微机控制系统的基本功能

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微型计算机控制技术重点

1.1微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。

主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。

(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。

过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。

过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。

过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。

(3)外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。

其中操作台应具备显示功能，即根据操作人员的要求，能立即显示所要求的内容；还应有按钮，完成系统的启、停等功能；操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果，即应有保护功能。

(4)检测与执行机构a.测量变送单元：在微机控制系统中，为了收集和测量各种参数，采用了各种检测元件及变送器，其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量，例如热电偶把温度转换成mV信号；压力变送器可以把压力转换变为电信号，这些信号经变送器转换成统一的计算机标准电平信号(0～5V或4～20mA)后，再送入微机。

b.执行机构：要控制生产过程，必须有执行机构，它是微机控制系统中的重要部件，其功能是根据微机输出的控制信号，改变输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的流量或能量，使生产过程符合预定的要求。

例如，在温度控制系统中，微机根据温度的误差计算出相应的控制量，输出给执行机构(调节阀)来控制进入加热炉的煤气(或油)量以实现预期的温度值。

微机控制第1-2章

缩、图像识别等。
通信
数字信号处理技术在通信领域应用广泛，如调制解调、信道
均衡、语音编码等。
控制
数字信号处理技术可以用于控制系统，如PID控制器、自适
应控制等。
05 微机控制系统的软件设计
微机控制系统的软件组成
实时操作系统
用于管理微机控制系统的资源，提供多任务处
理和实时性支持。
监控软件
控制算法软件
微处理器的基本概念
微处理器是一种集成电路芯片，它包含中央处理器（CPU）和一定数量的内存，是计算机系统的核心部件。
微处理器的主要功能是执行算术、逻辑和指令控制操作，以实现计算机程序的运行。
微处理器的发展经历了多个阶段，从早期的4位处理器到现代的64位多核处理器，性能得到了极大的提升。
微控制器的特点与分类
输入输出接口的功能
输入输出接口的主要功能包括数据传输、信号转换、缓冲存储、设备选择等，以确保微机与外部设备之间的可靠通信。
输入输出接口的类型
常见的输入输出接口类型包括并行接口、串行接口、定时器接口、中断接口等，根据不同的应用需求选择合适的接口类型。
输入接口技术
模拟量输入接口
模拟量输入接口用于将模拟信号转换为数字信号，以便微机进行处理。常见的模拟量输入接口包括模数转换器（ADC）和多路模
汽车电子等。
微控制器通过接收输入信号，执行程序，输出控制信号，实现对
被控对象的精确控制。
微控制器具有可靠性高、实时性强、成本低等优点，因此在自动化和智能化控制领域得到了广泛
应用。
03 输入输出接口技术
输入输出接口的基本概念
输入输出接口定义
输入输出接口是微机系统中的重要组成部分，负责连接微机与外部设备，实现数据传输和控制。

微机控制系统的基本功能

微机控制系统的基本功能微机控制系统是指利用微处理器或微控制器作为核心，通过软件编程实现对各种设备或系统的控制和监测的系统。

它在现代工业自动化领域扮演着重要的角色，其基本功能包括以下几个方面：1. 数据采集与处理微机控制系统可以通过各种传感器实时采集现场数据，如温度、压力、流量等，然后通过微处理器进行处理和分析。

