計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)課件

1、范立南 李雪飛 編著機械工業(yè)出版社計算機控制技術(shù)第8章 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)第8章 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)8.1 系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和特點8.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)8.5 自動剪切機控制系統(tǒng)8.1 系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和特點8.1.1 系統(tǒng)設(shè)計的基本要求計算機控制系統(tǒng)設(shè)計的基本要求主要包括五個部分。1安全可靠為了保證安全可靠，通常采用如下做法： 第一，選用高性能的工業(yè)控制計算機，保證在惡劣的工業(yè)環(huán)境下，系統(tǒng)仍能正常運行。 第二，設(shè)計可靠的控制方案，并具有各種安全保護措施，比如設(shè)計報警、事故預(yù)測、事故處理、不間斷電源等

2、。 第三，附加后備裝置。對于一般的控制回路，選用手動操作作為后備；對于重要的控制回路，選用常規(guī)控制儀表作為后備。這樣，一旦計算機出現(xiàn)故障，就把后備裝置切換到控制回路中，以維持生產(chǎn)過程的正常運行。8.1 系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和特點 第四，對于承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)控制、信息處理、管理的計算機，應(yīng)采用雙機備用系統(tǒng)，其工作方式有四種，即：備份工作方式、主從工作方式、雙工工作方式和分級分布式控制方式。8.1 系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和特點2操作維護方便 操作方便體現(xiàn)在控制設(shè)備投入運行后，應(yīng)當(dāng)使系統(tǒng)便于掌握、操作簡便，顯示畫面直觀形象。既要體現(xiàn)操作的先進性，又要兼顧原有的操作習(xí)慣。在硬件配置方面系統(tǒng)的控制開關(guān)不能太多，操作順

3、序要簡單；軟件方面，應(yīng)盡可能采用匯編語言，并配有高級語言，以便于用戶掌握。 維護方便體現(xiàn)在易于查找故障，易于排除故障。硬件方面，應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)的功能模塊化產(chǎn)品，便于更換故障模板。軟件方面，應(yīng)配置診斷程序，一旦故障發(fā)生，通過程序來查找故障發(fā)生的部位，從而縮短排除故障的時間。8.1 系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和特點3實時性強 所謂實時性，就是計算機系統(tǒng)對內(nèi)部和外部時間能夠及時地響應(yīng)，并作出相應(yīng)的處理，不丟失信息，不延誤操作。 計算機處理的事件一般分為兩類，即：定時事件和隨機事件。對于數(shù)據(jù)的定時采集、運算控制等定時事件，可以設(shè)置系統(tǒng)時鐘，保證定時處理。對于各種故障等隨機事件，可以設(shè)置中斷，并根據(jù)故障的輕重

4、緩急，預(yù)先分配中斷級別，一旦出現(xiàn)故障，保證優(yōu)先處理緊急故障。8.1 系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和特點4通用性好、便于擴充在系統(tǒng)設(shè)計時，要考慮以下三點： 第一，硬件設(shè)計應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，采用標(biāo)準(zhǔn)總線結(jié)構(gòu)并配置各種通用的功能模板，以便于進行功能擴充時，只需要增加功能模板即可。 第二，軟件設(shè)計時采用標(biāo)準(zhǔn)模塊結(jié)構(gòu)，用戶使用時不需要二次開發(fā)，只需按照要求選擇各種功能模塊即可。 第三，在系統(tǒng)設(shè)計時，各個設(shè)計指標(biāo)留有一定的余量，便于擴充。8.1 系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和特點5經(jīng)濟效益高 計算機控制系統(tǒng)在滿足系統(tǒng)基本要求的前提下，還應(yīng)該帶來高的經(jīng)濟效益，要有市場競爭意識。所以在系統(tǒng)設(shè)計中要考慮以下三個方面： 一是提高系統(tǒng)的性能價

5、格比； 二是盡可能縮短設(shè)計周期； 三是降低投入產(chǎn)出比。8.1 系統(tǒng)設(shè)計的基本要求和特點8.1.2 系統(tǒng)設(shè)計的特點1過程參量多、控制任務(wù)重2處理的信息量大3網(wǎng)絡(luò)化4控制算法復(fù)雜8.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計一般包括下列幾個步驟： 控制系統(tǒng)總體方案的確定； 計算機及接口的選擇； 控制算法的選擇； 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計； 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計； 計算機控制系統(tǒng)的調(diào)試。8.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟8.2.1 控制系統(tǒng)總體方案的確定1選擇控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和類型2選擇檢測元件3選擇執(zhí)行機構(gòu)4選擇輸入/輸出通道及外圍設(shè)備5可靠性設(shè)計6分配硬件和軟件的功能8.2 計算機控制系統(tǒng)

6、的設(shè)計方法及步驟8.2.2 計算機及接口的選擇 選擇合適的計算機是計算機控制系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵。在具體選擇計算機時，可以選擇成品的計算機系統(tǒng)，也可以自主開發(fā)設(shè)計。 成品計算機系統(tǒng)具有多種裝置的主機系統(tǒng)板，配備各種接口板，如多通道模擬量輸入輸出板，開關(guān)量輸入輸出板，CRT圖形顯示板，擴展用RS-232C，RS-422和RS-485總線接口板，EPROM智能編程板等。具有很強的硬件功能和靈活的IO擴展能力，和較強的開發(fā)能力。不僅可使用匯編語言，而且可使用高級語言，在工業(yè)PC中，還配有專用的組合軟件。8.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟 自主開發(fā)設(shè)計時應(yīng)考慮到所選擇的微處理器的字長、運行速度、存儲容量

