开关量输入实验
4.2 开关量输入实验
4.2.1 实验目的
掌握iCAN4050输入、输出控制原理及应用。
4.2.2 实验设备及器件
PC 机一台
iCAN实验教学开发平台一台
4.2.3 实验内容
能够利用 iCAN4050 模块检测开关量输入信号。
4.2.4 实验要求
要求能够掌握 iCAN4050 模块输入输出基本原理。
4.2.5 实验步骤
系统接线连接
上电运行
输入检测
实验总结
4.2.6 实验预习要求
阅读iCAN4050功能模块简介、数据手册
阅读iCAN实验教材中相关实验
掌握iCAN4050功能模块输入、输出控制原理
4.2.7 数字量输入检测
1．输入检测连接线
该实验主要利用iCAN4050模块检测1路开关量输入信号，其中开关（SW0）分布于PCB上，PCB 板为内嵌在iCAN实验平台表面上，PCB板全局图如图 4.9 所示：
图4.9 PCB 板正面俯视图
在 iCAN 实验平台上我们已经将 iCAN4050 输入控制信号线与 PCB 板上的SW0 连接，用户也可以尝试检测 SW1—SW7 的开关输入信号。（注意：iCAN4050 模块的 COM 端与 PCB 板上 GND 相连接）
表4.3 信号连接线标记号定义
提示：iCAN 实验平台连接线已经标准化，无需用户自行连接；若由于其他外界因素导致实验平台的连接线脱离或段开，用户可以根据以上表格提供的信息连线；若用户需要根据实际需要在此实验平台上开发可以根据端子排端口号定义重新连线，此时不一定利用原来标准化的模块来控制对象。
2．系统连线正面俯视图
如图 4.10 所示为 iCAN4050 检测开关量输入的简单框图，该图是为 iCAN 实验教学平台的正面俯视图，绿色线为开关输出信号与模块之间的控制线，红色为电源线，蓝色为 CAN 通信线。
图 4.10 系统连线框图
3．模块上线
图 4.11 iCAN4050 上线示意图
至于模块如何上线在前面的实验已经讲述过，在这个实验中就不再详细说明。在此实验中仅以 iCANTest测试软件演示上线状态图，如图4.11所示。其中输入按纽0检测PCB板上SW0开关量信号；当按纽颜色为红色时检测到信号为 0V，反之为+5V。
如表4.4 所示，用户可以尝试开关SW0 拨动，通过 iCANTest 软件观察输入通道0的状态。
4．实验思考题
利用组态软件检测数字量输入信号。
5．实验总结
第4章开关量信号的输入输出
智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出 第四章开关信号的输入/输出 1．开关和开关量信号的区别？ 开关是一种有二个可选择的、有固定位置的装置，主要用于向单片机输入电平信号。开关量信号就是通过拨动开关的位置，使单片机得到的一个固定不变的电平信号。在智能仪器中用于向单片机输入控制命令或数据，开关信号可以通过机械式开关、电子式开关、温度开关等方式产生。 2．开关量信号的特点是什么？ 只有开和关、通和断、高电平和低电平两种状态的信号叫开关量信号，在智能仪器的电子电路中，通常用二进制数0和1来表示。 1
智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出 3．开关量信号的作用？ 开关量输入、输出部分是智能仪器与外部设备的联系部 件，智能仪器通过接受来自外部设备的开关量输入号和向外部 设备发送开关量信号，实现对外部设备状态的检测、识别和对 外部执行元器件的驱动和控制。 4．常见电子开关都有哪些？ 常见电子开关有：扳键开关、BCD码拔盘开关、磁性开关、光敏器件开关（光电开关、光纤开关等）、温度超限开关。 5.电子开关的缺点是什么？如何解决该缺点？ 由于外部装置输入的开关量信号的形式一般是电压、电流 和开关的触点，这些信号经常会产生瞬时高压、过电流或接触 抖动等现象。因此为使信号安全可靠，在输入到单片机之前必 须接入信号输人电气接口电路，对外部的输入信号进行滤波、 电平转换和隔离保护等。 2
智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出 外界的开关量信号在一般情况下可直接连入以单片机为核心的智能仪器中。但当外界的开关量信号的电平幅度与单片机I／O端口的信号电平不 相符时（由于这些电平信号功率有限，加上外界还存在各种干扰和影响），应在电平转换后(采用各 种缓冲、放大、隔离和驱动电路等措施），再输入到单片机的I／O端口上。 3
40路开关量输入模块使用说明
隔离放大器模块/电量隔离变送器/数显仪表/温度变送器 使用说明书 1、产品概述 本产品为一款测量40路开关状态通讯输出开关状态量信号，采用64路IO口的MCU，采用并口方式实现快速读取IO状态、开关输入采用光耦隔离，每路开关具有LED状态灯显示方便现场状态查看。使用标准的MODBUS RTU通讯协议，可与PLC、组态软件、文本显示器等进行组网；通讯、电源端口采用防雷、抗干扰设计可广泛用于工业现场设备的信号控制；开关量输入、电源、通讯输出端口之间完全隔离，抗干扰能力强。 本产品输入端口采用12P插拔座，可以实现40路IO口检测的快速接线安装，使用方便； 2、主要型号 -YX4000-14N2—40路开关量输入、RS485输出、24V电源、N2外形； 3、主要技术指标与特点 3.1、主要技术指标 ●输入开关类型 ----- 无源触点(干接点)； ●无源触点耐压 ----- ≥24VDC； ●IO状态刷新速度-----10ms； ●数据输出 ----- 40路开关量输入状态,(逻辑”1”表示输入开关闭合, 逻辑”0”表示输入开关断开)； ●输出接口 ----- RS485：通讯距离：1200米、±15KV ESD保护； ●波特率 -----9600（默认）、19200、38400、115200bps； ●通讯格式 -----N,8,1（默认，无校验/8数据位/1个停止位)； ●隔离耐压 ----- 2500V DC； ●静态功耗 ----- <5W； ●辅助电源 ----- 24V DC(11V-30V)； ●工作温度 ----- -20℃～+60℃； ●安装方式 ----- 导轨或螺钉安装方式； 3.2 产品特点 ●采用多口MCU处理器、并行处理采集IO状态，速度快； ●开关量输入使用光电隔离，可接各种物理开关，兼容集电极开路方式电平信号采集； ●状态指示灯丰富，具有开关量输入状态指示灯、通信指示灯、电源灯； ●宽电源工作兼容12V/24V； ●输入、输出、电源之间全隔离，抗干扰能力强； ●具有开关量闭合累加计数功能；
