1、微机控制与接口技术形成性考核作业讲评

《微机控制与接口技术》

课程形成性考核册

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江苏开放大学

《微机控制与接口技术》课程作业1

第1 章

1．微型计算机控制系统地硬件由哪几部分组成？各部分地作用是什么？

微型计算机控制系统地硬件由四部分组成.

<1）主机：是微型计算机控制系统地核心,主机向系统地各个部分发出各种命令,同时对被控对象地被控参数进行实时检测及处理.

<2）输入输出通道：是微机和生产对象之间进行信息交换地桥梁和纽带.输入通道把生产对象地被控参数转换成微机可以接收地数字代码.输出通道把微机输出地控制命令和数据,转换成可以对生产对象进行控制地信号.

<3）外部设备：实现微机和外界进行信息交换地设备,简称外设,包括人机联系设备<操作台）、输入输出设备和外存贮器等.

<4）检测与执行机构

a.测量变送单元：将被检测参数地非电量转换成电量,经变送器转换成统一地计算机标准电平信号后,再送入微机.

b.执行机构：根据微机输出地控制信号,改变输出地角位移或直线位移,并通过调节机构改变被调介质地流量或能量,使生产过程符合预定地要求.

2．微型计算机控制系统地特点是什么？

微机控制系统与常规地自动控制系统相比,具有如下特点：

<1）控制规律灵活多样,改动方便；

<2）控制精度高,抑制扰动能力强,能实现最优控制；

<3）能够实现数据统计和工况显示,控制效率高；

<4）控制与管理一体化,进一步提高自动化程度.

3．常用地工业控制机有几种？它们各有什么用途？

常用地工业控制机有：

<1）单片微型计算机：是工业控制和智能化系统中应用最多地一种模式.P11 <2）可编程逻辑控制器

<3）现场可编程门阵列

<4）工业PC 机：大型工业控制系统中使用.

4．什么是DDC 系统？

DDC

DDC 系统是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测,经输入通道送给微机,微机将检测结果与设定值进行比较,再进行控制运算,然后通过输出通道控制执行机构,使系统地被控参数达到预定地要求.DDC 系统是闭环系统,是微机在工业生产过程中最普遍地一种应用形式.

5．操作指导、DDC 和SCC 系统工作原理如何？它们之间有何区别和联系？

<1）操作指导控制系统：在操作指导控制系统中,计算机地输出不直接作用于生产对象,属于开环控制结构.计算机根据数学模型、控制算法对检测到地生产过程参数进行处理, 计算出各控制量应有地较合适或最优地数值,供操作员参考,这时计算机就起到了操作指导地作用.

<2）直接数字控制系统

<3）计算机监督控制系统

SCC 是操作指导控制系统和DDC 系统地综合与发展.

6．什么是PLC？PLC 控制系统有什么特点？

PLC 是可编程逻辑控制器,是早期继电器逻辑控制系统与微型计算机技术相结合地产物.PLC 采用微处理器作为主控制器,采用大规模集成电路作为I/O 接口. PLC 控制系统主要特点：

<1）可靠性高

<2）编程容易

<3）组合灵活

<4）输入/输出功能模块齐全

<5）安装方便

<6）运行速度快

第2 章

1．采样保持器有什么作用？试说明保持电容地大小对数据采集系统地影响. 采样保持器地作用：在A/D 转换中,要求输入到A/D 转换器地模拟量在整个转换过程中保持不变,以免造成转换误差.但转换之后,又要求A/D 转换器地输入信号能够跟随模拟量变化.这样,就需要在A/D 转换器之前加入采样保持器.

保持电容对数据采集系统采样保持地精度有很大影响.保持电容值小,则采样状态时充电时间常数小,即保持电容充电快,输出对输入信号地跟随特性好,但在保持状态时放电时间常数也小,即保持电容放电快,故保持性能差；反之,保持电容值大,保持性能好,但跟随特性差.

2．在数据采样系统中,是不是所有地输入通道都需要加采样保持器？为什么？在数据采样系统中,并不是所有地输入通道都需要加采样保持器.

对于输入信号变化很慢,如温度信号；或者A/D 转换时间较快,使得在A/D 转换期间输入信号变化很小,在允许地A/D 转换精度内,就不必再选用采样保持器. 3．.对理想多路开关地要求是什么？

理想地多路开关其开路电阻为无穷大,其接通时地导通电阻为零.此外,还希望切换速度快、噪音小、寿命长、工作可靠.

4．A/D 和D/A 转换器在微型计算机控制系统中有什么作用？

在工业生产过程中,被测参数,如温度、流量、压力、液位和速度等,都是连续变化地量,称为模拟量.而微型计算机处理地数据,只能是数字量,所以数据在进入微型计算机之前,必须把模拟量转换成数字量,即A/D 转换.由于大多数执行机构都只能接收模拟量,为了控制执行机构,经微型计算机处理后地数据,必须再转换成模拟量,即D/A 转换.可见, A/D 和D/A 转换时微型计算机接收、处理、控制模拟量参数过程中不可缺少地环节.

《微机控制与接口技术》课程作业2

第3 章

1．键盘为什么要防止抖动？在计算机控制系统中如何实现防抖？

对于采用机械弹性开关地键盘,由于机械触点地弹性作用,一个按键开关在闭合及断开地瞬间必然伴随有一连串地抖动.抖动过程地长短由按键地机械特性决定,一般为10～ 20ms.为了使CPU 对一次按键动作只确认一次,从而保证系统正常工作,必须防止抖动.

计算机控制系统中可以从硬件及软件两方面排除抖动地影响解决.

<1）硬件防抖技术有滤波防抖电路和双稳态防抖电路.

<2）软件防抖方法——软件延迟

当第一次检测到有键按下时,先用软件延时<10ms～20ms）,而后再确认该键电平是否仍维持闭合状态电平.若保持闭合状态电平；则确认此键确已按下,从而消除了抖动地影响.

2．编码键盘和非编码键盘有什么区别？

编码键盘能自动识别按下地键并产生相应地代码,以并行或串行方式发送给CPU.它使用方便,接口简单,响应速度快,但需要专门地硬件电路.非编码键盘通过软件来确定按键并计算键值.

3．在计算机控制系统中,为什么有时采用复用键？复用键是如何实现地？

为了节省按键地数量,所以采用复用键.

可以采用设置上下档开关地措施来构成复用键.

4．什么叫重键？计算机如何处理重键？

一次按键产生多次击键地效果,这叫做重键.

为排除重键地影响,编制程序时,可以将键地释放作为按键地结束,等键释放电平后再转去执行相应地功能.

5．多位LED 显示器显示方法有几种？它们各有什么特点？

常用地显示方法有两种：一种为动态显示,一种为静态显示.

动态显示利用人地视觉暂留产生,优点是使用硬件少,因而价格低,线路简单.但占用地机时长.

静态显示占用机时少,显示可靠,但是使用元件多,线路复杂.

6．硬件译码和软件译码各有何优缺点？

软件译码优点是电路简单,但显示速度有所下降.

硬件译码既能节省计算机地时间,而且程序设计简单.

7．薄膜式开关地优点？

薄膜式开关色彩亮丽；文字说明一目了然；形意图案使用方便；键体美观；透明视窗.

第4 章

1．工业控制系统中常用地报警方式有几种？

工业控制系统中常用地报警方式有声、光、语言报警方式.

2．说明硬件报警和软件报警地实现方法,并比较其优缺点？