7、、中斷處理能力，以及是否需要內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器、內(nèi)部存儲器，需要多少個I/O口和UART口等。8.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟8.2.3 控制算法的選擇 在系統(tǒng)設(shè)計時，首先要建立被控對象的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)被控對象的數(shù)學(xué)模型確定系統(tǒng)的控制算法。 1直接數(shù)字控制 當(dāng)被控對象的數(shù)學(xué)模型能夠確定時，可采用直接數(shù)字控制，如最少拍隨動系統(tǒng)，最少拍無波紋系統(tǒng)，以及大林算法等；2數(shù)字PID控制 很難求出其數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)最好選用數(shù)字PID控制。除了位置型和增量型兩種普通PID算法外，還可以采用改進型PID控制算法，以滿足各種不同控制系統(tǒng)的要求。8.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟3模糊控制 它是一種非常靈

8、活的控制方法，只要根據(jù)實驗數(shù)據(jù)找出Fuzzy控制規(guī)律，便能達(dá)到所要求的控制效果。 由于計算機控制系統(tǒng)種類很多，所以控制算法也各不相同，每個計算機控制系統(tǒng)都有一個特定的控制規(guī)律，并且有相應(yīng)的控制算法。 8.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟8.2.4 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計1存儲器的擴展 在擴展時，要注意單片機的種類（片內(nèi)是否含有程序存儲器），另外，要把程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分別安排。 擴展接口有兩種方案：一種是購置成品的接口板，如A/D轉(zhuǎn)換接口板、D/A轉(zhuǎn)換接口板、開關(guān)量I/O接口板等；另一種是根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的需要，選擇合適的芯片自行設(shè)計，這主要包括以下幾個方面的內(nèi)容。8.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方

9、法及步驟在目前計算機系統(tǒng)中廣泛采用的接口器件有： 可編程通用并行接口：如8255A、8155等。 可編程串行接口：如8251等。 顯示鍵盤接口：如8279等。 定時器接口：如8253等。 多功能輸入輸出接口：如TMS5501，其中有一個8位并行輸入接口，一個8位并行輸出接口，一個串行接口和五個定時器電路。 通信接口電路：可以是RS-232C，RS-422和RS-485或者現(xiàn)場總線通信接口。2接口電路的設(shè)計8.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟3輸入/輸出通道的選擇 一個計算機控制系統(tǒng)，除了主機外，還必須具有各種輸入、輸出通道模板，其中包括模擬量輸入（AI）模板、模擬量輸出（AO）模板、數(shù)字量輸

10、入（DI）模板和數(shù)字量輸出（DO）模板。以上模板可以選擇市場已有的產(chǎn)品，比如MS-1209（32路A/D，6路D/A，12位），MS-1210（8路D/A，12位）等。也可以自行設(shè)計。8.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟4操作面板的設(shè)計它的主要功能有： 輸送源程序到存儲器，或者通過面板操作來監(jiān)視程序執(zhí)行情況； 打印、顯示中間結(jié)果或最終結(jié)果； 根據(jù)工藝要求，修改一些檢測點和控制點的參數(shù)及給定值； 設(shè)置報警狀態(tài)，選擇工作方式以及控制回路等； 完成系統(tǒng)控制的各種狀態(tài)切換； 完成手動自動無擾動切換； 完成各種畫面顯示。8.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟8.2.5 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 軟件主要分為

11、兩大類，即系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。而根據(jù)其功能，應(yīng)用軟件又分為兩類，即執(zhí)行軟件和監(jiān)控軟件。執(zhí)行軟件能完成各種實質(zhì)性的功能，如測量、計算、顯示、打印、輸出控制等；監(jiān)控軟件是專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系，在系統(tǒng)軟件中充當(dāng)組織調(diào)度角色。8.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟優(yōu)秀的軟件都應(yīng)具有以下特征： 1實時性2針對性3靈活性和通用性4可靠性8.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟8.2.6 計算機控制系統(tǒng)的調(diào)試 計算機控制系統(tǒng)的調(diào)試通常分為離線仿真調(diào)試和在線調(diào)試運行兩個階段。 離線仿真調(diào)試一般在實驗室進行，并盡可能地模仿實際操作時可能出現(xiàn)的各種情況，因為有些特殊情況是在線無法調(diào)試的。 離線仿真調(diào)

12、試分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。8.2 計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法及步驟 在線調(diào)試運行要制定調(diào)試計劃、實施方案、安全保障措施、分工協(xié)作細(xì)則等；遵循從小到大、從易到難、從手動到自動、從簡單回路到復(fù)雜回路、先開環(huán)后閉環(huán)、循序漸進的原則；合理安排設(shè)備裝置的安裝位置及各種連接線路的走向；盡最大可能地采取各種抗干擾和安全防護措施；冷靜分析現(xiàn)場運行過程可能出現(xiàn)的各種奇異現(xiàn)象，從現(xiàn)象入手尋找出現(xiàn)問題的根源，穩(wěn)妥地實現(xiàn)控制系統(tǒng)的投入運行。 8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)的被控對象為儀器用溫箱，被測參數(shù)為溫箱的溫度，測溫范圍為0300，誤差不超過0.1。儀器用溫箱中的被測氣體通過溫箱的管狀加熱交換器加熱后，送入

