计算机控制技术基础实验指导书Word文档格式.docx
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（2）U2信号源单元：
包括周期性正弦信号,周期性斜坡、方波、抛物线信号，频率幅值可调。
其中斜坡、方波、抛物线信号幅值范围为：
0V-10V,频率范围为：
0.13Hz-8.3Hz；
正弦信号的幅值范围为：
0V-5V,频率范围为：
低频0.5Hz~81Hz,高频63Hz~10kHz。
（3）U3数据处理单元:
PCI-1711数据采集卡在实验装置上的接口端子，通过RS232串行口和上位PC机进行通讯。
（4）U4提供实验所需的电容、电阻、电位器，提供插接电路，可以根据实验需要自行选择连接的元器件。
（5）U5提供16个开关量作为PCI-1711数据采集卡数字量输入的测试信号，16个LED指示灯作为数据采集卡数字量输出控制单元。
（6）U6~U14为运算放大器、电阻及电容等器件组成的模拟电路单元，由场效应管组成的电路用于锁零。
（7）电机控制单元：
输入控制电压范围为-10V~10V，经功率转换环节后，和永磁式直流力矩电动机（45lyx01）相连，电机转速经检测转换后以电压形式输出，输出范围为-10V~10V,连接至转速表进行转速显示。
电机可以实现正反转控制。
（8）温度检测控制单元：
温度检测采用PT100热电阻实现，经变送单元后输出的信号为0-10V电压，温度的控制采用脉宽调制方式，输入电压范围为0-10VDC。
（9）水槽液位控制单元：
采用二阶线性液位对象，液位检测变送由压力变送器完成，变送输出电压范围为0-10V；
液位控制则由电动调节阀实现，控制电压输入范围为0-10V。
2.ACCC-Ⅲ实验装置使用注意事项
（1）实验开始前需要对实验箱上的运算放大器进行调零。
（2）运算放大器边上的锁零点G接线要正确。
在需要锁领时，可和输入信号同步的锁零信号相连。
锁零主要用于对电容充电后需要放电的场合，一般情况下不需要锁令信号。
不需要锁零时，请把G和-15V相连。
（3）计算和连接被控对象或系统的模拟电路时，要特别注意，实验台上的运放都是反向输入的，因此对于整个系统以及反馈的正负引出点是否正确都需要仔细考虑，必要时接入反相器。
3.PCI-1711数据采集卡简介
PCI-1711数据采集卡，它是12位的低损耗多功能采集卡，具有独特的电路设计和完善的数据采集和控制功能，支持即插即用，具有FIFO的高速缓存，可灵活设定输入类型和范围，具有16通道单端模/数输入、16通道数字I/O和2通道数模输出，采集速率可达100kHz，可编程的计数/计时器可作为A/D转换的速度触发，同时具有通道自动搜索功能。
PCI-1711数据采集卡技术指标介绍：
模拟量输入（AI0~AI15）：
通道数
16单端输入
精度
12位
FIFO
1K
最大采样频率
100KS/s
转换时间
10μs
输入范围
和增益表
增益
1
2
3
4
5
输入/V
-10/+10
-5/+5
-2.5/+2.5
-1.25/+1.25
-0.625/+0.625
触发方式
软件触发，外部触发，可编程同步触发
模拟量输出（AO0~AO1）：
输出范围
（内部及外部参考）
内部参考电压设定
0-+5V,0-+10V
外部参考电压设定
0-+xV@-xV（-10<
=x<
=10）
参考电压
内部
-5V或者-10V
外部
-5V-+10V
数字量输入/输出（DI0~15/DO0~DO15）：
输入通道数
16
输入电压
低电平
0.4Vmax
高电平
2.4Vmin
输入负载
低
0.4Vmax.@-0.2mA
高
2.7Vmin@0.02mA
输出通道数
输出电压
0.4Vmax.@+8.0mA（sink）
2.4Vmin@-0.4mA（source）
可编程计数器:
个数
3个，2个作为可编程同步触发器，1个用户可自由使用
位数
16位
基础时钟
计数器2：
输入来自计数器1的输出
计数器1：
10MHz
计数器0：
内部1Hz或者外部时钟（10Hz）由软件选择最大的
最大的输入频率
1MHz
时钟输入
0.8Vmax
2.0Vmin
门信号输入
计数器输出
0.5Vmax@+24mA
2.4Vmin@-15mA
PCI-1711数据采集卡结构图：
第二部分实验内容
数字量、模拟量输入输出通道
实验一数字量输入输出
一、实验目的和要求
1.通过实验熟悉并掌握实验装置原理和使用方法，掌握数据采集卡的基本使用方法。
2.通过实验掌握数字输入输出通道数据采集方法。
二、实验仪器和设备
PC机一台
PCI-1711数据采集卡一块
计算机控制实验装置一台
三、实验原理
计算机用于生产过程的自动控制，需要处理一类最基本的输入输出信号，即数字量（开关量）信号，这些信号包括：
开关的闭合和断开，指示灯的亮和灭，这些信号的共同特点是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。
