力部)实例分析02数字输出端口

1、人工融实验平台机3-blbuju J - ！ - I af . :;一去2三和三；1 1了雲除一 二 薈卑晁高阶编程实例分析数字输出端口（02力部）数字输出端口在力学方面的应用力的作用是不可见的,力在现实中的表现形式为运动, 各种各样的运动。受到各种不同大小,不同过程，不同方 向的力的作用，也使受力的物体发生着各种不同的运动形 式。运动是力的作用下的外在表现,对于运动的控制有很多 种，通过很多执行部件都可以控制运动的速度，状态，角 度等等。在生活中,对于运动的控制离不开一种设备,叫做电机, 可以说电机是人工智能系统用来控制运动的动力之源。为 什么这么说呢？我们知道，在自动控制原理中,要想实现

2、对一种运动的控制最终都要归结为圆周运动,反过来说, 圆周运动是控制所有运动形式的最初形态。也就是说,很 多自动化设备的控制运动形式,最后都归结到在一个电机 或几个电机的转动上。电机实现的是设备的圆周运动状态, 然后再配合与其连接的各种机械结构,将圆周运动改变成 各种其它运动形式,如直线运动,曲线运动,甚至可以实 现不同图形、花纹，形状的周期运动形式。因此，可以说 在人工智能系统中,所有的运动形式最后都姜转化为电机 的圆周运动形式上,而电机就是控制所有运动的主要核心 部件,所有的关于运动的控制也都是通过对各种电机的控 制来实现的。在人工智能课程的学习体系中,关于运动的形式主要 有两种类型，一种是

3、由数字信号来控制的执行部件,因为 只有两种信号形式,所以它也只能控制相关设备的两种状 态。如电磁阀的开与关两种状态或者一些小型直流电机的 转动与停止状态。无法实现更多细节上的控制。另一种就 是由模拟量信号控制的相关执行部件,可以实现电机部件 的转动,还可以实现对其角度,转速等的控制。同时通过 外接机械结构实现各种其它形式的运动。这部分内容在以 后的相关部分中具体讲解。本童节中，主要介绍以数字输出信号来实现对相关执 行部件的控制。这部分执行部件主要以电磁阀类型和直流 电机为主。电磁开关，顾名思义就是用电磁铁控制的开关,也就 是电磁铁与开关的结合体。当电磁铁线圈通电后产生电磁1=11=1吸力,活动

4、铁芯推或拉动开关触点闭合,从而接通所控制 电路。电磁开关在各行业有广泛的应用,最常见的是工业 领域的接触器。电磁开关是起动机上的控制开关,是起动 机（直流电动机、传动啮合机构、电磁开关）三大部件之 -,其工作原理是线圈通电后产生电磁吸力,使活动铁芯 移动，从而一方面拉动传动啮合扌 使起动机小齿轮前移 与发动机飞轮齿圈啮合，另一方面推动开关触点接通,使 直流电动机通电运转，从而带动发动机起动。8 :xt*aMMMtt*MMwmMMMU.茫Maa户 MeFJU电磁阀是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的 自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。用 在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速

5、度和其他的 参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制,而 控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种,不同 的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用,最常用的是单 向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。电磁阀是电磁开关的一种应用形式,也是主要的应用 形式，不仅如此，电磁开关还可以应用在门禁系统当中, 从而实现对各种门的自动控制功能。1=1电磁开关的种类特别多,不仅是在应用方面有使用上 的区别,在实际应用中,根据实际情况所用开关的大K 形状、样式都会有所不同。也决走了选用哪种电磁开关的全金属结构1*产以优gft为主5捕作 机柜镀内仝宦线- a电开 为K何通电，純电省.S通 裂A有侵用S大，

6、结枸筋$, 安芸方便-S用盛本底：XF电s mtTG 电迂 ftOCrA诚搖入+4；/ 2：5.比.：-Uft i 上用方亍 na全调sa. 开换！ |样茫（叫全铜线圈2类型。这主妾是因为电磁开关的大小不同对于控制电流的 大小也会有不同的要求，同时也就会影响到电磁开关的控制电压的应用。因此,各种不同电压标准的电磁开关应用 于不同的系统中。保持应用电压的一致性非常重要,如果 控制系统的电压标准与电磁开关的应用电压标准不相符合, 是无法实现控制功能的。应使用适当的连接机构进行调整, 实现控制功能。适用性强3加 ft*.ft 功 RfifiSS设 it了 7-.!，三& FA.迨*徒忸ttiL .

7、a.舅.工 K电T.Wft :/7/Z / / / /在本实验中,使用的是一个电磁开关来驱动的电动门 锁，它是由12 V或2 4 V电压驱动的电磁开关。而我们系统中常用的电压系统是5 V标准，所以我们需要连接一套5 V电压控制2 4 7521 2 V电压上电的装置。如图中所示。需要说明的是，就算我们使用的电磁开关电压标准 与系统电压一致,也不适合直接用信号管脚直接去驱动电 磁开关，这关系到管脚的具体驱动能力问题,在以后的更深入的学习中,我们会逐步讲解。51匕|:门I沪糸鍔5I 9 &矗碌g、八忙；/ -M-直流电机是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）

8、的旋转电它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发 电机运行时是直流发电机,将机械能转换为电能。与电磁开关相比较,电磁开关实现的是两种静止的状 态切换，即开和关。而直流电机实现的是动态和静态的状 态切换。I科 gnnigiw/4.,Lt 3:tV r*Sfe7在人工智能自动化中，所有的机械控制,机械动作基 本上都是靠电机来完成的。因此,同电磁开关一样,电机 的种类也特别的多，大小、功率、驱动方式等等方面,应 用不同就会有不同类型的电机，在这里只是介绍一些相对1=1简单，操作控制也相对容易的一些电机类型,如直流电机等。f : 随着科学技术的发展,小型的直流电机小到仅用1点 几伏电压就可以驱动,有些甚至可以用信号管脚来直接驱 动。当然，这些电机的体积也相对比较小些。大一点的电 机,就会对电压等参数有更高的要求,还是需要如图中所 示的方式来连接和设置驱动比较稳妥。本节实验中是利用人工智能实验