通过数据采集和处理，系统可以实现对生产过程的监测和控制，保证生产过程的稳定性和可靠性。

2. 控制指令的生成与执行在数据采集和处理的基础上，微机控制系统可以根据预先设定的控制策略，生成相应的控制指令，通过执行器对设备或系统进行控制。

这样可以实现对设备运行状态的实时监测和控制，提高生产效率和产品质量。

3. 系统调试与维护微机控制系统还具有系统调试和维护的功能。

通过软件编程，可以对系统进行灵活的调试和优化，确保系统的正常运行。

同时，系统可以实现远程监控和诊断，及时发现和排除故障，减少生产停机时间，提高设备利用率。

4. 用户界面与人机交互微机控制系统通常配备有用户界面，通过显示屏、键盘、鼠标等设备，用户可以实时监测系统运行状态，设定控制参数，进行操作指令的下发等。

这种人机交互方式使得系统操作更加方便快捷，提高了工作效率和生产效益。

5. 数据存储与分析微机控制系统可以将采集到的数据进行存储和分析，形成历史数据记录，为生产过程的优化和改进提供参考依据。

通过数据分析，可以发现潜在问题，预测设备的寿命，提高设备运行的稳定性和可靠性。

6. 扩展性与灵活性微机控制系统具有较强的扩展性和灵活性，可以根据用户的需求进行定制化设计，满足不同行业和领域的应用要求。

同时，系统的软件部分可以进行升级和更新，保持系统的先进性和适用性，适应市场的变化和发展。

微机控制系统的基本功能涵盖了数据采集与处理、控制指令生成与执行、系统调试与维护、用户界面与人机交互、数据存储与分析、扩展性与灵活性等方面。

通过这些功能，微机控制系统可以实现对各种设备和系统的智能化控制和管理，为工业生产提供了强大的支持和保障。

简述微机控制点火系统的工作原理

简述微机控制点火系统的工作原理
微机控制点火系统是一种由微机控制的车辆点火系统，工作原理如下：
1. 传感器检测：微机控制点火系统首先接收来自各种传感器（如水温传感器、氧气传感器、曲轴位置传感器等）的信号。

这些传感器监测车辆各个方面的状态，如发动机温度、空气质量、车速等。

2. 数据处理：微机控制器接收到传感器发送的信号后，将这些数据进行处理和分析。

它根据预设的点火策略和各种参数，计算出最佳的点火时机、燃油喷射量和点火时燃油喷射持续时间等参数。

3. 点火控制：微机控制器发送相应的指令给点火系统，控制点火时机和点火能量。

它通过控制点火线圈的通断，触发点火火花塞，在气缸内点燃混合气体。

点火系统通常由点火线圈、点火模块、火花塞和高压电缆组成。

4. 循环迭代：微机控制点火系统以非常高的频率进行数据采集、处理和控制，以保持发动机的最佳工作状态。

它不断地检测和调整点火时机，以适应不同工况下的发动机需求。

微机控制点火系统工作原理简单来说就是通过传感器采集数据，经过微机控制器的处理和分析，控制点火时机和点火能量，以实现发动机的高效工作。

这种系统可以实时调整点火时机和燃
油喷射量，提高发动机的燃烧效率和动力性能，减少排放和能耗。

PLC微机控制直流无刷电动机调速系统

一、概述电动机主要类型有同步电动机、异步电动机和直流电动机三种，而直流电动机具有运行效率高和调素性能好等诸多优点得以被广泛运用，但传统的直流电动机均采用电刷，以机械方法进行换向，因而存在相对的机械摩擦，由此带来了噪声、火花、无线电干扰以及寿命短等致命弱点，再加上成本高及维修困难等缺点，大大限制了它的应用范围。

随着社会生产力和科学技术的发展，大功率开关器件、模拟和数字集成、高性能磁性材料技术等取得了很大的进步，又因直流无刷电动机具有寿命长、结构简单、运行可靠、维护方便等特点，在性能上，有启动转矩大、动态制动简便、转速——转矩特性呈线性及效率等优点而得以广泛应用。

（一）直流无刷电动机的基本组成环节及工作原理1、直流无刷电动机的基本组成环节直流无刷电动机的基本组成框图如图1-1所示。

它主要由电动机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。

图1—1 直流无刷电动机的结构原理图电动机本体在结构上与永磁同步电动机相似，但没有笼形绕组和其它启动装置，它有永磁的转子和多相定子绕组。

多相定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关器件联接。

位置传感器的跟踪转子与电动机转轴相联接，其信号在转子位置译码器中转换成正确的换相顺序信号，控制功率开关器件，使定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。

由于电子开关线路的导通次序是与转子转角同步的，因而起到了机械换向器的换向作用。

因此，所谓直流无刷电动机，就其基本结构而言，可以认为是一台由电子开关线路、永磁式同步电动机以及位置传感器三者组成的“电动机系统”。

其中转子的永磁钢与永磁有刷电动机中所用的永磁钢的作用相似，均是在电动机的气隙中建立足够的磁场，其不同之处在于直流无刷电动机中永磁钢装在转子上，而直流有刷电动机的磁钢装在定子上。

直流无刷电动机的电子开关线路是用来控制动机定子上各相绕组通电的顺序和时间主要由功率逻辑开关单元和位置传感器信号处理单元两个部分组成。

功率逻辑开关单元是控制电路的核心，其功能是将电源的功率以一定的逻辑关系分配给流无刷电动机定子上各相绕组，以便电动机产生持续不断的转矩。

第5课计算机工作原理和系统组成(练习)