13、儀器中進行測量。為了保證測量條件，溫箱或按照預(yù)定的升溫速率升溫，或保持恒定的溫度不變。溫箱是用電熱絲來加熱的。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)8.3.1 溫度控制系統(tǒng)的組成儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)原理圖如圖8-1所示。 圖8-1 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)原理圖8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng) 被測參數(shù)溫度值由測溫元件測量后得到0.51V信號，經(jīng)放大后轉(zhuǎn)換成510V的電壓信號，經(jīng)電壓頻率變換器LM331變換成頻率信號，再經(jīng)可編程定時器/計數(shù)器8253轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入單片機。在CPU中進行數(shù)據(jù)處理后，一方面送去顯示，一方面與鍵盤輸入的設(shè)定值進行比較，若低于設(shè)定值，則進行PID調(diào)節(jié)后，輸出控制信號，驅(qū)動電

14、加熱絲加熱。達(dá)到溫度控制的目的。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)8.3.2 溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計1溫度檢測和模擬量輸入通道（1）溫度檢測和放大電路 由于本系統(tǒng)的控制精度要求在0300范圍內(nèi)，誤差不超過0.1的高精度，選用了精度高、性能穩(wěn)定可靠的測溫元件鉑電阻。其測量及放大電路如圖8-2所示。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)圖8-2 鉑電阻測溫、放大及V/F轉(zhuǎn)換電路圖8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng) 在圖8-2中，Rt為測溫鉑電阻，跨接在運算放大器OP07的反饋回路上，使得鉑電阻的阻值變化轉(zhuǎn)換成運算放大器的輸出電壓變化。VREF為一個精密穩(wěn)壓源。輸入端的電阻為溫度系數(shù)很小的精密電阻。在所測的溫度范圍

15、內(nèi)，此級運算放大器的電壓變化范圍為0.5V1V。此電壓送到下一級運放LM358放大后得到5V10V的電壓信號。經(jīng)檢測和放大的模擬信號送A/D轉(zhuǎn)換器。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)（2）用V/F轉(zhuǎn)換器LM331實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換器 LM331是一種廉價、精密的電壓頻率轉(zhuǎn)換專用集成電路。它的主要特點是：V/F變化特性為10Hz/mV，其非線性誤差?。?.01），電源適應(yīng)能力強，可使用單5V電源。V/F的轉(zhuǎn)換范圍寬（1Hz100kHz），溫度穩(wěn)定性好，輸出負(fù)載能力強，能同時兼容CMOS和TTL邏輯電平。 用V/F轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換器，需要與頻率計數(shù)器配合使用，由LM331實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換器的框圖如圖8-

16、3所示。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)圖8-3 由LM331實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換器的框圖8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng) 圖中，模擬信號經(jīng)壓/頻轉(zhuǎn)換器LM331，把電壓信號轉(zhuǎn)化為脈沖信號，脈沖信號送到計算機的計數(shù)器/定時器的端口。同時啟動頻率計數(shù)器和定時器，頻率計數(shù)器用V/F轉(zhuǎn)換器輸出的頻率信號作為計數(shù)脈沖，定時器采用基準(zhǔn)頻率作為定時脈沖，當(dāng)定時結(jié)束時，定時器產(chǎn)生輸出信號使頻率計數(shù)器停止計數(shù)，這樣計數(shù)器的計數(shù)值與頻率之間的關(guān)系是 （8-1） 而 （8-2） 因此， （8-3） 式中，D計數(shù)值；T計數(shù)時間；Ds定時計數(shù)器計數(shù)初值；fs基準(zhǔn)頻率；fLM331的輸出頻率。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng) 在本

17、系統(tǒng)中用LM331實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換器的電路如圖8-2和8-4所示。 在圖8-2中，模擬信號經(jīng)積分電路積分處理后,在INPUT端（7引腳）變成與輸入電壓成正比的穩(wěn)定電流輸入，通過LM331芯片進行V/F轉(zhuǎn)換后，變成與電壓成正比的頻率信號，F(xiàn)OUT端（3引腳）輸出的頻率信號送到計算機的計數(shù)/定時端口，計算機對頻率信號進行采集、處理、存儲。從而實現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)圖8-4頻率信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的電路圖8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng) 在圖8-4中，8253是可編程間隔定時器/計數(shù)器芯片，用來將LM331的輸出頻率信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并送至單片機。A/D轉(zhuǎn)換器框圖中

18、的定時器和頻率計數(shù)器由8253和D觸發(fā)器共同完成，它們的作用有： 定時器定時1s時間間隔。選用8253芯片的計數(shù)器2和計數(shù)器1串聯(lián)得到。它的計數(shù)脈沖由80C51的晶振頻率經(jīng)分頻后送入。分頻器的輸出連接至8253的CLK2端。 計數(shù)器由8253芯片的計數(shù)器0來實現(xiàn)，即LM331的V/F輸出脈沖端連接至8253芯片的CLK0端。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng) 為保證1s的精確定時，采用了由軟件發(fā)出選通，硬件關(guān)閉的辦法。3個計數(shù)器的門控位均連在一起，以保證準(zhǔn)確地同步。測量時，先由80C51發(fā)出一條輸出指令，地址譯碼器74LS139譯碼，使2 有效，將74LS74的Q2端置為高電平，為向 申請中斷作準(zhǔn)

19、備，然后80C51再發(fā)出一條輸出指令，地址譯碼器74LS139譯碼，使2 有效，將74LS74的Q1端置為高電平，開始定時，同時對V/F輸出脈沖計數(shù)。當(dāng)定時時間到，8253的OUT1有效。此信號作為兩個D觸發(fā)器的CP信號。其中一個D觸發(fā)器的輸出令GATE信號變低，停止計數(shù)。另一個D觸發(fā)器的輸出連接至80C51的 端，表示測量完成，向80C51申請中斷。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)2鍵盤與顯示電路 鍵盤用以設(shè)定給定溫度。顯示器用來顯示當(dāng)前溫箱的溫度值。其具體連接情況如圖8-5所示。圖8-5 鍵盤與顯示電路8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng) 圖8-5中，LED采用共陰極方式，動態(tài)掃描方式。鍵盤采用中