plc实验报告-10页文档资料
题目： PLC实验报告书 专业：机械设计制造及其自动化 老师：袁勇 班级： 072092 学号： 20091001861 姓名：李亚锋 PLC实验报告 一、实验目的： 熟练掌握可编程控制器编程软件的操作方法，熟悉梯程序设计及其编程技巧，完成基本的实验项目。 二、实验内容： 按照下面给出的控制要求编写梯形图程序，下载到可编程控制器中运行。根据运行情况进行调试、修改程序、直到通过为止。 实验项目一： 1.走廊灯两地控制 2.走廊灯三地控制 3.圆盘正反转控制 4.下车直线行驶正反向自动往返控制 5.单按钮单路输出控制 实验项目二： 1. 多谐振荡控制 2. 圆盘计时计数控制
3. 十字交通灯的控制 实验一： 1.走廊灯两地控制 1）控制要求：走廊两地处有两个开关控制一个灯，无论按那个开关灯就亮，再按任何一个开关灯就熄灭。 2）I/O口分配： 3）梯形图程序 图1 走廊两地控制 4）实验结果： 当开关0.00闭合，0.01断开时，灯10.00亮；当开关0.00闭合，0.01闭合，灯10.00灭；当开关0.00断开，0.01闭合，灯10.00亮；当开关0.00断开，0.01断开，灯10.00灭。 2．走廊三地灯控制 1）控制要求：走廊三地处有三个开关控制一个灯，无论按那个开关灯就亮，再按任何一个开关灯就熄灭。 2）I/O分配：
3）梯形图程序： 图2 走廊三地控制 4）实验结果： 三个开关都处于断开状态，随意拨动一个开关电灯就点亮，然后在随意改变一个开关的状态电灯就熄灭，再随意改变一个开关的状态电灯就熄灭。3.圆盘正反转控制 1）控制要求：用三个按钮来控制电机，其中一个控制电机正转，另一个控制电机反转，再一个控制电机停转。 2）I/O分配： 3）梯形图程序： 图3 圆盘正反转控制 4）实验结果： 当拨动正转按钮时，电机正转；当拨动反转按钮时，电机反转；无论电机
实验三 四种常用开关量传感器的使用
棕黑兰 实验三 四种常用开关量传感器的使用 1、目的 ● 学习常用的几种三线制开关量传感器（光电开关、接近开关、霍尔开关、限位开关）使用方法。 2、器材 ● 传感器实训台的操作板1的直流电压源、操作板2:霍尔开关、接近开关、光电式传感器电路。操作板3中的限位开关电路。 ● 跳线、万用表等实验器材。 3、实验方法 本平台中的这三种开关量传感器均采用三线式如图1，导线颜色为棕、黑、红，一般的棕色为电源正极，兰色为电源负极，黑色为输出端。 光电开关是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器，接收器和检测电路。 图1 具体接线方法如图 1所示，对于光电式传感器电路（光电开关），将V+ 、V-端口分别接+12V 直流电压源的正负端，将VO 输出接万用表正极表笔，万用表负极表笔接GND12（V-）, 当有物体正对光电开关输入端且距离小于300mm 时，输出端VO 的电平将有所变化。 接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，根据工作原理的不同分为电感式和电容式，电感式接近开关它由LC 高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡
流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体，检测距离由0.8mm至150mm。 平台中的接近开关动作条件是：当有金属（铁制品）正向面对接近开关输入端，且距离小于传感器的动作距离（如8mm）时，接近开关的输出端电平将发生翻转。 霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。 限位开关作为工控系统中常用的器件几乎随处可见，例如电梯、机床、大型机械中都可见到它的身影，它同行程开关适用于各类机械设备、自动化流水线等轻型及中型负载的场合，可检测物体动作状态，例如存在与不存在、运动位置、行程终点等等。 本系统中限位开关的公共端、常开端、常闭端已分别接到台面COM、NO、NC处，将其中一对触点串联到被控制电路中，当外力作用于限位开关时，常开触点NO闭合至公共端COM,同时COM与常闭触点NC断开。
开关电源实验报告
开关电源实验报告 一、开关电源电路图及清单 1.1 60W-12V开关电源电路图 图1-1 开关电源电路原理1.2.60W-12V开关电源电清单
二、开关电源介绍 开关电源大致由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成。开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，LED灯具，通讯设备，视听产品，安防监控，LED 灯袋，电脑机箱，数码产品和仪器类等领域。它是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。 开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度（Bs)下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高了开关电源的工作效率。对于高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的可靠性大大提高。 模块化是开关电源发展的总体趋势，可以采用模块化电源组成分布式电源系统，可以设计成N+1冗余电源系统，并实现并联方式的容量扩展。针对开关电源运行噪声大这一缺点，若单独追求高频化其噪声也必将随着增大，而采用部分谐振转换电路技术，在理论上即可实现高频化又可降低噪声，但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问题，故仍需在这一领域开展大量的工作，以使得该项技术得以实用化。电力电子技术的不断创新，使开关电源产业有着广阔的发展前景。要加快我国开关电源产业的发展速度，就必须走技术创新之路，走出有中国
AIO-211a开关量输出控制模块使用手册.