A、机器语言是机器指令的集合B、机器语言由二进制代码组成
C、机器语言是计算机能直接识别的语言D、机器语言是用“助记符”说明操作码
23、下列关于高级语言的说法中,错误的是()。
A、通用性强B、依赖于计算机硬件
C、要通过翻译才能被执行D、BASIC语言是一种高级语言.
24、运用“助记符”来表示机器中各种不同指令的符号语言是（）。
A硬盘B软盘C ROM D RAM
37、10GB等于。
A 10240MB B 10240B C 10240KB D 10240TB
38、下列设备中，断电后里面的信息会丢失的是。
A硬盘B软盘C ROM D RAM
39、通常我们说内存为64兆字节，是指内存容量为。
A 64GB B 64MB C 64KB D 64B
Ａ、计算机系统包括硬件系统和软件系统。Ｂ、小型机亦称微机。
Ｃ、计算机按其处理能力分为模拟计算机和数学计算机。Ｄ、主机包括CPU，显示器。
48、通常所说的486，586微机，其中486，586的含义是指。
A、主存大小B、芯片规格C、硬盘容量D、主频
49、CAPS LOCK键是。
50、CD-R光盘是指光盘。CD-ROM光盘是指光盘。
40、存取速度最快的是。
A软磁盘B硬磁盘C光盘D内存
41、能够处理各种文字、声音、图像和视频等多媒体信息的设备是。
A数码照相机B扫描仪C多媒体计算机D光笔
42、在微机的硬件系统组成中，控制器与运算器统称为。
A、CPU B、BUS C、RAM D、ROM
43、以下不属于外存储器的是。
Ａ、硬盘Ｂ、软盘Ｃ、光盘Ｄ、RAM存储器
A、可以向软盘写入内容，但不能读出软盘原有的信息

微机系统与维护试题与解答

微机系统与维护试题一、单项选择题（将一个正确答案的代码填到括号中，每小题3分，共30分）1、控制器的基本功能是（A ）A、实现算术运算和逻辑运算B、控制计算机各个不见协调一致地工作C、存储各种控制信息D、保持各种控制状态2、（ C ）不是计算机的主要性能指标A、CPU型号B、主频C、显示卡型号D、内存容量3、SRAM存储器的特点是（ C ）A、其中的信息断电后也不会丢失B、其中的信息只能读不能写C、速度快，价格较贵，常用于高速缓冲存储器D、存储容量大，速度较慢，价格便宜4、以下（ A ）是对比较法的正确描述A、用另一台相同或相似且运算正常的微机作基准进行比较B、用微机本身的自检功能检查哪部分功能失常C、卸下怀疑有故障的部件，将正常的相同的不见安装到该微机上，若故障现象消失，表明该部件确实存在故障D、将怀疑有故障的板卡或接口拔掉，再开机查看是否还有故障5、微机组装完成，加点开机后西欧头脑感提示找不到引导盘，不可能是（ B ）A、主板CMOS硬盘有关参数的设置错误B、显示器连接不良C、硬盘自身故障D、硬盘连接不良6、微机在使用过程中，鼠标出现定位不准、移动不灵活的现象，引发该故障的原因不可能是（ C ）A、鼠标有关的触点受灰尘物污染B、鼠标与机箱的连接不良或鼠标线有断裂C、主板和CPU出现严重故障D、计算机感染病毒7、下面有关硬盘故障的论述，错误的是（ A ）A、硬盘故障根本不影响微机大型应用软件的使用B、硬盘故障会使微机无法正常启动C、硬盘故障会使微机找不到引导盘D、硬盘故障会使微机的数据或文件丢失8、微机通过声卡播放CD音乐时唯一的故障是没有声音，引发该故障的原因不可能是（ C ）A、音箱连接有误B、音箱开关没有打开或音量太小C、声卡的安装有错误D、声卡的输出接口损坏9、微机显示器色不正，缺少一种颜色，引发该故障的原因不可能是（ A ）A、没有安装主机内的显卡B、显示器与主机的连接口连接不良C、显示器信号线接头有一根铜针歪斜D、主机内的显卡有故障10、以下（ D ）不是TCO人证重点人证的。

微机控制点火系统原理过程

微机控制点火系统原理过程微机控制点火系统是一种现代化的汽车点火系统，它采用微机作为控制核心，通过精确的计算和控制，实现点火时机的精确控制和优化，以提高发动机的燃烧效率和动力输出。