20、斷的工作方式，采用定時器T0作為外部中斷源。設(shè)置T0工作在方式2（自動恢復(fù)常數(shù)）外部計數(shù)方式，定時器TH0、TL0初值均為0FFH。3可控硅（SCR）過零觸發(fā)電路與輸出控制 該系統(tǒng)采用數(shù)字實現(xiàn)SCR過零控制，它主要解決以下兩個問題： 要能實現(xiàn)工頻電壓的正負(fù)過零檢測，并在過零時產(chǎn)生脈沖信號。 過零脈沖信號必須受單片機輸出控制信息控制，從而控制SCR過零觸發(fā)脈沖的個數(shù)。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng) 數(shù)字實現(xiàn)SCR的過零控制示意圖如圖8-6所示。由圖可見，過零脈沖控制電平信號的寬度與單片機輸出控制信號成正比關(guān)系。圖8-6 數(shù)字實現(xiàn)SCR過零控制信號關(guān)系示意圖8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)數(shù)字實現(xiàn)S

21、CR過零控制的硬件電路如圖8-7所示。圖8-7 數(shù)字實現(xiàn)SCR過零控制硬件接口電路圖8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng) 它由緩沖放大器U1，電壓比較器U2A、U2B、U2C，單穩(wěn)態(tài)電路與門控電路所組成。其工作原理敘述如下： 將幅值為40V的工頻電壓Usr施加到緩沖放大器U1的輸入端。經(jīng)緩沖后，將其負(fù)半周電壓削波（這是為了與電壓比較器相匹配所必需的），送至電壓比較器U2A、U2B、U2C。 U2A是電壓比較器組成的一個施密特觸發(fā)器，通過U2A的工頻正弦信號被整形成矩形波V2。V2再去觸發(fā)后一級的單穩(wěn)態(tài)電路，形成一個頻率為50Hz、脈寬約為7s的負(fù)脈沖信號。這個信號連至80C51單片機的 端，作為工頻

22、電壓過零的同步信號。這就意味著，只要中斷請求 信號有效，即工頻電壓過零時刻到來。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng) U2B、U2C組成工頻電壓的正負(fù)過零檢測電路。U2B、U2C輸出經(jīng)微分電路復(fù)合后去驅(qū)動后一級的單穩(wěn)態(tài)電路。單穩(wěn)態(tài)電路輸出一個頻率為100Hz、脈寬約為400s的正脈沖序列。然后通過門控電路U3去實現(xiàn)SCR的過零觸發(fā)。 80C51單片機設(shè)定P1.0位為輸出控制電平信號，加至門控電路U3，用以控制SCR過零觸發(fā)的觸發(fā)脈沖數(shù)。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)圖8-7中各有關(guān)參考點的信號波形如圖8-8所示。圖8-8 各參考點的信號波形 8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)8.3.3 數(shù)字控制器的數(shù)學(xué)

23、模型1溫箱的數(shù)學(xué)模型和控制算法的選擇 根據(jù)實際測量，溫箱是一個近似一階慣性環(huán)節(jié)，以加熱功率為輸入，箱內(nèi)溫度為輸出，其傳遞函數(shù)可表示為 （8-4） 式（8-4）中T01000s，K010，由于采樣周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于系統(tǒng)時間常數(shù)，所以可以應(yīng)用模擬系統(tǒng)數(shù)字PID控制算法進行實時控制。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)2PID算法程序PID算法采用增量式計算，位置式輸出。（8-5） 式（8-5）中，R為溫度給定值； 為第k次采樣值；ek為第k次誤差值；T為采樣周期；Kp為比例系數(shù)；Ti為積分時間；Td為微分時間。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)8.3.4 溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計1數(shù)據(jù)采集程序（1）采樣周期定時 根據(jù)

24、溫度的采樣周期經(jīng)驗公式，選用采樣周期為15s。采樣周期定時由50Hz工頻過零脈沖申請中斷次數(shù)累計得到。此功能由外部中斷1的中斷服務(wù)程序來實現(xiàn)。（2）啟動A/D轉(zhuǎn)換 在外部中斷1的中斷服務(wù)程序中，若判斷采樣周期到時，發(fā)啟動A/D轉(zhuǎn)換信號，軟件選通8253的觸發(fā)信號，使8253的計數(shù)器工作。（3）數(shù)據(jù)采集 當(dāng)8253定時1s到時，即A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束。此時由中斷設(shè)備通知80C51。在外部中斷0的中斷服務(wù)程序中對被測的溫度數(shù)據(jù)進行采集。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)外部中斷0的中斷服務(wù)程序流程圖如圖8-9所示。圖8-9 外部中斷0的中斷服務(wù)程序流程圖8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)程序清單如下：ORG90

25、00HPUSHACC；保護現(xiàn)場PUSHPSWPUSHDPHPUSHDPLMOVDPTR, #2000H；讀入數(shù)據(jù)MOVXA, DPTR；先讀低8位數(shù)據(jù)CPLAMOV33H, AMOVXA, DPTR；再讀入高8位數(shù)據(jù)CPLAMOV32H, A8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)CLRCLCALLSUBA；求偏差JB77H, INTA1MOVA, 2EHORLA, 2FHJZINTA1；偏差0，轉(zhuǎn)INTA1LCALLPID；否則，轉(zhuǎn)PID控制算法LCALLCOVR；將控制量轉(zhuǎn)換成NSJMPINTA2INTA:SETBPSW.3；選擇內(nèi)部寄存器組1MOVR2,#00H；置N=0，N放在R2、R3內(nèi)部寄存