开关量输出控制模块使用手册 适用型号: AIO-211a 版本:Aio-24do211a_cn_user_V1.2 简介 AIO-211a为24路开关量输出控制(三极管集电极开路输出模块。通讯接口为1路RS-485口,MODBUS-RTU通讯协议。可应用于各种工业自动化测量与控制系统中。开关量输出可控制继电器或指示灯输出,开关的状态信号可通过开关量输入返回到主机。
目录 第一章、产品介绍 (3 1.1.功能特点 (3 1.2. 技术参数 (3 第二章、产品应用 (4 2.1. 外形及安装 (4 2.2. 端子定义 (5 2.3. 典型接线 (6 2.4. 应用说明 (6 第三章、Modbus寄存器列表 (7 第四章、通讯规约 (8 4.1 MODBUS-RTU通讯规约示例 (8 第五章、注意事项 (10 1.1.功能特点 ?通信规约采用标准Modbus-RTU方式; ?带ESD保护电路的RS-485通信接口; ?宽工作电压DC10~30V,并具防接反保护功能; ?内置看门狗,并具有完善的防雷抗干扰措施; ?24路开关量输出,三极管集电极开路输出(50V/100mA;
?35mm 标准DIN导轨安装,方便现场安装布线 1.2. 技术参数 1.2.1 开关量输出 1 遥控输出:24路,集电极开路输出(50V/100mA; 2 可设置为电平方式或脉冲方式输出;脉冲输出时脉冲宽度为0.1S~20S可设定; 1.2.2 通讯接口 1 接口类型:1路RS-485通讯接口 2 通讯规约:MODBUS-RTU标准规约 3 通讯地址:1~247可设置 4 数据格式:可软件设置,“n,8,1”、“e,8,1”、“o,8,1”、“n,8,2” 5 通讯速率:可设置1200、2400、4800、9600、19200、38400Bps; 1.2.3 隔离:不隔离,所有信号共GND; 1.2.4 电源 1 DC+10~30V供电,峰值电压不得超过+40V;典型功耗:≤0.3W; 1.2.5 工作环境 1 工作温度:-20~+70℃;存放温度:-40~+85℃; 2 相对湿度:5~95%,无结露(在40℃下; 3 海拔高度:0~3000米; 4 环境:无爆炸、腐蚀气体及导电尘埃,无显著摇动、振动和冲击的场所;
单片机io口控制实验报告
单片机实验报告 实验名称：I/O口控制 姓名：张昊 学号：110404247 班级：通信2班 时间：2013.11.19 南京理工大学紫金学院电光系
一、实验目的 1、学习I/O口的使用。 2、学习延时子程序的编写和使用。 3、掌握单片机编程器的使用和芯片烧写方法。 二、实验原理 1、广告流水灯实验 （1）做单一灯的左移右移，八个发光二极管L1～L8分别接在单片机的P1.0～P1.7接口上，输出“0”的时候，发光二极管亮，开始时 P1.0->P1.1->P1.2->P1.3->...->P1.7->P1.6->...P1.0亮，重复循 环。 （2）系统板上硬件连线:把“单片机系统”A2区的J61接口的P1.0～P1.6端口与D1区的J52接口相连。要求：P1.0对应着L1,P1.1对应 L2，……,P1.7对应着L8。 P1口广告流水灯实验原理图如下
程序设计流程：流程图如下 2、模拟开关实验 （1）监视开关K1（接在P3.0端口上），用发光二极管L1（接在单片机P1.0端口上）显示开关状态，如果开关合上，L1亮，开关打开， L1熄火。 （2）系统板上硬件连线：把“单片机系统”A2区的P1.0端口用导线连接到D1区的LED1端口上；把“单片机系统”A2区的P3.0端口用 导线连接到D1区的KEY1端口上； 实验原理图如下图
程序设计流程 二、实验内容 1、流水灯 #include
开关量采集电路设计
开关量采集电路设计 开关量采集电路适用于对开关量信号进行采集，如循环泵的状态信号、进出仓阀门的开关状态等开关量。污染源在线监控仪可采集16路开关信号，输入24V 直流电压；设定当输入范围为18~24VDC 时，认为是高电平，被监视的设备处于工作状态；当输入低于18VDC 时，认为是低电平，被监视的设备处于停止状态。 为了避免电气特性及恶劣工作环境带来的干扰，该电路采用光电耦合器TLP521对信号实现了一次电-光-电的转换，从而起到输入\输出隔离的作用。 同时，还安装有LED 工作指示灯，可以使用户对每一通路的工作情况一目了然。其中一路的开关量采集电路如图1所示： 图 1 开关量采集电路 光耦TLP521将红外发光二极管和发光三级管相互绝缘的组合在一起，发光二极管为输入回路，它将电能转换成光能；发光三极管为输出回路，它将光能再转换成电能，实现了两部分电路的电气隔离。 当输入范围为18 ~24VDC 时，认为是高电平，此时光耦导通，电阻R10、R14和发光二极管共同构成输入回路。 根据光耦导通时电流为4 ~10mA ，当输入最高电压24V 时， mA V R R mA V 42414101024<+<，即Ω<+<Ωk R R k 614104.2 当输入低于18V 时认为是低电平，此时光耦的工作电流肯定低于4m A ，此时光耦不导通,电阻 R10、 R14和R12共同构成输入回路，所以： mA R R R V 412 141018<++，即R10+R14+R12>Ω。在设计中，选择R10=R12=2 k Ω,R12=1 k Ω。 光耦导通的最小电流为4mA ，根据光耦的电流传输比CTR(Current Transfer
C51单片机实验指导书
单片机原理与接口技术实验讲义 目录 第一章开发环境安装使用说明 (3) 第二章基于51单片机系统资源实验 (12)