下面将详细介绍微机控制点火系统的原理过程。

一、点火系统的基本原理点火系统是汽车发动机正常工作的重要组成部分，其基本原理是通过点火装置产生高压电火花，引燃混合气，从而使发动机正常运转。

传统的点火系统通常采用机械分配器和点火线圈来实现，但相较之下，微机控制点火系统具有更高的精确度和可靠性。

二、微机控制点火系统的工作原理微机控制点火系统主要由传感器、微机、点火线圈和火花塞等组成。

其工作原理如下：1. 传感器检测：微机控制点火系统通过多个传感器来检测发动机的工作状态，如曲轴位置、气缸压力、进气温度和排气氧含量等。

这些传感器会将检测到的信息转换成电信号，并传输给微机进行处理。

2. 信号处理：微机接收传感器传来的信号，并经过精确的计算和分析，确定最佳的点火时机。

微机会根据发动机的工作状态和负载情况，实时调整点火时机，以提高燃烧效率和动力输出。

3. 点火信号发出：微机根据计算结果，生成点火信号，并将其发送给点火线圈。

点火线圈会将低电压信号转换成高电压信号，然后通过高压导线传输给火花塞。

4. 火花塞点火：当高压电信号到达火花塞时，电极之间的电电压会迅速增加，形成电火花，点燃混合气。

这个过程非常迅速，几乎是在一瞬间完成的。

5. 点火时机调整：微机会根据实时的工作状态和负载情况，不断调整点火时机。

在发动机高速运转时，微机会提前点火，以确保充分燃烧；在负载较大时，微机会延迟点火，以避免爆震。

三、微机控制点火系统的优势相较于传统的机械点火系统，微机控制点火系统具有以下优势：1. 点火时机更加精确：微机通过实时的计算和分析，可以精确地调整点火时机，以适应不同工况下的发动机要求，提高燃烧效率和动力输出。

2. 负载适应能力强：微机可以根据实时的负载情况，灵活调整点火时机，使发动机在不同负载下都能获得较好的燃烧效果。

《微机系统与维护》课程作业(一)

《微机系统与维护》课程作业（一）第1章微机系统概述一、选择题（请选择一个或多个选项）1.鼠标是目前使用最多的（）。

A．存储器B．输入设备C．微处理器D．输出设备2.下列设备中，属于微机最基本输出设备的是（）。

A．显示器B．打印机C．鼠标D．手写板3.以下属于存储器的是（）。

A．打印机 B．显示器 C．内存 D．硬盘4.对于一台微机而言，必备的设备是（）。

A．显示器B．键盘C．扫描仪D．手写板5.系统软件中最基本最重要的是（），它提供用户和计算机硬件系统之间的接口。

A．应用系统B．IE浏览器C．Office 组件D．操作系统6.以下属于系统软件的是（）。

A．Windows XP B．Office 2003C．DOS D．Unix7.从1971年由Intel公司推出的第一款微处理器是（）。

A．Intel 4004 B．Intel 8086 C．Intel 8088 D．Intel 802868.不是32位微处理器芯片的是（）。

A．Intel 8086 B．Intel 8088 C．Intel 80386 D．Intel 802869.微机通过电话线路实现网络连接时，完成数字、模拟信号转换的设备是（）。

