计算机实施技术

第十章

计算机控制系统的设计与实施Designing&ImplementationofComputerControlSystems9/21/20231第十章计算机控制系统的设计与实施本章主要内容过程计算机控制系统设计原则和步骤过程计算机控制系统的设计与实施计算机控制系统的抗干扰与可靠性技术过程计算机控制系统的应用实例9/21/20232第十章计算机控制系统的设计与实施第一节Unit1

计算机控制系统设计原则和步骤DesigningPrinciples&StepsofComputerControlSystem9/21/20233第十章计算机控制系统的设计与实施本节主要内容过程计算机控制系统设计原则设计与实施过程计算机控制系统的步骤9/21/20234第十章计算机控制系统的设计与实施10-1-1计算机控制系统设计原则安全可靠操作、维护与维修方便实时性强通用性好经济效益高9/21/20235第十章计算机控制系统的设计与实施10-1-2设计与实施计算机控制系统的步骤确定任务工程项目的设计离线仿真和调试在线调试和投运9/21/20236第十章计算机控制系统的设计与实施第二节Unit2

计算机控制系统的设计与实施DesignandImplementationofComputerControlSystem9/21/20237第十章计算机控制系统的设计与实施本节主要内容计算机控制系统的总体方案设计硬件的工程设计与实现软件的工程设计与实现控制系统的调试与实现9/21/20238第十章计算机控制系统的设计与实施10-2-1计算机控制系统总体方案设计硬件总体方案设计软件总体方案设计系统总体方案9/21/20239第十章计算机控制系统的设计与实施10-2-2硬件的工程设计与实现系统总线与主机机型I/O接口选择现场设备变送器执行机构其它现场设备9/21/202310第十章计算机控制系统的设计与实施10-2-3软件的工程设计与实现程序结构规划资源分配实时控制软件设计数据采集及数据处理、实时时钟与中断处理控制算法、控制量输出生产管理、数据通信等9/21/202311第十章计算机控制系统的设计与实施10-2-4控制系统的调试与投运离线仿真和调试在线调试和投运9/21/202312第十章计算机控制系统的设计与实施第三节Unit3计算机控制系统的抗干扰与可靠性技术Anti-DisturbingandReliabilityTechniquesofComputerControlSystems9/21/202313第十章计算机控制系统的设计与实施本节主要内容过程计算机控制系统的抗干扰与可靠性技术系统供电与接地技术看门狗（Watchdog）及其电源掉电检测技术9/21/202314第十章计算机控制系统的设计与实施10-3-1过程计算机控制系统的抗干扰技术干扰来源及种类串模干扰(又称横向干扰或正态干扰)串联于信号源回路中的干扰A放大器VnVsA放大器VsC1C2干扰线In串模干扰示意图(a)(b)9/21/202315第十章计算机控制系统的设计与实施10-3-1串模干扰的抑制措施用有屏蔽层的双绞线或同轴电缆作信号引线可减少电磁感应采用各种滤波器采用双积分式A/D转换器其它措施9/21/202316第十章计算机控制系统的设计与实施10-3-1共模干扰共模干扰（也称纵向干扰或共态干扰）由不同的“地”而引起

信号源

VsZrAVc(a)VsVcZr(b)共模干扰示意图9/21/202317第十章计算机控制系统的设计与实施10-3-1对共模干扰的抑制（1）共模干扰对输入信号的影响VsZcZcVcmm(a)单端输入被测信号的输入方式VsZs1Zc1Vcmm(b)双端输入Zc1Zs29/21/202318第十章计算机控制系统的设计与实施10-3-1对共模干扰的抑制（2）双端输入变压器隔离光电隔离浮地屏蔽采用仪表放大器提高共模抑制比9/21/202319第十章计算机控制系统的设计与实施10-3-1长线传输干扰及其抑制长线干扰产生原因易受到外界干扰具有信号延时会引起波反射现象消除波反射或将它抑制到最低限度终端阻抗匹配或始端阻抗匹配9/21/202320第十章计算机控制系统的设计与实施10-3-1信号线的选择和敷设信号线的选择屏蔽信号线性能列表见教材表10.1信号线的敷设9/21/202321第十章计算机控制系统的设计与实施10-3-2系统供电技术（1）供电系统的一般保护交流稳压器低通滤波器直流稳压器计算机一般计算机控制系统供电结构220VAC9/21/202322第十章计算机控制系统的设计与实施10-3-2系统供电技术（2）电源异常的保护具有不间断电源的供电结构

电池充电器电池组直流稳压器220VAC逆变器交流稳压器控制器计算机9/21/202323第十章计算机控制系统的设计与实施10-3-2系统接地技术计算机系统接地的目的抑制干扰,使计算机稳定地工作保护计算机、电器设备和操作人员的安全计算机控制系统中的“地”模拟地，数字地，安全地，系统地，交流地9/21/202324第十章计算机控制系统的设计与实施10-3-2系统接地技术计算机控制系统中的分别回流法单点接地

数字地横汇流条数字地纵汇流条模拟地横汇流条模拟地纵汇流条接地板安全地(机壳地)系统板大地分别回流法接地示例图9/21/202325第十章计算机控制系统的设计与实施10-3-2系统的低频接地技术（1）一点接地方式串联接地（或称共同接地）并联接地（或称分别接地）电路1电路2电路3r1r2r3I3I2I1CBAI3I2+I3I1+I2+I3串联一点接地电路1电路2电路3r1r2r3I3I2I1CBA并联一点接地9/21/202326第十章计算机控制系统的设计与实施10-3-2系统的