实验1 IO开关量输入实验 (12) 实验2 IO输出驱动继电器（或光电隔离器）实验 (13) 实验3 IO输入/输出---半导体温度传感器DS18B20实验 (14) 实验4 外部中断----脉冲计数实验 (15) 实验5 计数器实验 (16) 实验6 秒时钟发生器实验 (17) 实验7 PC机串口通讯实验 (18) 实验8 RS485通讯实验 (19) 实验9 PWM发生器（模拟）实验 (20) 实验10 蜂鸣器实验 (21) 第一章开发环境安装使用说明 一、KeilC51集成开发环境的安装 1.Keil u Vision2的安装步骤如下
将安装文件拷贝到电脑根目录下，然后双击图标，如图1-1所示：注意：去掉属性里的只读选项。 图1-1 启动安装环境对话框 2.选择Eval Version。然后一直next直至安装完成，如图1-2所示： 二．在Keil uVision2中新建一个工程以及工程配置 1.打开Keil C环境，如图1-3所示。
图1-3打开工程对话框 2.新建工程或打开工程文件：在主菜单上选“Project”项，在下拉列表中选择“New Project”新建工程，浏览保存工程文件为扩展名为“.Uv2”的文件。或在下拉列表中选择“Open project”打开已有的工程文件。如 图1-4所示： 图1-4 新建工程 3.环境设置：新建工程文件后，在工具栏中选择如下图选项设置调试参数及运行环境，或从主菜单“Project”项中 选择“Options for Target ‘Target1’”，打开如下图1-5设置窗口。
指示灯开关控制器实验报告
洛阳理工学院实验报告 系别计算机系班级B140502 学号B14050226 姓名韩亚辉 课程名称单片机原理及应用实验日期2016-3-18 实验名称指示灯/开关控制器成绩 实验目的：学习51单片机I/O口基本输入/输出功能，掌握汇编语言的编程与调试方法。 实验条件：计算机一台、ISIS、Proteus软件 实验内容： （1）熟悉ISIS模块的汇编程序编辑、编译与调试过程。 （2）完成实验2的汇编语言程序的设计与编译。 （3）练习ISIS汇编程序调试方法，并最终实现实验2的与其功能。 实验步骤： 预期功能为：在编译软件的配合下，要求实现如下指示灯/开关控制功能：8只发光二极管先整体闪烁3次，然后根据开关状态控制对应发光二极管的亮灯状态，即开关闭合相应灯亮，开关断开相应灯灭，直至停止程序运行。 一、实验原件清单 二、根据原理图画出的实验图
三、实验程序如下： #include
if(i>6) {P2=0xff;} } while(1) {P2=P3;} } 四、将生成的.hex文件放入到仿真软件中实现了上电闪烁三次的效果，闭合开关X1、X4相应的灯光。 实验总结： 通过这次实验，我学会了Proteus软件的结构组成与功能，学习了ISIS模块的使用方法。并且学会了如何使用者两个软件进行模拟电路的设计与调试，更重要的是在调试过程中收获的很多，对于平时在课堂上学习的知识有了更进一步的认识
开关量输入电路的制作方法
本技术新型涉及一种开关量输入电路，属于低压电气技术领域，包括外部开关量电源S1、外部开关接口K1、整流桥电路、滤波电路、限流电路、防反向保护电路、光耦隔离电路、开关量输出接口，所述外部开关量电源、所述外部开关接口、所述整流桥电路、所述滤波电路、所述限流电路、所述防反向保护电路、所述光耦隔离电路、所述开关量输出接口依次连接，该电路硬件电路结构简单，工作有效可靠，提高了开关量输入电路的抗电磁干扰能力，有利于开关量输入电路的长期稳定运行。 技术要求 1.一种开关量输入电路，包括外部开关量电源S1、外部开关接口K1、整流桥电路、滤波 电路、限流电路、防反向保护电路、光耦隔离电路、开关量输出接口，所述外部开关量 电源S1、所述外部开关接口、所述整流桥电路、所述滤波电路、所述限流电路、所述防 反向保护电路、所述光耦隔离电路、所述开关量输出接口依次连接。 2.根据权利要求1所述的一种开关量输入电路，其特征在于：所述外部开关量电源S1的一端与所述外部开关接口K1的一端相连，另一端与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第3端子相连，所述外部开关接口K1的另一端与所述整流桥电路第一电阻R1的一端相连。 3.根据权利要求2所述的一种开关量输入电路，其特征在于：所述整流桥电路第一电阻R1的另一端与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第1端子相连。 4.根据权利要求3所述的一种开关量输入电路，其特征在于：所述滤波电路的第一电容C1和第二电阻R2并联在所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子和第2端子之间，其中第 一电容C1的正极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子相连，第一电容C1的负极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第2端子相连，所述防反向保护电路的第一二极管D1并联在所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子和第2端子之间，其中第一二极管D1的负 极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子相连，第一二极管D1的正极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第2端子相连。
DCS实验报告.
