计算机控制技术基础实验指导书Word文档格式.docx

1、（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0.5Hz81Hz,高频63Hz10kHz。（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

2、数字量输出控制单元。（6） U6U14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-10V10V，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-10V10V, 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

3、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-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

4、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（AI0AI15）：通道数16单端输入精度12位FIFO1K最大采样频率100KS/s转换时间10s输入范围和增益表增益12345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

5、发模拟量输出（AO0AO1）：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（DI015/DO0DO15）：输入通道数16输入电压低电平0.4V max高电平2.4V min输入负载低0.4V max.-0.2mA高2.7V min 0.02mA输出通道数输出电压0.4V max.+8.0mA（sink）2.4V min-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

6、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0.8V max2.0V min门信号输入计数器输出0.5V max+24mA2.4V min-15mAPCI-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

7、，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DI0DI15和16路数字量输出通道DO0DO15，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：DI0DI15为数字量输入口，DO0DO15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

8、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print screen方式或记录每个通道状态）

9、（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_1711ErrorTes

10、t（）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（intInput As Integer, intOutput As Integer）（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Updat

11、eLed（）；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print screen方式或记录每个通道

12、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_DeviceClose2、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： NameDirectionTypeRageDescriptionDeviceNumInputlongdefault设备号，本实验调用均取为0DeviceHandleOutputlong a pointer

13、to the configuration data for the device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：Sub MyDeviceOpen（） 注册数据采集卡ErrCde = DRV_DeviceOpen（0, DeviceHandle） Call PCI_1711ErrorTestEnd Sub（2）、DRV_DeviceClose status = DRV_DeviceClose （DeviceHandle）RangeInput / Output取决于 DRV_DeviceOpen