术。

三、与本专业其他课程的联系1．学习本课程主要涉及模拟电子技术、数字电子技术、微机原理、信号与系统等课程方面的有关知识。

因此，应当尽可能地在先修《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理》和《信号与系统》等课程或者学过“电路基础”、“数字电路”、“微机原理”、“信号与系统”等课程的基础上进行自学.2．本课程将为有关微型计算机控制系统设计方面的课题打下必要的基础。

计算机控制技术课后习题

第一章1. 什么是计算机控制系统? 它的工作原理是怎样的？2. 计算机控制系统由哪几部分组成? 请画出计算机控制系统的组成框图。

3. 计算机控制系统的典型型式有哪些?各有什么优缺点?4. 实时、在线方式和离线方式的含义是什么?5. 简述计算机控制系统的发展概况。

6. 讨论计算机控制系统的发展趋势。

第二章1. 什么是接口、接口技术和过程通道?2. 采用74LS244和74LS273与PC/ISA总线工业控制机接口，设计8路数字量(开关量)输入接口和8路数字量(开关量)输出接口，请画出接口电路原理图，并分别编写数字量输入和数字量输出程序。

3. 用8位A/D转换器ADC0809与PC/ISA总线工业控制机接口，实现8路模拟量采集。

请画出接口原理图，并设计出8路模拟量的数据采集程序。

4. 用12位A/D转换器AD574与PC/ISA总线工业控制机接口，实现模拟量采集。

请画出接口电路原理图，并设计出A/D转换程序。

5. 请分别画出一路有源I/V变换电路和一路无源I/V变换电路图，并分别说明各元器件的作用?6. 什么是采样过程、量化、孔径时间?7. 采样保持器的作用是什么?是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器?为什么?8. 一个8位A/D转换器，孔径时间为100μS，如果要求转换误差在A/D转换器的转换精度(0.4%)内，求允许转换的正弦波模拟信号的最大频率是多少?9. 试AD574、LF398、CD4051和PC/ISA总线工业控制机接口，设计出8路模拟量采集系统，请画出接口电路原理图，并编写相应的8路模拟量数据采集程序。

10. 采用DAC0832和PC/ISA总线工业控制机接口，请画出接口电路原理图，并编写D/A 转换程序。

11. 采用DAC1210和PC/ISA总线工业控制机接口，请画出接口电路原理图，并编写D/A 转换程序。

12. 请分别画出D/A转换器的单极性和双极性电压输出电路，并分别推导出输出电压与输入数字量之间的关系式。

计算机控制系统习题参考答案

1
计算机控制系统习题参考答案
2) 直接数字控制系统：可完全取代模拟调节器，实现多回路的 PID 控制，而且只要改变程序就可实现复杂的控制规律。
3) 监督控制系统：可考虑许多常规调节器不能考虑的因素，如环境温度和湿度对生产过程的影响，可以进行在线过程操作的在线优化；可以实现先进复杂的控制规律，可靠性好。
第二章线性离散系统的数学描述和分析方法 P42
2-1 简述离散控制系统中信号变换的原理。先经过采样过程，即采样开关按一定的周期进行闭合采样，使原来在时间上连续的信号 f(t) 变成时间上离散、幅值上连续的离散模拟信号 f * (t) 。再经过量化过程，采用一组数码来逼近离散模拟信号的幅值，将其转换成数字信号。 2-2 已知函数 f(t) ，求取 Z 变换 F(z) 。
10 ，采样周期 T=1s，采用零阶保持器，单位负反馈系 s(0.1s+1)
7
计算机控制系统习题参考答案
G(z)=Z[
1-e-Ts 10 10 9z -1 (1+0.11z -1 ) ]=(1-z −1 )Z[ 2 ]= ⋅ s s(0.1s+1) s (0.1s+1) (1-z -1 )(1-e-10 z -1 )
1)
f(t)=a mt
* -k mT -1 2mT -2 Z [ f(t) ] =Z f (t) = ∑ f(kT)z =1+a z +a z +... k=0 ∞
①ห้องสมุดไป่ตู้
①-① ⋅a mT ⋅ z -1 得：
Z[f(t)]=
1 1-a z
mT -1
2)
f(t)=1-e-at
1 1 (1-e-aT )z -1 F(z)=Z[1-e ]= -1 - -aT -1 = 1-z 1-e z (1-z -1 )(1-e-aT z -1 )