华北电力大学 实验报告 实验名称基于DCS实验平台实现的 水箱液位控制系统综合设计课程名称计算机控制技术与系统 专业班级：自动实 1101学生姓名：潘浩 学号：201102030117成绩： 指导教师：刘延泉实验日期：2014/6/29
基于DCS实验平台实现的 水箱液位控制系统综合设计 一．实验目的 通过使用LN2000分散控制系统对水箱水位进行控制，熟悉掌握DCS控制系统基本设计过程。 二．实验设备 PCS过程控制实验装置； LN2000 DCS系统； 上位机（操作员站） 三．系统控制原理 采用DCS控制，将上水箱液位控制在设定高度。将液位信号输出给DCS，根据PID参数进行运算，输出信号给电动调节阀，由DDF电动阀来控制水泵的进水流量，从而达到控制设定液位基本恒定的目的。系统控制框图如下：
四．控制方案改进 可考虑在现有控制方案基础上，将给水增压泵流量信号引入作为导前微分或控制器输出前馈补偿信号。 五．操作员站监控画面组态 本设计要求设计关于上水箱水位的简单流程图画面（包含参数显示）、操作画面，并把有关的动态点同控制算法连接起来。 1．工艺流程画面组态 在LN2000上设计简单形象的流程图，并在图中能够显示需要监视的数据。 要求：界面上显示所有的测点数值（共4个），例如水位、开度、流量等；执行机构运行时为红色，停止时为绿色；阀门手动时为绿色，自动时为红色。
2．操作器画面组态 与SAMA图对应，需要设计的操作器包括增压泵及水箱水位控制DDF阀手操器： A．设备驱动器的组态过程： 添加启动、停止、确认按钮（启动时为红色，停止和确认时为绿色） 添加启停状态开关量显示（已启时为红色，已停时为绿色） B．M/A手操器的组态过程： PV（测量值）、SP（设定值）、OUT（输出值）的动态数据显示，标明单位，以上三个量的棒状图动态显示，设好最大填充值和最大值；手、自动按钮（手动时为1，显示绿色；自动时为0，显示红色），以及SP、OUT的增减按钮；SP（设定值）、OUT（输出值）的直接给值（用数字键盘）
第八章 开关量混合模块
第8 章开关量混合模块 本章描述RX3i PACSystems的开关量混合输入/输出模块 高速计数模块: IC694APU300 高速计数模块, IC694APU300, 提供直接处理高达80KHZ的脉冲信号。 这个模块不需要与CPU进行通信就可以检测输入信号，处理输入计数信息，控制输出。高速计数器在CPU中使用16位的开关量输入存储器（%I），15字的模拟量输入存储器(%AI)，和16位的开关量输出存储器(%Q)。高速计数器可以配置为： . 4 一样的独立的简单的计数器 . 2 一样的独立的较为复杂的计数器 . 1 复杂计数器 两个绿色的发光二极管指示模块的工作状态和配置参数的状态。 附加模块特性包括：: . 12个正逻辑输入点（源），输入电压范围5VDC或10～30VDC。 . 4个正逻辑（源）输出点 . 每个计数器按时基计数 . 内在模块诊断 . 为现场接线提供可拆卸的端子板
根据用户选择的计数器类型，输入端可以用作计数信号、方向、失效、边沿选通和预置的输入点。输出点可以用来驱动指示灯、螺线管、继电器和其他装置。 模块电源来自背板总线的+5V电压。输入和输出端设备的电源必须由用户提供，或者来自电源模块的隔离+24VDC的输出。这个模块也提供了可选择的门槛电压，用来允许输入端响应5VDC 或者10 ～30VDC 的信号。. 标签上的蓝条表明APU300是低电压模块。这种模块可以安装到RX3i系统中的任何I/O插槽。技术规格: APU300 输入阻抗
现场接线: APU300 APU300 接线信息如下。 高速计数器模块必须用屏蔽电缆连接。电缆屏蔽必须满足附录A中的IEC 1000-4-4标准，在模块6英寸（15.24cm）范围内必须具有高频屏蔽接地。电缆线长度最长是30米。 所有12个高速计数器输入点是单端的正逻辑(源)型输入点。带有CMOS 缓冲器输出的传感器(相当于74HC04)能用5V的输入电压直接驱动高速计数器输入。使用TTL图腾柱或者开路集电极输出的传感器必须带有一个470 欧姆的上拉电阻器（到5V）来保证高速计数器输入端的兼容性。使用高压开路集电极（漏型）型输出的传感器必须带有一个1K 上拉电阻器到+ 12V，用于兼容高速计数器10到30V的输入电压范围。 5VDC阈值的选择是通过在可分离的终端接线板连接器上的两个端子上安装跳线实现。阈值选择端子不安装跳线，设置输入在默认电压10～30VDC的范围。 每种计数器类型的端子分配 下表说明在模块配置中的计数器型号与所使用的端子.
电气控制实验报告.
