文档介绍：计算机控制技术计算机控制技术————郭世伟郭世伟第五章第五章开关量开关量I/OI/O及电动机及电动机控制接口技术控制接口技术一、开关量输入/输出接口技术控制分为模拟量控制和开关量控制。计算机与外界交换信息是以二进制数的方式进行,在计算机控制系统中,二进制数的每一位可代表被控对象的一种状态,或作为外设的一种状态控制,如继电器的通断,电动机的启停,阀门的开关,指示灯的亮灭等。开关量控制电路中需要考虑抗干扰问题和功率驱动问题。(一)多路开关量信号输入接口技术检测的开关量信号路数较多时可用可编程芯片,如一片8255最多可输入24路开关信号。教材图2-17中用3片8255扩充64路输入接口。当输入开关量路数不很多时,可采用普通逻辑器进行输入接口的扩充。教材图2-18用3片74LS244扩充24路输入接口。(二)光电隔离技术光电隔离器(光电耦合器)种类繁多,有发光二极管/光敏三极管(光敏复合晶体管、光敏电阻、光触发可控硅等),常用型号有4N25,TIL113,MOC3041等。“电——光——电”的联系方式。下图为发光二极管/光敏三极管示意图。(三)电磁继电器输出接口技术为触点式继电器,由线圈控制机械触点。线圈可由直流低压控制,而触点输出部分可直接与高压相连。图中继电器为常开型,其前面接有光电耦合器,二极管D为续流二极管。(四)固态继电器(SSR)输出接口技术SSR用晶体管或可控硅代替常规继电器的触点,成为无触点开关,在前级中与光电耦合器融为一体。1、直流型直流型SSR用晶体管作无触点开关。主要用于带直流负载的场合,如直流电机控制,直流步进电机控制和电磁阀等。下图为三相直流步进电机控制,A、B、C三相均由直流型SSR控制,,,。2、交流型交流型SSR用双向可控硅作为无触点开关器件,用于交流大功率驱动场合,如交流电机、交流电磁阀等。交流SSR又分为非过零型和过零型两类。下图为一交流过零型SSR原理图。下图为一交流SSR控制单向交流控制电机的实例。,SSR 1#导通,SSR 2#截止。(五)大功率场效应管开关接口电路大功率场效应管表示符号如下图所示,G为控制栅极,D为漏极,S为源极。对于NPN型场效应管来说,G为高电平时,D、S导通。在使用中场效应管前要加接光电隔离器。下图为步进电机的控制电路。S(六)可控硅接口电路可控硅(SCR)又叫作晶闸管,它在交直流电机调速系统、调功系统,以及随动系统中都得到广泛应用。1、单向可控硅单向可控硅具有单向导通作用,其符号见下图,A为阳极,K为阴极,G为控制极。其工作特性与大功率场效应管有所不同,其输出特性见下图所示。