A．网卡 B．路由器 C．调制解调器 D．交换机10.CPU的中文意义是（）。

A．中央处理器B．不间断电源 C．微机系统D．逻辑部件11.CPU实现对微机各部件的统一协调和控制，它包括（）。

A．判断器 B．控制器 C．指挥器 D．运算器12.CPU不能直接访问的存储器是（）。

A．光盘 B．硬盘 C．内存 D．U盘13.CPU的主要功能有（）。

A．打印B．存储数据C．运算D．控制14.以下不属于运算器基本功能的是（）。

A．存储各种数据和程序B．对系统各部件实行控制C．进行算术运算和逻辑运算D．传输各种信息15.以下不属于控制器基本功能的是（）。

A．传输各种信息B．存储各种信息C．实现算术运算和逻辑运算D．控制计算机各个部件协调一致地工作16.以下属于冯·诺依曼原理基本内容的是（）。

HXD3-机车网络控制

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牵引/制动主画面
变流器画面
开关状态画面
辅助电源画面
故障履历画面
4.2司机指令与信息显示电路
在机车的I、II端司机室设置了完全相同的控制指令开关，可以分别对机车的微机控制与监视系统发出命令，实现机车的控制。
4.5重联控制电路
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在机车的每一端，分别设置了2个机车重联控制插座和一个虚拟插座。机车采用以太网形式，实现本务机车的微机控制系统TCMS与重联机车的微机控制系统TCMS之间的信息传递，即以网络重联的形式，实现两台至4台机车间的重联控制。另外，在重联控制插座中，还设有机车重联电话信号，实现机车重联电话的重联。重联继电器的设定，是为了识别被重联机车的微机系统是否已正常上电。
1机车微机控制功能?机车预备的顺序逻辑综合控制?机车牵引力和制动力控制?机车空电联合制动控制?机车主辅电路过流过压欠压接地等保护控制?机车空转滑行保护控制?机车重联控制?机车轴重转移补偿控制?机车定速控制?停车状态下微机控制系统自诊断功能?行驶过程中对被控对象进行实时在线监测诊断功能?故障信息的记录保存和显示功能?故障记录的转储功能hxd3型电力机车控制框图微机系统双机热备形式示意图微机系统双机热备形式示意图端故障tcms微机控制柜411tcms主要完成的控制牵引制动特性曲线的控制
机车重联时操纵端的确认
4.5其他控制电路
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空调机组控制电路：自动过分相控制电路；弓网故障保护控制电路。
• TCMS对外接口
名称 RS485 RS485 数量 2 3 主变流器辅助变流器所接设备说明 100kbps 9600bps
RS485
数据总线 110V数字量输入脉冲输入模拟量输人0-160V 模拟量输人0-5A 模拟量输人0-24V 110V数字量输出

微机控制点火系课件

问题进行改进和优化。
优化的方法与步骤
参数优化
根据实际运行情况，对控制算法、点火时刻等参数进行调整和优化，提高点火成功率。
硬件升级
针对系统瓶颈和易损件进行升级换代，提高系统整体性能和可靠性。
软件改进
通过修改控制算法、增加自诊断功能等手段，提高系统智能化水平。
培训与交流
加强相关人员的技术培训和经验交流，提高维护和使用水平，促进系统优化。
05
微机控制点火系的应用与发展趋势
应用领域与实例
汽车工业
微机控制点火系在汽车工业中具有广泛的应用，例如汽油发动机的点火控制，以提高燃油效率和性能。
航空航天
在航空航天领域，微机控制点火系用于火箭发动机的点火和飞行控制，以确保安全可靠的飞行。
工业过程控制
在石油、化工等工业过程中，微机控制点火系可用于控制和优化各种燃烧过程，以实现高效、环保的目标。
执行器包括点火线圈、火花塞等，用于执行控制单元发出的控制指令，实现发动机的可靠点火。
微机控制点火系的工作原理
微机控制点火系的工作原理是，通过传感器采集发动机的运转信息，并将信息输入控制单元进行
处理。
控制单元根据采集到的信息，按照预设的控制策略计算出最佳的点火时间和点火能量，并将控制
指令输出给执行器。
调试的方法与步骤
01
通电前检查
检查电源、传感器、执行器等各部件是否正常连接，确认无误后
再通电。
03
功能测试
在各工况下进行点火实验，观察火焰形成、燃烧状况等，发现问
题及时调整。
02
通电后调整
通过示波器等工具观察信号波形，调整传感器、放大器等组件的
参数，确保信号正常传递。

HXD1型电力机车微机网络控制系统浅析

HXD1型电力机车微机网络控制系统浅析摘要：交流传动技术的应用离不开系统控制技术的发展，由于交流传动系统固有的强弱电纵横交叉出现的电磁干扰,对系统控制提出了苛刻要求，尤其是在控制策略、控制方法、控制手段、控制软件的研发上特别重要。

机车微机控制系统是机车的核心部件，它包括以实现各种功能控制为目标的单元控制机和实现信息交换的通信网络。

关键词：HXD1型电力机车网络控制模块功能前言网络控制系统采用列车级和车辆级控制，列车控制级采用绞线式列车总线WTB，车辆控制级采用多功能车辆总线 MVB。

网络控制系统采用分布采集及执行，中央集中控制与管理的模式。

由WTB/MVB网关模块 GWM、车辆控制模块 VCM、事件记录模块ERM、数字量输入输出模块 DXM、数字量输入模块DIM、模拟量输入输出模块AXM和智能显示装置IDU等组成，通过 MVB与传动控制单元 TCU、辅助变流器控制单元ACU、制动控制单元BCU等进行通信。

一、HXD1型电力机车微机网络控制系统的组成及作用机车微机网络控制系统主要由机车控制层、功能控制层和设备控制层三部分。

机车控制层控制机车的运行速度,根据约束条件进行综合处理并形成最终的结果,机车应该以何种方式或何种速度运行，并将这个决策贯彻到整个机车控制系统的每一个控制单元上。

功能控制层根报机车层给出的命令对各功能系统进行调控，在各个功能级上(如牵引、制动控制等)，保证运行要求的实现,即控制策和控料手段的实现，数字模型化的控制方法和传统的PID调节在机车控制中已经获得了重要的成果,实时控制，其响应时间必须小于机车控制层的响应。