黑龙江科技学院 综合性、设计性实践报告 实验项目名称配电盘设计 所属课程名称电气控制 实验日期 班级 学号 姓名 成绩 电气与信息工程学院实验室
实验概述： 【实验目的及要求】 电气控制工程实践是电类专业大学阶段重要的实践性教学环节，着眼于工程设动手组装、调试等实践来验证课程的基本理论，并培养学生的大工程意识和实践技能。 电气控制工程实践应达到如下基本要求： 1. 综合运用电气控制课程中所学的理论知识去独立完成一个项目的设计。 2. 通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 3. 熟悉常用电气元件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 4. 学会电气控制电路的安装、配线、以及调试技能。 5．学会电气控制电路的故障分析和处理方法。 6．学会撰写实践总结报告。 7．培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 8. 对时间继电器配线时要分析所控制的开关所在。 9．配线完成后未经指导教师允许不能擅自接电调试。 10.接电后不能用手或导体接触电路装置，以免触电。 【实验原理】 1. 空气隔离开关: 可作为不频繁地手动接通和分断交直流电路或作隔离开关用，也可以用不频繁地接通和分断额定电流以下的负载，如小型电动机等。应注意自动开关的额定电压和额定电流应不小于电路的正常工作电压和电流。 2. 熔断器： 可串联在保护的可作为不频繁地手动接通和分断交直流电路或作隔离开关用，也可以用不频繁地接通和分断额定电流以下的负载，如小型电动机等。应注意自动开关的额定电压和额定电流应不小于电路的正常工作电压和电流。电路中。当电路正常工作时，熔断器允许通过一定大小的电流不熔断；当电路发生短路或严重过载时，熔体中流过很大的故障电流，当电流产生的热量使熔体温度上升到熔点时，熔体熔断切断电路，使电气设备脱离电源，从而达到保护电器设备的目的。熔断器额定电压应大于或等于线路的工作电压，额定电流必须大于或等于所装熔体的额定电流。 3. 交流接触器: 是一种用来频繁地接通或断开交直流主电路及大容量控制电路的自动切电路，还具有低电
HY8DIF4DOR开关量频率量隔离输入4路继电器隔离输出模块[V0.13](1)
HY8DIF4DOR 8路开关量/频率量/计数器隔离输入、4路继电器接点隔离输出模块［V013］ 1 产品概述 HY8DIF4DOR型8路开关量/频率量/计数器隔离输入、4路开关量（继电器接点）隔离输出模块是自动化系统中通用的远程I/O产品，具有开关量信号采集、测频（测速）、计数器等功能，输出信号型式为继电器接点，通过RS485通讯接口实现输入信号的采集和开关量输出的控制。 本模块为全工业设计，四端隔离，即供电电源、开关量输入、开关量输出、RS485通讯接口之间互为电气上隔离，有效抑制工业现场各类串模和共模干扰，保证了工作可靠性和数据精准度。RS485通讯接口执行MODBUS RTU规约，可直接配接各类PLC、DCS系统、人机屏及各种组态软件。 HY8DIF4DOR的输入信号格式可有多种选择。在输入信号类型上，可选择24V、12V、5V，甚至煤矿行业常用的0,5mA或1,5mA电流型开关量信号等。 2 产品特点 ●8路开关量/频率量/计数输入，极性自适应 ●可选的24V、12V、5V和0,5mA/1,5mA电流型开关量信号输入 ●频率量测量范围：2～1090Hz，满量程精度高达±0.005% ●计数频率达100Hz ●8通道均具有计数器功能，计数器可预置、可清零，最大计数值65535 ●4路继电器接点输出，初始状态可设置 ●可设置输入滤波常数和输出保持常数 ●内置开关量信号辅助电源，兼容干、湿接点 ●所有功能均为软件配置，无拨码开关和内部跳线，保证产品可靠性 ●全工业抗雷击设计，采样磁隔离技术实现供电电源、通讯端口、信号输入、继电器输出的四 端隔离 ●MODBUS RTU 通讯规约 ●DC10~30V宽范围电源输入，防反接 3 产品规格
微程序控制器实验报告 (2)
组成原理No、4实验－-- 微程序控制器实验 组员: 组号:２1号 时间:周二5、６节?
【实验目的】 (1)掌握时序发生器的组成原理。 (2)掌握微程序控制器的组成原理。 (3)掌握微程序的编制、写入、观察微程序的运行情况 【实验设备】 TDN-CＭ++, 【实验原理】 微程序控制器的基本任务就是完成当前指令的翻译与执行,即将当前指令的功能转换成可以控制硬件逻辑部件工作的微命令序列,以完成数据传输与各种处理操作。它的执行方法就就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码,即将微命令的集合仿照机器指令一样,用数字代码的形式表示,这种表示称为微指令。这样就可以用一个微指令序列表示一条机器指令,这种微指令序列称为微程序。微程序存储在一种专用的存储器中,该存储器称为控制存储器。 实验所用的时序控制电路框图如图1 所示, 可产生四个等间隔的时序信号TS1~TS4。在 图1中,为时钟信号,由实验台左上方的 方波信号源提供,可产生频率及脉宽可调额 方波信号;STEP就是来自实验板上方中部的 一个二进制开关STEP的模拟信号;SＴＡRT 键就是来自实验板上方左部的一个微动开关 ＳTART的按键信号。当STEP开关为EXＥＣ(0)时,一旦按下ＳTART启动键,时序信号ＴＳ1~TS4将周而复始地发送出去。当ＳＴＥP为STEP(1)时,按下STＡRT启动键,机器便处于单步运行状态,即此时只发送一个CPＵ周期的时序信号就停机了。利用单步方式,每次只读一条微指令,可以观察微指令的代码与当前微指令的执行结果。另外,如果STＥP开关置“ＳTEＰ”,会使机器停机,CLR开关执行1→0→１操作可以使时序清零。时序状态图如下图所示。 ?由于时序电路的内部线路已经连好,因此只需将时序电路与方波信号源连接,即将时序电路的时钟脉冲输入端接至方波信号发生器输入端H２３上,按动启动 键ＳＴＡＲT后,就可产生时序信号TＳ１~TＳ4、时序电路的CLＲ已接至CLR 模拟开关上。 ?编程开关具有三种状态:PRＯM(编程)、ＲＥAD(校验)与RUN(运行)。 微指令格式如 下: 【实验步骤】
