电气装备实验二电气装备计算机控制系统设计

1、专业: 姓名: 学号: 日期: 地点:实验报告电气工程与自动化2015.6教二 115课程名称：电气装备计算机控制指导老师:成绩：实验名称：电气装备计算机控制系统设计实验类型:_同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得实验二电气装备计算机控制系统设计一、实验目的1、 理解数据采集系统的硬件原理 ，了解数据采集卡的技术指标和驱动函数；2、 掌握1202数据采集卡获取数据的方法，数据采集软件编写的方法；3、掌握计算机控制技术，学会电气装备计算机控制系统的软件和硬件

2、设计，熟悉控制系统 的调试方法。二、实验内容1、 使用数据采集系统进行各路数据采集，对数据采集的结果进行记录和分析；2、利用采集卡数据输入输出功能设计一个简易控制三相异步电机正反转的控制系统。三、实验原理在电气装备等各个应用领域都存在着数据采集、存储、处理与控制问题，常常需要对电流、电压、温度、压力、流量、位移等模拟量进行采集，通过模/数（ A ）转换，数据处理，最后把结果显示出来或者进行相应的控制处理。数据采集系统的信号采集部分一般包括信号输入和调理（信号衰减/放大与滤波）、采样/保持、模/数（ A ）转换、数据存储（）等，再通过接口传输到计算机，由计算机进行信号 的分析处理和显示。三相异步

3、电机的转子是被定子的三相绕组通入三相交流电产生的旋转磁场拖动的，三相绕组合成的旋转磁场向哪个方向转，转子就向哪个方向转。 所以，只要将三相电源线的任意两根线换接，电机定子的旋转磁场就被改变了，那么电机转子的转动方向也将跟随旋转磁场的方向改变。-明调压器KM2 JCl| C2 |J11*220V数据采集主电路及控制电路实验接线图四、实验步骤1.研究并设计电机的数据采集及控制主电路；2根据设计的电路完成实验系统的硬件接线；3. 通过软件平台进行编程、调试实现对三相异步电机的数据采集及正反转控制；4. 在实现最简控制电路的基础上进行扩展，如增加电机过压保护、过流保护、继电器互锁 等功能。（选做探究）

4、五、实验例程程序段<>"P1202""P1202"() 1 *1; 说明： 该程序段包含相关头文件说明与编译预处理指令， 同时定义型变量， 用于计数板卡总 数。程序段11(* ): ()1( *); 定义一个类型变量= P1202(); 板卡驱动初始化函数，检测有几个板卡，并赋给变量记录返回值 - 错误代 码( 0)(":" + ()+ " !");1- > = ;> = "0" 选择哪个板卡，从 0 开始计数，表示第一块> = (); 一共有多少板卡1- >

5、 = ()( - 1); 有多少板卡，其值减 1，因为从 0计数1- > = 0;( < 2) 若板卡数少于 2 ，不允许选用1-> = ;> = ;说明：该程序段为窗口初始化函数及P1202驱动初始化。首先定义一个类型变量，然后调用板卡驱动初始化函数 P1202() ，检测有几个板卡，并将值赋给变量，记录返回值。如果0，即出现错误代码，则显示错误信息，其中包含()函数调用，用于将检测到的总板卡数转换为字符串显示，同时按钮 1不使能。 >用于板卡选择，初始值赋为 0表示从 0开始计数，即 0表示 第一个板卡。 >用于记录一共有多少板卡，所赋值为实际板卡总数。

6、1 ->用于记录板卡数计数最大数。 1->用于记录板卡计数最小值，为 0。如果板卡总数少于 2，则不允许选用。程序段12( *)()关闭窗体说明：该程序段用于说明 2按键功能，即关闭窗体。 程序段11( *), , , , , k;J J J J J= ()(0>);= ()(0>);= ()(0>);= ()(0>);= (0>);(0; k<=31; )k = 0;k = 0; 0= 1;1= 1;2= 1;> = ();2- > = >3- > = >= P1202( ()(>) ); 调用函数激活板卡，

7、同时将值返回给 ( 0 ) 如果返回值错误()" !" + ":" + ();0x2;= P1202(); 传送一 16 位的值到 输出()" !" + ":" + ();= P12023(, , , , , , , , -10, 10); 连续平滑的，转换( 0 )()"3 !" + ":" + () );J( -5, 5, , 0, C00 );( -5, 5, , , C01 );( -5, 5, , * 2, , C02 ); 连续的监视数据0>>();(