设备控制层直接面向现场完成I/O处理或者是能实现直接数字控制的智能装置,将现场的各种过程变量实现数字化转换并将这些变量送往功能层的相应控制子系统，在某些场合下也能完成一些局部的单一的自动控制。

二、HXD1型电力机车微机网络控制系统的结构HXD1型电力机车采用SIBAS 32控制系统和TCN通信网络，分为中央控制系统CCU和牵引控制系统TCU两大系统。

HXD3D型交流传动快速客运电力机车微机控制系统分析和主变压器

PUZ处理器单元，包括CPU、软件以及与显示屏通讯的接口； DET检测模块，检测主控制系统是否存在故障，以便在主系统发生故障时立即进行主辅系统的切换； SIF串行通讯接口，完成TCMS与两个主变流器和辅助变流器之间的通讯，以及 TCMS与列车供电柜、DC110V电源装置、机车远程控制系统CMD和制动系统之间的通讯； DI数字量输入模块，将接收到的各种开关信号处理后传送给处理器单元； AUX辅助模块，具有数字量输出、模拟量输入及脉冲量输入的功能，实现对各辅助继电器的控制及特殊信号的输入功能； MDM重联控制模块，将本车的信息通过Ethernet传往他车，并将收到的他车信息传送给处理器单元，实现机车的重联功能。
显示界面显示部分设计的原则是以HXD3B机车的显示画面为基础，融合
HXD3C机车现有的显示习惯，力求显示简洁、明了醒目。画面的上部为各项功能选择的触摸键，系统能够根据不同的工况
和选择，显示不同的功能键，包含操作/维护、列车信息、控制、空气制动系统、过程数据、数据输入、维护测试、事件履历等；中间区域为主信息显示区，根据不同的工况、按键的选择，将显示牵引/制动的有关参数、机器的状态、开关信息，还包含时间、机车重联状态、机车速度、司控器级位等信息；底部为信息提示区，左侧显示故障内容，右侧显示机车状态信息包含机车运行方向、受电弓状态、主断路器状态、无人警惕状态、过分相状态、撒砂状态、空转/滑行状态、空气防滑行保护状态、制动状态等，同时具有故障导向信息的提示。通过显示屏亦可显示出机车重联与否以及重联机车的故障信息。
机车控制系统主要功能：
—顺序逻辑控制：如升、降受电弓，分、合主断路器，机车的换向、牵引、制动，辅助电动机的逻辑控制，机车库内动车逻辑控制，主辅变流器库内试验逻辑控制等； —机车特性控制：采用恒牵引力/制动力+准恒速特性控制，实现对机车的控制要求； —定速控制：根据机车运行速度，可以实现牵引工况下机车恒定速度控制。 —辅助电动机的控制：除空气压缩机外，机车各辅助电动机根据机车准备情况，在外部条件具备的前提下，由TCMS发出指令，与辅助变流器同时启动、运行。空气压缩机则根据总风缸压力情况，通过控制接触器的分合来实现控制； —CCB-Ⅱ制动系统的电空网络控制； —机车粘着控制：包括防空转、防滑行控制、轴重转移补偿控制； —故障诊断、显示与保护：通过设在司机室的微机屏显示机车正常运行的状态信息，如：网压、原边电流、机车工况、级位、机车牵引力、机车速度等；设备的工作状态，如：主变流器、辅助变流器的状态等；开关状态，如：主断路器、辅助接触器、各种故障转换开关的状态；还能够实时显示机车发生的故障信息，发生故障的设备、故障处理的方法等，并记录故障发生时的有关数据； —机车重联控制：可以实施同型号的2台机车重联。

关于HXD3B型电力机车微机网络控制系统的探究

关于HXD3B型电力机车微机网络控制系统的探究摘要：HXD3B型机车是由我国设计、制造的大功率交流传动货运电力机车，是我国铁路货运运输过程中的主力车型，现已经开始逐渐进入到C6修程。

微机网络控制系统是HXD3B型电力机车用于实现机车特性控制、逻辑控制、故障监视和自我诊断、并将信息传送到微机显示屏给予机车司机以直观的反映机车实时状态的系统，是整个机车的核心系统。