PCI-1711数据采集卡含有16路数字量输入通道DI0~DI15和16路数字量输出通道DO0~DO15，本实验利用这16路数字量输入输出通道完成16个开关（数字量输入）对16个LED显示灯状态的控制（数字量输出）。
四、实验线路
图1-1
注释：
DI0~DI15为数字量输入口，DO0~DO15为数字量输出口，DIGND,DOGND分别为数字量输入输出口对应的地端。
（PCI-1711板上的AIGND、DIGND和DOGND内部己联接，故只须将其中一个接地即可）
五、实验步骤
（一）、运行已完成的模板程序，观察数据采集卡数字量的输入输出：
1、模板程序功能说明：
采集输入通道状态，并根据输入通道状态对对应的输出通道进行数据输出
2、按图1-1将输入输出部分进行接线，经指导教师检查无误后，打开实验装置电源；
3、双击桌面的“计算机控制实验系统.exe”，进入实验系统，选择“一、数字量输入输出”；
4、在实验界面下，选择实验的输入输出端口（如不选择端口会报错），然后点击“运行”按钮；
5、改变实验板上的输入开关的状态，观察对应的输出LED的变化及实验界面上指示灯和按位输出的变化，并进行记录（采用printscreen方式或记录每个通道状态）
（二）、编写实验程序，通过学习实验指导书提供的知识及框架程序，编写和模板程序功能一致的程序。
1、学习实验指导书提供的编程预备知识（有关VB的简单编程知识和PCI-1711数据采集卡的相关函数编程）
2、在计算机D盘下，打开“D:
\学生实验程序\数字量输入输出（学生）”文件夹，双击“数字量输入输出.vbp”图标，进入VB编程界面；
3、双击右侧“模块”—“Student”，根据文字提示编写实验程序语句（未做编程要求的不要改动）
（1）、设置采样周期：
SampingTime，取值范围在20ms-50ms
（2）、编写注册数据采集卡子过程：
MyDeviceOpen（），并调用PCI_1711ErrorTest（）子程序（验证函数是否执行成功），当运行时会首先调用此子过程打开数据采集卡。
（3）、编写执行部分：
MyOperation（intInputAsInteger,intOutputAsInteger）（intInput为输入端口号,对应于实验界面上所选的Inport0或Inport1，intOutput为输出端口号,对应于实验界面上所选的Outport0或Outport1），依次按注释文字提示进行编程：
利用PCI-1711数据采集卡提供的DRV_DioReadPortByte函数完成对开关量状态的读取，并调用PCI_1711ErrorTest（）子程序和刷新显示子程序UpdateLed（）；
同时用所读的开关量状态利用DRV_DioWritePortByte函数控制相应的LED显示灯再调用PCI_1711ErrorTest（）子程序。
此部分在程序运行时用来读入所选的端口号和输出端口号，并进行相应的处理。
（4）、编写释放数据采集卡子过程：
MyDeviceClose（），并调用PCI_1711ErrorTest（）子程序,验证函数是否执行成功。
退出程序时会调用此子过程以关闭数据采集卡。
4、调试并运行实验程序：
按F5，其余同
（一）；
5、改变输入开关状态，观察对应的输出LED的变化及实验界面上指示灯和按位输出的变化，并进行记录。
（采用printscreen方式或记录每个通道状态）
六、程序设计说明：
1、利用驱动程序进行数据采集卡编程的一般步骤：
（1）.注册设备
调用DRV_DeviceOpen
（2）.使用设备
调用相关函数
（3）.释放设备
调用DRV_DeviceClose
2、相关PCI_1711数据采集卡函数的说明：
（1）.DRV_DeviceOpen
status=DRV_DeviceOpen（DeviceNum,DeviceHandle）
参数说明：
Name
Direction
Type
Rage
Description
DeviceNum
Input
long
default
设备号，本实验调用均取为0
DeviceHandle
Output
long
apointertotheconfigurationdataforthedevice设备的配置地质
功能:
此函数是使用PCI-1711数据采集卡的开始，从注册表中得到数据采集卡的参数，同时分配内存以方便调用。
返回值为零时表示函数运行成功，非零时表示运行失败。
附注册数据采集卡子程序：
SubMyDeviceOpen（）'
注册数据采集卡
ErrCde=DRV_DeviceOpen（0,DeviceHandle）
CallPCI_1711ErrorTest
EndSub
（2）、DRV_DeviceClose
status=DRV_DeviceClose（DeviceHandle）
Range
Input/Output
取决于
DRV_DeviceOpen
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