实验一 IO开关量输入输出实验
单片机原理实验报告 实验一：IO开关量输入输出实验 学院: 物理与机电工程学院 专业: 电子科学与技术 班级: 2013 级 2 班 学号: 201310530208 姓名: 何丽丽 指导老师: 柳妮
实验一IO开关量输入输出实验 目的： 学习单片机读取IO引脚状态的的方法。 内容： 编程读取IO引脚状态。 设备： EL-EMCU-I试验箱、EXP-89S51/52/53 CPU板。 编程： 首先要把相关的引脚设置在IO的输入状态，然后写一个循环，不停地检测引脚的状态。 步骤： 1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上，跳线帽JP2短接在上侧。 2、连线：用导线将试验箱上的的IO1--- IO8分别连接到SWITCH 的8个拨码开关的K1---K8的输出端子K1---K8上，连接好仿真器。 3、实验箱上电，在PC机上打开Keil C环境，打开实验程序文件夹IO_INPUT下的工程文件IO_INPUT.Uv2编译程序，上电，在程序注释处设置断点，进入调试状态，打开窗口Peripherals-->IO-Port-->P0,改变开关状态，运行程序到断点处，观察窗口的数值与开关的对应关系。
程序： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV P0,#0FFH MOV A,P0 SWAP A MOV P0,A SJMP MAIN END 程序分析： 从上面的程序可以看出我们需要用导线将试验箱上的的IO1--- IO8分别连接到SWITCH的8个拨码开关的K1---K8的输出端子K1---K8上，连接好仿真器。在通过SWAP A MOV P0，A这组指令来对P0口所接的对应的发光二极管对应的状态通过拨码开关的开关来控制发光二极管。 结论： 通过上面这段程序，我们实现了用拨码开关来控制P0口所接的发光二极管的亮灭。通过I\O口P0.0—P0.3接拨码开关，P0.4—P0.7一一对应的接发光二极管。
开关量输入输出模块
开关量输入输出模块 （ELM-25-01） 1 模块结构框图和功能描述 模块结构框图如图：开关量模块功能由三部分组成：四个8421拨码盘，8位LED发光管和8个拨码开关。模块的译码控制电路由两片74138来完成。74HC245和74HC574分别是输入输出锁存器。 2 各模块原理图
2.1 8421拨码盘 图ELM-25-01-02 8421拨码盘原理图 8421拨码盘使用：拨码盘有四个。左边两个DA1和DA2受同一输入缓冲芯片U1控制，DA1输出为8位的高四位，DA2为8位的低四位输出。右边两个DA3和DA4受U2控制。DA3为8位的高四位输出，DA4为8位的低四位输出。U1和U2的片选地址不同。 8421拨码盘盘面中间有一可调节旋钮，对应刻度为0～9、A～F。使用时，拨动旋钮的指针指向某一刻度，则与拨码盘相连的8、4、2、1 四个插孔分别由高到低地输出该刻度的8421编码值。例如，当指针指向5时，四个插孔输出“0101”。 2.2 LED指示灯原理图 图ELM-25-01-03 LED指示灯原理图 LED指示灯：指示灯L0～L7受驱动芯片U3控制。可以显示8位的单片机数据输出。L7指示最高位，L0指示最低位。接通电源后指示灯常亮。
2.3 拨动乒乓开关原理图 图ELM-25-01-04 拨动乒乓开关原理图 乒乓开关使用：乒乓开关G0～G7为开关量8位输出。G7为最高位，G0为最低位。当开关拨到上面为开，拨到下面为关，输出受U4控制。 3 模块器件分布及说明 ELM-25-01-05 模块器件分布图
J2：总线插槽 J3：电源插槽，从左向右依次为VCC，VCC，GND，GND。当接通电源时LED1指示灯亮。若芯片U13不焊且J12跳线连上，则本系统工作电压为+3.3V，否则为+5V。 J4，J5，J6，J7：当1，2脚短接时，表示其对应芯片的使能段均为高电平，即芯片不工作，逻辑编程由FPGA实现,信号由PR1，PR2，PR3，PR4接入；当2，3脚短接时，则工作在总线方式。 4模块资源分配 各个模块单元片选地址为：基地址＋偏移地址，此模块的基地址为CPU主模块的74138管脚分配;偏移地址由74138译码实现如下表 译码控制：由74138译码实现。通过A2、A1和A0取值选中模块单元。
指示灯开关的中断控制单片机实验报告
嘉应学院物理与光信息科技学院单片机原理及应用实验 学生实验报告 实验项目：指示灯/数码管的中断控制 实验地点：工A310 班级： 姓名： 座号： 指导老师：老师 实验时间：年月日
一、实验目的 掌握外部中断原理，学习中断编程与程序调试方法。 二、实验原理 实验原理图如图所示： 图中按键K1和K2分别接于P3.2和P3.3，发光二极管D1接于P0.4，共阴极数码管LED1接于P2口。时钟电路、复位电路、片选电路忽略。 在编程软件的配合下，要求实现如下功能：程序启动后，D1处于熄灯、LED1处于黑屏状态；单击K1，可使D1亮灯状态反转一次；单击K2，可使LED1显示值加1，并按十六进制数显示，达到F后重新从1开始。 编程原理为：K1和K2的按键动作分别作为INT0和INT1的中断请求，在中断函数中进行指示灯与数码管的信息处理。初始化后，主函数处于无限循环状态，等待中断请求。三、实验内容： （1）熟悉μVision3的软件调试方法； （2）完成实验4的C51语言编程； （3）掌握在μVision3与ISIS的联机仿真方法。 四、实验步骤 1、提前阅读与实验4相关的阅读材料； 2、参考书本实验4，在ISIS中完成电路原理图的绘制： （1）.启动ISIS模块 从Windows的“开始”菜单中启动Proteus ISIS模块，可进入仿真件的主界面，如图所示