文章将会围绕HXD3B型电力机车微机网络控制系统的简介、功能介绍、国产化自主检修探究等方面展开简要的阐释分析。

关键词: HXD3B型电力机车微机网络控制系统国产化自主检修前言： HXD3B型机车是国内目前单轴功率最大的6轴货运电力机车，机车最大功率9600千瓦，最高运行时速120公里，主要运用于我国东北平原地区担负重点物资运输牵引任务。

客观上证实我国重载铁路机车设备的设计研发，以及生产制造技术已经达到世界一流水准。

伴随着“一带一路”发展战略持续深入实施，我国与沿线各国家之间的相互联系正在呈现出逐渐紧密的变化趋势，而在货物运输数量需求持续扩增的客观背景之下，我国重载铁路运输事业的历史发展进程正在逐渐进入到黄金阶段。

一、微机网络控制系统简介HXD3B型电力机车微机网络控制系统基于TCN网络标准结构形式，并结合工业以太网，通过MVB车辆总线连接车上各相关设备，重联机车之间采用WTB列车总线连接，显示单元的数据通信采用以太网。

网络控制系统采用分布式结构，包括微机控制柜，还包括控制电器柜、高压电源柜、低压电源柜、变流柜、行车安全柜、司机室等。

微机网络控制系统硬件设备主要由机车控制单元、牵引控制单元、网关、微机显示屏、模拟量检测保护模块、输入输出模块、星型适配器、以太网交换机、电源模块等构成，通过他们实现了整车的分布式网络控制。

分布式微机网络控制系统采用光纤通信，不受电磁干扰影响，机车工作过程中通讯状态表现较稳定二、微机网络控制系统主要单元功能说明1、主控制单元：主控制单元主要用以承担机车运行控制、网络管理和设备状态监测等任务，是机车微机网络控制系统的关键核心部件。

第一章微型计算机控制系统概述

DSP 处理器的长处
向量运算、
指针线性寻址等
微机控制技术
1.2.4 嵌入式系统
4、嵌入式片上系统 ( System On Chip ) • 随着 EDI 的推广和 VLSI 设计的普及化，及半
导体工艺的迅速发展，在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临，这就是
System On Chip ( SOC )。
• TI 公司亦将其 TMS320C2XXX 系列 DSP 作为 MCU 进行推广。
微机控制技术
1.2.4 嵌入式系统
3、嵌入式 DSP 处理器
( Embedded Digital Signal Processor, EDSP )
（１）ＤＳＰ处理器的特点 DSP 处理器对系统结构和指令进行了特殊设计: 使其适合于执行 DSP 算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。
• 具有软件代码少、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。
微机控制技术
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器特点:
（1）对实时多任务有很强的支持能力。能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内核的执行时间减少到最低限度。
（2）具有很强的存储区保护功能。由于嵌入式系统的软件结构已模块化，而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软件诊断。
理器。如：Intel 的 MCS-296
Infineon ( Siemens ) 的 TriCore。
1.2.4 嵌入式系统
（３）推动嵌入式 DSP 处理器发展的因素：
嵌入式系统的智能化。
如：各种带有智能逻辑的消费类产品
生物信息识别终端

第二章微机控制点火系统

．空燃比反馈修正量控制
修正点火提前角
．过热修正量控制
．爆燃修正量控制
．最大提前和推迟控制
．其它点火修正控制
§2-2 点火控制系统的基本组成和类型
一、点火控制系统的基本组成
点火控制系统主要由传感器、电子控制器（ECU）、电子点火器等组成。
§2-2 点火控制系统的基本组成和类型
1、传感器
1）发动机转速与曲轴位置传感器：将曲轴的转角和基准位置转换为相应的脉冲信号，点火控制系统电子控制器根据该脉冲信号产生点火定时脉冲、计算发动机的转速和确定基本点火提前角等。
§2-4 无分电器点火系统
1、二极管分配同时点火方式电路原理
§2-4 无分电器点火系统
2、点火线圈分配同时点火方式电路原理
§2-4 无分电器点火系统
3、二极管分配同时点火方式电路原理
§2-4 无分电器点火系统
二、无分电器点火系统部件结构
§2-4 无分电器点火系统
§2-4 无分电器点火系统
§2-4 无分电器点火系统
§2-5 点火控制系统实例
§2-5 点火控制系统实例
§2-5 点火控制系统实例
§2-5 点火控制系统实例
§2-5 点火控制系统实例
控制信号通过电子点火器控制点火线圈工作。
§2-2 点火控制系统的基本组成和类型
二、点火控制系统的类型
点火控制系统有不同的结构形式，按点火高压配电方式不同分，有机械高压配电和电子高压配电两种。
1）机械高压配电方式点火控制系统
机械高压配电仍采用传统的配电器分配点火线圈所产生的高压，因此，采用这种高压配电方式的电子点火控制系统还有分电器。
⑶能与其它电子控制系统实现协调控制，以使发动机的运转和汽车的运行更加平稳。