26、器中MOVR3,#00HCLRPSW.38.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)INTA2:POPDPL；恢復(fù)現(xiàn)場POPDPHPOPPSWPOPACCRETISUBAEQU9800HPIDEQU9910HCOVREQU9A20H8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)2輸出控制程序 輸出控制程序主要完成兩個任務(wù)： （1）識別工頻的過零時刻，并在過零時刻開啟和關(guān)閉控制門，以保證SCR主回路產(chǎn)生整數(shù)個正弦全波。 （2）保證門控電路的打開時間正比于單片機輸出控制量。 要完成上述任務(wù)，首先將單片機輸出控制量在主程序中換算成SCR回路中整數(shù)正弦全波個數(shù)N。由于信號反映工頻電壓過零時刻，因此只要在外部中斷1的中斷服務(wù)程序中執(zhí)

27、行下述功能，主程序可以按照運算結(jié)果控制量的要求，實現(xiàn)SCR的過零控制。 8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng) 外部中斷1的中斷服務(wù)程序具體實現(xiàn)的功能是： 中斷時，完成控制門的開啟和關(guān)閉，即單片機P1.0位置“1”或“0”。 利用中斷服務(wù)次數(shù)，對控制量N進行計數(shù)和判斷，即每中斷一次，對N進行減1計數(shù)。如果N0，保持控制電平P1.0為“1”，繼續(xù)打開控制門。如果N=0，則使控制電平P1.0復(fù)位為“0”，使SCR過零觸發(fā)脈沖不再通過，從而達(dá)到按控制量控制的效果。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng) 由于本系統(tǒng)的控制方式是一種“調(diào)功”方式。對于工頻交流電（f=50Hz），電熱絲在全導(dǎo)通時的功率為PH，則實際輸出功

28、率P將和實際導(dǎo)通次數(shù)N成正比（設(shè)控制周期為1s），即 （8-6） 將uk變換為N的運算在主程序中運行。外部中斷1的中斷服務(wù)程序流程圖如圖8-10所示。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)圖8-10 外部中斷1的中斷服務(wù)程序流程圖8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)外部中斷1的中斷服務(wù)程序清單如下：ORG0050HPUSHACC；保護現(xiàn)場PUSHPSWPUSHDPHPUSH DPLSETBPSW.3MOVA, R2ORLA, R3JNZINTB1；判斷N=0？CLRP1.0；N=0，轉(zhuǎn)INTB2，P1.0清0SJMPINTB28.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)INTB1：SETBP1.0；N0，置P1.0為1D

29、ECR3MOVA, R2SUBBA, #00HMOVR2, A；N-1NINTB2：DECR5MOVA, R4SUBBA, #00HMOVR4, AORLA, R5；采樣周期數(shù)減1JZINTB3SJMPINTB48.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)INTB3：MOVR5, #0EEH；采樣周期數(shù)為0，恢復(fù)采樣周期計數(shù)單元初值MOVR4, #02HMOVDPTR, #4001HMOVXDPTR, A；啟動A/DINTB4：CLRPSW.3POPDPL；恢復(fù)現(xiàn)場POPDPHPOPPSWPOPACCRETI：中斷返回8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)3主程序（1）系統(tǒng)初始化 包括清數(shù)據(jù)存儲區(qū)、建棧、定時器T0

30、初始化、8253初始化（送控制字和計數(shù)初值）、確定中斷優(yōu)先權(quán)、開中斷等。（2）中斷等待 完成了系統(tǒng)初始化任務(wù)后，主程序執(zhí)行中斷等待程序。等待工頻過零同步中斷與A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷。為了保證正弦波的完整，工頻過零同步中斷被確定為高一級的中斷源。主程序的程序流程圖如圖8-11所示。8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)圖8-11 主程序的程序流程圖8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)主程序的程序清單如下：ORG0000HSTART：MOVR1, #10HMOVR0, #30HMOVA, #00H；清數(shù)據(jù)區(qū)ATAT1：MOVR0, AINCR0DJNZR1, ATAT1SETBPSW.3MOVR4, #02H；賦采

31、樣周期值MOVR5, #0EEHCLRPSW.3MOVSP, #60H；建棧MOV TMOD, #06H；置單片機定時器T0為工作方式2MOVTL0, #0FFH；置計數(shù)器初值8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)MOVTH0, #0FFHMOVDPTR, #2003H；寫控制字MOVA, #34H；選計數(shù)器0為方式2MOVXDPTR, A；讀寫方式為先低后高，二進制計數(shù)MOVA, #64H；選計數(shù)器1為方式2MOVXDPTR, A；只讀/寫低位字節(jié)MOVA, #0B4H；選計數(shù)器2為方式2MOVXDPTR, A；讀寫方式為先低后高，二進制計數(shù)MOVDPTR, #2000H；指向計數(shù)器0的口地址MOV

32、A, #0FFH；送計數(shù)器0初值的MOVXDPTR, A；低8位MOVXDPTR, A；高8位MOVDPTR, #2001H；指向計數(shù)器1的口地址MOVA, #16H；送計數(shù)器1初值的8.3 儀器用溫箱溫度控制系統(tǒng)MOVXDPTR, A；低8位MOVDPTR, #2002H；指向計數(shù)器2的口地址MOVA, #60H；送計數(shù)器2初值的MOVXDPTR, A；低8位MOVA, #0E3H；送計數(shù)器2初值的MOVXDPTR, A；高8位SETBIT0；外部中斷0為邊沿觸發(fā)方式SETBIT1；外部中斷1為邊沿觸發(fā)方式SETBTR0；啟動定時器T0MOVIP, #06H；送中斷優(yōu)先權(quán)控制字MOVIE,