可以看出，ISIS的编辑界面是标准的Windows软件风格，由标准工具栏、主菜单栏、绘图工具栏、仿真控制工具栏、对象选择窗口、原理图编辑窗口和预览窗口等组成。 （2）.元件和电源的选取、摆放及属性编辑，总线与标签的画法等内容 元件的选取：单击左侧绘图工具栏中的“元件模式”按観和对象选择按観“P”，弹出“Pick Devices”元件选择窗口，如图： 摆放元件： 单击对象选择列表中的元件名称，预览窗口中出现的图形单击编辑窗口，元件以红色轮廓图形出现(选中状态)，拖动鼠标使元件轮廓移动到所需位置，再次单击可固定摆放位置，同时也撤销选中状态(变为黑色线条图形)。 编辑属性与总线： 对摆放好的元件双击或者右键后选择“编辑属性”即可对元件的属性进行修改。 最后效果图为：
开关量输出实验
开关量输出实验 1.1 实验目的 掌握iCAN4050输入、输出控制原理及应用。 1.2 实验设备及器件 PC 机一台 iCAN实验教学平台一台 1.3 实验内容 能够利用iCAN4050模块控制发光二极管亮、灭。 1.4 实验要求 要求能够掌握iCAN4050模块输入输出基本原理。 1.5 实验步骤 系统接线连接 上电运行 输出控制 实验总结 1.6 实验预习要求 阅读iCAN4050功能模块简介、数据手册 阅读iCAN实验教材中相关实验 掌握iCAN4050功能模块输入、输出控制原理 1.7 数字量输出控制 1．输出控制连接线 该实验主要利用iCAN4050模块控制4路LED亮、灭，其中LED分布于PCB 上，PCB 板为内嵌在iCAN实验平台表面上，PCB板全局图如图4.1所示：
图4.1 PCB 板正面俯视图 在iCAN实验平台上我们已经将iCAN4050输出控制信号线与PCB板上DO0—DO3连接，用户也可以尝试控制LED5—LED7的亮、灭。 表4.1 信号连接线标记号定义 提示：iCAN实验平台连接线已经标准化，无需用户自行连接；若由于其他外界因素导致实验平台的连接线脱离或段开，用户可以根据以上表格提供的信息连线；若用户需要根据实际需要在此实验平台上开发可以根据端子排端口号定义重新连线，此时不一定利用原来标准化的模块来控制对象。 2．系统连线正面俯视图 如图4.2 所示为iCAN4050控制LED亮，灭的简单框图，该图是为iCAN实验教学平台的正面俯视图，其中蓝色线为CAN通信线，绿色线为控制LED亮，灭，红色线为电源线；其连线布置于线槽内。
开关量输入输出模块在报警系统的应用
开关量输入输出模块在报警系统的应用 在我们所生活的这个社会，安全永远是放在第一位，但我们却不能做做面面俱到，同时我们也一直在不断创新，不断进步，科技进步，为我们的生活带来便利，也为我们的安全提供了保障。现在的高楼大厦如雨后春笋般，一个个拔地而起，楼越建越高，内部系统越来越精细复杂，对于楼宇的安全性提出了极高的挑战，所以智能楼宇监控就因此而应运而生。 智能楼宇监控主要是从两个方面进行的，一是对于楼宇内的相关运行设备进行监控，如中央空调，照明设备，给排水，电梯，消防设备等，这些设备的运行状况直接关系着楼宇的稳定运行，一旦出现异常情况，必须要及时处理。二是对于楼宇内的内部环境进行监控，如楼宇内的人员进出情况，住户的燃气是否泄露，楼宇内是否有火警等情况。 现在的设备都具备了故障告警功能，一旦设备出现故障直接输出一个开关量信号启动警铃实施告警。对于楼宇内部环境，施工方使用烟雾报警器和燃气泄露报警器，一旦发现有火警或者燃气泄露即输出一个开关量信号实施报警。 但在一些工业园，住宅小区，我们不可能每栋楼都设个监控中心，这不仅对人力物力都是极大的损耗，同时让我们在遇到险情时不能把握大局观来统筹全局，为此，我们一般都会在工业园或住宅小区的某个地方设置一个监控中心，实时接收每个监控点的信号。而一般小区或工业园都是比较大，这数据传输起来，距离比较远，可能就会因为环境因素产生的干扰及远距离电缆传输对信号的衰弱，导致传输数据的不准确，这个是绝对不允许的，为此，我们深圳讯记公司推出了cj-kf系列的开关量光电转换器产品，将开关量信号转换成光信号，通过光纤来实施远距离传输，而光纤传输的最大特点就是传输速率快，传输距离远并不影响信号准确及抗干扰性强。而且我们的cj-kf系列产品最多可以同时传输四路开关量信号，这也减少的设备的使用量，降低了故障率。 Cj-kf系列产品是一款多通道开关量光纤转换设备.采用最新ARM芯片方案,稳定可靠低耗电.同时支持1~4通道的开关量信号在光纤上的透明传输，无需改动用户的通信协议，解决了电磁干扰、地环干扰和雷电破坏的难题，大大提高了控制信号可靠性、安全性和保密性，同时也解决了传统方式传输距离近的问题。IP30防护等级,加强机壳,35mmDIN导轨安装,工业标准DC24V电源供电,具备电源极性反接保护功能。：开关量光电转换器特点： ? 独立的1~4路输入，1~4路输出的数字通道. ? 输入方式可选为TTL输入或者干触点输入 ? TTL输入电平：输入电平+(0~1)V/逻辑“0”,输入电平+(5~30)V/逻辑“1” ? 干触点输入：短路或者开路。 ? 输出方式：可选为5V TTL/24V TTL输出,或者继电器输出 ? 继电器输出形态FORM C（SPDT）: 继电器吸合时间6ms 继电器释放时间3ms 总计开关时间10ms 继电器触点容量1A/24VDC ? 传输延时时间：2毫秒 ? 最大工作开关频率：50Hz