2022年机电一体化系统设计基础课程作业解答3.docx

精品学习资源机电一体化系统设计基础课程作业解答（三）2003-12-08一、填空题1. 数据总线地址总线掌握总线2. S100Multi（或 STD、STE）3. 总线接口规律I/O功能规律I/O电气接口4滤波电平变换光电隔离功率驱动5. 多路开关6. 采样精度采样保持器转换器采样速度成本总线接口规律7. D/A 转换器8. 信号调理通道挑选器二、简答题1. 试述可编程序掌握器的功能和组成；可编程序掌握器可取代继电器掌握，完成次序和程序掌握；可组成闭环系统，实现精确的位置和速度掌握；可构成高速数据采集与分析系统，实现生产过程的完全自动化；典型的可编程序掌握器由电源、微处理器、存贮器、输入输出接口和编程器所组成；2. 开放式体系结构的主要特点是什麽？开放式体系结构是近年来在电子工业和运算机工业中流行的一种设计思想，它使得当代运算机测控系统的设计方法与传统方法有了很大区分；开放式体系结构的主要特点是：向将来的VLSI 开放；向不同用户层次开放；向用户的特别要求开放；采纳模块化结构；3. 采纳 STD总线的工业掌握机有哪几种工作模式？欢迎下载精品学习资源由于 STD总线的高度模块化和采纳组合方法的特点，STD工业掌握机可以敏捷地组成各种系统；其工作模式有三种：（1） 独立工作模式即采纳微机的基本系统与工业用I/O 模板单独构成掌握系统；（2） 作为前端掌握机STD工业掌握机可作为其它微机（工业PC机）的前端掌握机，完成实时在线掌握，并把采集的数据和执行结果传送给上位机；（3） 构成分布式组合利用 STD掌握机的组合方法，可便利地进行各种分布式系统的组合；4. 简述 STD总线微机掌握系统的主要特点；STD总线微机掌握系统的主要特点：（1） 采纳小板结构，高度的模块化，其功能模板结构敏捷，牢靠性高，硬件冗余小，成本低；（2） 模板设计具有严格的标准和广泛的兼容性；（3） 面对 I/O 的设计，具有强大的 I/O 扩展才能，使掌握系统特别适合工业掌握的应用；（4） 高牢靠性；5. STD总线系统的 I/O 子系统有哪些主要功能？在运算机工业过程掌握系统中，I/O 子系统是过程接口，其主要功能有：（1） 开关量的输入输出用于 I/O 信号的测量与掌握；（2） 模拟量的输入输出用于外部模拟量的采样及输出模拟量的掌握；（3） 脉冲量的输入输出用于输入脉冲信号的接收、输出脉冲信号的掌握；定时信号的产生及处理；伺服电机使用的运动掌握接口；6. A/D、D/A 接口的功能是什麽？在工业系统中，需要测量和掌握的参数常常是连续变化的模拟信号，这些 物理量经传感器变成连续变化的电压、电流等信号，A/D 接口的功能是将这些模拟量再变换成数字量，以便运算机识别；D/A 接口的功能就是将经运算机处理后的数字量转换成模拟电压或信号，输送到执行机构，达到掌握过程的目的；三、分析题欢迎下载精品学习资源1. 画图说明工业 PC机与一般信息处理运算机的主要区分是什么？工业掌握机与一般信息处理机的差别在于取消了一般信息处理机的大母板，将其改为功能插板，与一般信息处理机相比较, 工业掌握机有以下特点：（1） 具有丰富的过程输入输出功能；（2） 良好的时实性，能对生产过程工况变化实时地进行监控；（3） 牢靠性高，故障率低，修理时间短，运行效率高；（4） 采纳抗干扰电源，密封机箱，具有良好的环境适应性；（5） 丰富的应用软件；（6） 具有良好的技术综合性；2. 画图说明 8 路输入、 8 路输出 STD总线开关量接口模板的组成原理；欢迎下载精品学习资源如下列图， STD总线的开关量输入输出模板的典型接口由STD总线接口规律、I/O 功能规律（输入缓冲器和输出锁存器）、I/O 电气接口等三部分组成；输入模板的基本组成为：外部开关信号输入信号条理电路输入缓冲器输入端口译码掌握 STD总线；输出模板的基本组成为：STD总线信号输出端口译码掌握输出锁存器输出信号条理电路负载；3. 试分析比较工业掌握 PC运算机与可编程序掌握器的主要区分；工业掌握 PC运算机与可编程序掌握器以较强的输出带负载才能、良好的抗干扰才能和牢靠性，在工业现场掌握系统中得到了广泛的应用；但两者在系统 组成、功能以及程序语言等方面有所不同；工业掌握 PC运算机的基本系统与一般 PC机大体相同，但备有各种掌握模板，一般不需要再作硬件开发，在结构上进行了模块化；系统具备完整的掌握 功能，软件丰富，执行速度快，适用于需要作大量数据处理的测控系统；在程 序语言方面，工业掌握运算机以使用高级语言为主，也可使用汇编语言；可编程序掌握器（ PLC）结构小巧，适应性强，可根据使用要求选购相应产品组成掌握系统，可编程序掌握器的掌握功能以规律掌握为主，小型PLC适用于实现各种规律掌握和开关量掌握，大中型的PLC为模块化结构，按用户所需的功能选配模块，可组成规模较大、精度较高的闭环掌握系统；PLC的掌握功能由软件实现，但信号的输入输出采纳周期性的扫描方式，这一点与工业掌握PC机存在重要的区分；此外，在程序语言方面PLC的编程语言多采纳梯形图， 大型 PLC掌握系统可使用高级语言；欢迎下载