33、#87H；送中斷控制字MAIN: ；主程序 8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)8.4.1 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)的原理及操作流程1產(chǎn)品自動裝箱系統(tǒng)的原理產(chǎn)品自動裝箱系統(tǒng)的原理，如圖8-12所示。 圖8-12 產(chǎn)品自動裝箱系統(tǒng)的原理圖8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)有兩個傳送帶，即包裝箱傳送帶1和產(chǎn)品傳送帶2。包裝箱傳送帶1用來傳送產(chǎn)品包裝箱，其功能是把己經(jīng)裝滿的包裝箱運走，并用一只空箱來代替。為使空箱恰好對準(zhǔn)產(chǎn)品傳送帶的末端，使傳來的產(chǎn)品剛好落入箱中，在包裝箱傳送帶1的中間裝一光電檢測器1，當(dāng)包裝箱到位時，光電檢測器1發(fā)出一個脈沖。產(chǎn)品傳送帶2將產(chǎn)品從生產(chǎn)車間傳送到包裝箱。當(dāng)某一產(chǎn)品被送到傳送帶的

34、末端，會自動落入箱內(nèi)，同時檢測器2輸出一個計數(shù)脈沖。8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)2產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)的操作流程系統(tǒng)操作流程如下： 用鍵盤設(shè)置每個包裝箱的滿箱零件數(shù)量以及每批產(chǎn)品的箱數(shù)，并分別存放在PRODUCTS和BOXES單元中。 接通電源，使傳送帶1的驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)，帶動包裝箱前行。通過檢測光電傳感器1的狀態(tài)，判斷傳送帶l上的包裝箱是否到位。若光電傳感器1的狀態(tài)為0，說明包裝箱沒到位，否則說明到位。 若包裝箱運行到位，則關(guān)斷電機電源，使傳送帶1停止運動，等待產(chǎn)品裝箱。 啟動傳送帶2的驅(qū)動電機，使產(chǎn)品沿傳送帶向前運動，并裝入箱內(nèi)。8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng) 當(dāng)產(chǎn)品一個一個地落下時，檢測器2

35、將產(chǎn)生一系列脈沖信號，由計算機進行計數(shù)，并不斷地與存放在PRODUCTS單元中的給定值進行比較。 當(dāng)零件數(shù)值未達(dá)到給定值時，控制傳送帶2繼續(xù)運動（裝入產(chǎn)品），直到零件個數(shù)與給定值相等時，停止傳送帶2，不再裝入零件。 再次啟動傳送帶1，使裝滿產(chǎn)品的箱體繼續(xù)向前運動，并把存放箱子數(shù)的內(nèi)存單元加1，然后再與給定的產(chǎn)品箱數(shù)進行比較。如果箱數(shù)不夠，則帶動下一個空箱到達(dá)指定位置，繼續(xù)上述過程。直到產(chǎn)品箱數(shù)與給定值相等，停止裝箱過程，等待新的操作命令。8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)8.4.2 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)的原理圖如圖8-13所示。 8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)1鍵盤及顯示

36、電路 為了使系統(tǒng)簡單，設(shè)計了一個由二極管矩陣組成的編碼鍵盤，用以輸入包裝箱滿箱產(chǎn)品數(shù)量及每批產(chǎn)品的箱數(shù)，如圖8-14所示。 顯示電路部分采用PB口和PC口的高4位分別作為段選線和位選線，采用動態(tài)顯示。 當(dāng)任何一個鍵按下時，四輸入與非門74LS20產(chǎn)生一個高電平選通信號KEYSTROBE，此信號經(jīng)反相器后向80C51申請中斷。8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)圖8-14 編碼鍵盤原理圖8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)2電機控制電路 包裝系統(tǒng)控制電路主要有兩部分：一是信號檢測，光電檢測器1判斷包裝箱是否到位，光電檢測器2用于裝箱產(chǎn)品計數(shù)；二是傳送帶電機控制。 本系統(tǒng)采用固態(tài)繼電器驅(qū)動電機，其控制電路原理如圖

37、8-15所示。由于其內(nèi)部采用了光電隔離技術(shù)，因此其具有很高的抗干擾能力。 8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)圖8-15 電機控制電路8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng) 在圖8-15中，8255A的PC0控制傳送帶1的驅(qū)動電機，PC1控制傳送帶2的驅(qū)動電機。當(dāng)按下啟動鍵（START）后，使PC0輸出高電平，經(jīng)反相后變?yōu)榈碗娖?，固態(tài)繼電器（SSRl）發(fā)光二極管亮，因而使得SSRl導(dǎo)通，交流電機通電，使傳送帶1帶動包裝箱一起運動。當(dāng)包裝箱行至光源與光電檢測器1之間時，光被擋住，使光電傳感器輸出為高電平。8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng) 當(dāng)單片機檢測到此高電平后，PC0輸出低電平，傳送帶1電機停止。并同時使傳送帶2電

38、機通電（PC1輸出高電平），帶動產(chǎn)品運動，使產(chǎn)品落入包裝箱內(nèi)。當(dāng)產(chǎn)品經(jīng)過檢測器2的光源與光電傳感器之間時，光電傳感器輸出高電平。當(dāng)單片機檢測到此信號后在計數(shù)器中加1，并送顯示。然后再與給定的產(chǎn)品的數(shù)量值進行比較。如果計數(shù)值小于給定值，則繼續(xù)計數(shù)；一旦計數(shù)值等于給定值，則停止計數(shù)：此時關(guān)斷傳送帶2的電源，并接通傳送帶1的電源，讓裝滿產(chǎn)品的箱子移開，同時帶動下一個空箱到位，并重復(fù)上述過程。8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)8.4.3 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng) 的軟件設(shè)計產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng) 主程序流程圖如圖8-16所示。8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng) 在輸入給定值中斷服務(wù)程序中，讀入該鍵盤給定值，一方面存入相