微机控制的点火系统

工作原理： 1）单独点火方式独立点火方式是一个缸的火花塞配一个点火线圈，各个独立的点火线圈直接安装在火花塞上，独立向火花塞提供高压电，各缸直接点火。这种结构的特点是去掉了高压线，因此可以使高压电能的传递损失和对无线电的干扰降低到最低水平。这种线圈的初级电流可以设计得较大，即使在发动机以 9000r/min高速运行时，也能够提供足够的点火能量
2）起动时点火提前角的控制
发动机起动过程中，进气管绝对压力传感器信号或空气流量计信号不稳定， ECU 无法正确计算点火提前角，一般将点火时刻固定在设定的初始点火提前角。此时的控制信号主要是发动机转速信号（ Ne 信号）和起动开关信号（STA信号）。
3）起动后基本点火提前角的确定

发动机起动后怠速运转时，ECU根据节气门位置传感器信号（IDL信号）、发动机转速传感器信号（Ne信号）和空调开关信号（A／C信号）确定基本点火提前角。发动机起动后在除怠速以外的工况下运转时， ECU根据发动机的转速和负荷（单位转数的进气量或基本喷油量）确定基本点火提前角。
4）发动机爆燃控制当发动机产生爆燃时，对基本点火提前角进行适当修正，以迅速减少爆燃。 5）最大提前和推迟控制根据发动机实际工况和状态，微机点火时刻控制系统设定了一个实际点火提前角的数值范围，以控制发动机工作时其点火提前角不会超出正常的工作极限值。最大点火提前角：35°~45° 最小点火提前角：-10°~0°
3）点火控制器由于无分电器点火系统有两个或多个点火线圈或点火线圈初级绕组，所以点火控制器一般除了具有自动断电功能、导通角控制、恒流控制等电路外，还有气缸判别电路和多个大功率三极管及相应的控制电路。 4）点火线圈
①独立点火方式配电用的点火线圈：采用独立点火

微机控制系统

合用于某些尚未摸清规律正处在探索阶段旳控制系统，是计算机控制旳初级阶段。
（2）直接数字控制（Direct Digital Control）系统
DDC系统属于计算机闭环控制系统。计算机首先通过模拟量输入通道（AI）和数字量输入通道（DI）实时采集数据，然后按照一定旳控制规律进行计算，最终发出控制信息，并通过模拟量输出通道（AO）和数字量输出通道（DO）直接控制生产过程。可以完全取代模拟控制器，通过变化程序就可以完毕多种复杂旳控制规律
（1）操作指导控制系统
该系统属于开赖测量元件测得旳
信号数据，计算出旳最优操
作条件及操作方案，供操作
人员选择，操作人员根据计
算机输出旳信息去变化调整
器旳给定值或直接操作执行
机构。
是一种半自动旳系统，需要
人员旳参与，由操作员去控制执行机构
操作指导控制系统
长处是构造简朴，控制灵活，安全。缺陷是需要人工操作，速度受限制，不合用于迅速过程和多种对象旳控制
至其它工厂
企业级经营管理计算机
工厂级集中控制计算机
至其它工厂
车间级监控计算机（SCC）
车间级监控计算机（SCC）
装置控制级（DDC）装置控制级（DDC）装置控制级（DDC）装置控制级（DDC）
工厂对象A
工厂对象B
工厂对象C
工厂对象D
DDC处在分级控制旳底层，用于管理旳计算机在上层，多种类计算机之间采用高速通信线路互相连接，传递信息，协调工作。 SCC既要实现某些高级旳控制又要向上级计算机反馈信息。这种系统将控制任务分散，用多台计算机分别执行不一样旳任务，既能控制又实现了管理工作。
2．集散控制系统
集散控制系统就是分布式控制系统（DCS），发展初期以实现分散控制为主， 20世纪80年代后来，集散控制系统旳技术重点转向全系统信息旳综合管理，使其具有分散控制和综合管理两方面特性，因此称为分散型综合控制系统，简称为集散控制系统。目前，在过程控制领域，集散控制系统技术已日趋完善而逐渐成为被广泛使用旳主流系统。