39、應(yīng)的給定單元（PRODUCTS或BOXES），另一方面送去顯示，以便操作者檢查輸入的給定值是否正確。本程序輸入的順序是先輸入包裝箱數(shù)（4位，最大值為9999，按千位、百位、十位、個位順序輸入），然后再輸入每箱裝的產(chǎn)品數(shù)（4位，最大值為9999，輸入順序同包裝箱）。完成上述任務(wù)的中斷服務(wù)程序流程如圖8-17所示。8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)圖8-17 輸入給定值中斷服務(wù)程序8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)在編制程序時設(shè)置的有關(guān)內(nèi)存單元如圖8-18所示。 8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng) 其中20H單元的00H03H位分別代表電機1、電機2、報警和正常運行標(biāo)志單元；21H單元的08H和09H兩位作為產(chǎn)品及

40、包裝箱計數(shù)標(biāo)志單元。若08H單元的計數(shù)值等于給定值時，則此位標(biāo)志單元置1，停止計數(shù)，并把裝滿的包裝箱運走且重新運來一個空箱；否則該單元置0。若09H單元的計數(shù)值等于給定值時，則此位標(biāo)志單元置1，說明包裝箱數(shù)已夠，可以重新開始下一輪包裝生產(chǎn)控制過程。若如果計數(shù)單元的值超過給定值，將產(chǎn)生報警，告知操作人員計數(shù)有誤，此時系統(tǒng)會自動停下來，等待操作人員處理。 8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)部分程序清單如下：ORG0000HAJMPMAINORG0003HAJMPINT0LED1EQU22HLED2EQU23HLED4EQU24HLED5EUQ25HBOX1EQU26HBOX2EQU27HBOX3EQU2

41、8HBOX4EQU29HPRICNTEQU32HBUFFEQU33H8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)LEDADD1EQU8000H；千位數(shù)顯示地址LEDADD2EQU8400H；百位數(shù)顯示地址LEDADD3EQU8800H；十位數(shù)顯示地址LEDADD4EQU8C00H；個位數(shù)顯示地址；控制主程序MAIN:MOVSP, #50HCLRPSW.4SETBPSW.3；選擇寄存器組1MOVR0, #22HMOVA, #00HMOVR1, #12H8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)CLRZERO:MOVR0, A；清計數(shù)、給定值單元INCR0DJNZR1, CLRZEROMOV20H, #00H；清控制單元MOV

42、21H, #00HMOVDPTR, #7FFFH；8255A初始化MOVA, #90HMOVXDPTR, ASETBIT0；設(shè)置邊沿觸發(fā)方式SETBEX0；設(shè)置中斷方式0SETBEA；開中斷MOVR0, #2AHMOVDPTR, #LEDADD1；保護顯示位地址8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)WAIT:MOVA, PRECNT；等待設(shè)置給定參數(shù)CJNEA, #08H, WAIT；判斷是否輸入完給定值WOKS:SETB00H；設(shè)置啟動傳送帶電機1位SETB03H；設(shè)置工作正常指示燈位MOVA, 20H；啟動電機1和正常指示燈MOVDPTR, #7FFEHMOVXDPTR, AMOVDPTR, #7F

43、FCHLOOP1:MOVXA, DPTRJNBACC.7, LOOP1；判斷包裝箱是否到位MOVLED1, #00H；清產(chǎn)品件數(shù)計數(shù)單元MOVLED2, #00HMOVLED3, #00HMOVLED4, #00H8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)LCALLDISPLAY；顯示產(chǎn)品件數(shù)CLR00H；停包裝箱傳送帶電機位SETB01H；設(shè)置啟動產(chǎn)品傳送電機位MOVA, 20H；啟動產(chǎn)品傳送電機MOVDPTR, #7FFEHMOVXDPTR, ALOOP2:MOVDPTR, #7FFCHMOVXA, DPTRJNBACC.6, LOOP2；判斷是否有產(chǎn)品JNBACC.4, STOP；判斷是否按下停止鍵L

44、CALLPARTADD1；產(chǎn)品件數(shù)加1LCALLDISPLAY；顯示已經(jīng)裝入的產(chǎn)品件數(shù)LCALLPARTCOMP；與給定值比較JB08H, STOPM；已經(jīng)裝滿AJMPLOOP2；未裝滿，繼續(xù)等待裝入8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)STOPM:LCALLBOXADD1；包裝箱數(shù)加1LCALLBOXCOMP；看是否已經(jīng)裝夠箱數(shù)JB09H, FINISH；如果箱數(shù)已經(jīng)裝夠，則結(jié)束LJMPWORK；否則，繼續(xù)換新箱包裝FINISH:CLR00H；全部裝完，不用重新設(shè)置參 數(shù)，則可繼續(xù)包裝CLR01HMOVA, 20HMOVDPTR, #7FFEHMOVXDPTR, AMOVBOX1, #00HMOVBO

45、X2, #00HMOVBOX3, #00HMOVBOX4, #00H 8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)LOOP3:MOVDPTR, #7FFCHMOVXA, DPTRJBACC.5, LOOP3LJMPWORK；再進行下一輪包裝；停止鍵處理子程序STOP:CLR00H；停止傳送帶電機CLR01HMOVA, 20HMOVDPTR, #7FFEHMOVXDPTR, ALJMPMAIN；轉(zhuǎn)到主程序，等待重新輸入新的給 定值8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)；設(shè)置給定值中斷服務(wù)子程序INT0:MOVDPTR, #7FFCH；讀入給定值MOVXA, DPTRMOVR0, AMOVDPTR, #7FFDH；送825

46、5A的PB口MOVXDPTR, APOPDPL；取出顯示位地址POPDPHMOVXDPTR, AMOVA, DPHADDA, #04H；求出下一個顯示位地址MOVDPH, APUSHDPH ；保護下一位顯示地址PUSHDPLINCR0；計算下一個給定值地址INCPRECNT；設(shè)置參數(shù)計數(shù)RETI8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)；產(chǎn)品件數(shù)加1子程序PARTADD1:MOVR0, #LED4MOVA, R0ADDA, #01HDA AJB2CH, PARTADD2RETPARTADD2:CLR2CHDECR0MOVA, R0ADDA, #01HDA AJB24H, PARTADD3RET8.4 產(chǎn)品自

47、動裝箱控制系統(tǒng)PARTADD3:CLR24HDECR0MOVA, R0ADDA, #01HDAAJB1CH, PARTADD4RETPARTADD4:CLR1CHDECR0MOVA, R0ADDA, #01HDAAJB14H, PARTADD5RETPARTADD5:CLR14HMOVR0, #00HRET8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)；產(chǎn)品件數(shù)比較子程序PARTCOMP:MOVR0, #2EH；給定產(chǎn)品件數(shù)地址MOVR1, #LED1；產(chǎn)品件數(shù)單元首地址MOVR2, #04HCOMP1:MOVA, R0MOVBUFF, R1CJNEA, BUFF, COMP2INCR0INCR1DJNZR2,

48、 COMP1SETB08H；已經(jīng)裝滿，置裝滿標(biāo)志RET8.4 產(chǎn)品自動裝箱控制系統(tǒng)COMP3:CLR08HRETCOMP2:JNCCOMP3LJMPALARM；報警處理子程序ALARM:SETB02HCLR00HCLR01HCLR03HMOV A, 20HMOVDPTR, #7FFEHMOVXDPTR, ALJMPMAIN8.5 自動剪切機控制系統(tǒng)8.5.1 自動剪切機的組成及工作過程 自動剪切機就是要求剪開大塊板材，并由裝運小車運到包裝線。其工作原理圖如圖8-19所示，它由送料機構(gòu)、工作臺、壓塊、剪切刀、裝運小車等組成。8.5 自動剪切機控制系統(tǒng) 圖中一些限位開關(guān)的初始狀態(tài)為：當(dāng)被剪切的板材

49、未送足夠長度時，SA1斷開；壓塊未壓下時，上限開關(guān)SA2和下限開關(guān)SA3均斷開；剪切機未落下時，SA4斷開；裝運小車空載時，SA6斷開；小車未到裝板位置時，SA5斷開。自動剪切機的工作過程如下： 讀入限位開關(guān)SA6的狀態(tài)，判斷裝運小車是否空載。若是空載，則可以開始工作。 啟動控制電機M，使裝運小車向左運動，到達(dá)限定位置時，SA5閉合，M停轉(zhuǎn)，裝運小車等待裝載剪切下來的板料。 啟動送料機構(gòu)電動機M3，帶動板料C向右運動。當(dāng)板料碰到限位開關(guān)SA1時，SA1閉合，停止送料。8.5 自動剪切機控制系統(tǒng) 啟動電動機M2，壓塊下落，上限開關(guān)SA2閉合。當(dāng)壓塊壓緊板料時，下限開關(guān)SA3也閉合。 啟動電動機M

50、1，帶動剪刀下落，SA4閉合，直到把板料剪斷。當(dāng)板料下落通過光電開關(guān)SA7時，SA7輸出一個脈沖，使T0計數(shù)器加1。 使M1、M2斷電，壓塊和剪刀在機械機構(gòu)作用下向上抬起。當(dāng)回到初始位置時，SA2、SA3、SA4均斷開。 判斷裝運小車上的板料是否夠數(shù)，如果不夠，則繼續(xù)重復(fù)步驟；若夠數(shù)，則啟動電動機M右行，把切好的板料送到包裝線。板料卸下后，再啟動裝運小車重新返回到剪板機下，并開始下一車的裝料工作。8.5 自動剪切機控制系統(tǒng) 在上述的4臺電動機中，M1、M2、M3是單相交流電動機，單方向運轉(zhuǎn)，而M是直流電動機，可以正、反方向運轉(zhuǎn)。8.5 自動剪切機控制系統(tǒng)8.5.2 自動剪切機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計自動剪切機控制系統(tǒng)的原理圖如圖8-20所示。 8.5 自動剪切機控制系統(tǒng)1開關(guān)量輸入電路 在開關(guān)量各輸入端均接有光電耦合器，開關(guān)量輸入接口電路如圖8-21所示。當(dāng)開關(guān)SA斷開時，電路輸出高電平；當(dāng)SA閉合時，電路輸出低電平。 8.5 自動剪切機控制系統(tǒng)2輸出控制電路 三臺交流電動機M1、M2、M3的控制電路如圖8-22所示（以M1為例）。 電路采用固態(tài)繼電器SSR，由P1口輸出信號經(jīng)過反相緩沖器74LS06驅(qū)動固態(tài)繼電器。當(dāng)P1.2端輸出信號為高電平時，固態(tài)繼電器1導(dǎo)通，電動機M1轉(zhuǎn)動；反之，若P1.2端輸出低電平，則固態(tài)