8、0; k< -1; ) 根据采集的数据画波形0>>() "0: " + (k)(1,5)+ " 1: " + ( + k)(1,5)+ " 2: " + ( * 2 + k)(1,5) );说明：该程序段用于说明 1按键功能及实现。动态监视并采集数据，根据采集到的数据绘制 波形。部分说明见以上注释。程序段1( *, ) P1202;说明：该程序段用于 P1202驱动关闭动作。程序段13( *) , , , , , k;J J J J J= ()(0>);= ()(0>);= ()(0>);= (0&

9、gt;);(0; k<=31; )k = 0;k = 0;0= 1;1= 1;2= 1;设定输出到 1、 2、 3.> = ();2- > = >3- > = >= P1202( ()(>) );( 0 )()" !" + ":" + ();0x4;= P1202();( 0 )()" !" + ":" + ();= P12023(, , , , , , , , -10, 10);( 0 )()"1 !" + ":" + () );J

10、( -5, 5, , 0, C00 );( -5, 5, , , , C01 );( -5, 5, , * 2, , C02 );0>>();(0; k< -1; )0>>() "0: " + (k)(1,5)+ " 1: " + ( + k)(1,5) + " 2: " + ( * 2 + k)(1,5);说明：该程序段功能与程序段功能类似，描述3按键功能，动态监视并采集数据，根据采集到的数据绘制波形。程序段14( *), , , , , k;J J J J J * J= ()(0>);= ()(

11、0>);= ()(0>);= ()(0>);= (0>);(0; k<=31; )k = 0;k = 0;0= 1;1= 1;2= 1;> = ();2- > = >3- > = >= P1202( ()(>) );( 0 )()" !" + ":" + ();0x0;= P1202();( 0 )()" !" + ":" + ();=P12023(, , , , , , , , -10, 10);(0 )()"1 !" + &q

12、uot;:" + ();5(-5, 5, , 0, C00 )；(-5, 5, , , C01 )；(-5, 5, ,* 2, , C02 )；0>>()；(0； k< -1;)0>>() "0： " + (k)(1,5)+ "1: " + ( + k)(1,5)+ "2: " + ( * 2 + k)(1,5)；说明：该程序段功能与程序段功能类似，描述4按键功能，动态监视并采集数据，根据采集到的数据绘制波形。完整代码如下：<>"P1202""P1202

13、"()1 *1；11(* ):()> =;12( *)()；11( *)k;=()(0>);=()(0>);=()(0>);=()(0>);=(0>);(0; k<=31;) k= 0;k = 0;0x2;=P1202();(0 )()" !" + ":" + ();5=P12023(, , , , , , , , -10, 10)；(0 )()"3 !"+ ":" + ();5(-5, 5, , 0, C00 );(-5, 5, , , C01 );(-5, 5

14、, ,* 2, , C02 );0>>();(0; k< -1;)0>>() "0： " + (k)(1,5)+ "1: " + ( + k)(1,5)+ "2: " + ( * 2 + k)(1,5) );=()(0>);()(0>);=()(0>);=()(0>);=(0>);(0; k<=31;)k=0;k = 0;0=1;1=1;2=1;>=();2->=>3->=>=P1202( ()(>);(0 )()"!&qu

15、ot;+ ":" + ();50x4;=P1202();(-5, 5, , , C01 )；(-5, 5, ,* 2, , C02 )；o>>();(0； k< -1;)0>>() "0： " + (k)(1,5)+ "1： " + ( + k)(1,5)+ "V2: " + ( * 2 + k)(1,5)丿；14( *)k；)=()(0>)；=()(0>)；=()(0>)；=()(0>)；=(0>)；(0； k<=31；)k= 0；k = 0；0x

16、0;=P1202();(0 )()" !" + ":" + ();5=P12023(, , , , , , , , -10, 10)；(0 )()"1 !"+ ":" + ();5(-5, 5, , 0, C00 );(-5, 5, , , C01 );(-5, 5, ,* 2, , C02 );0>>();(0; k< -1;)0>>() "0： " + (k)(1,5)+ "1: " + ( + k)(1,5)+ "2: "

17、; + ( * 2 + k)(1,5);七、实验结果记录电机正转时三相电压波形正牯"ulEl uahASdedt Bwid迴出0IODE0103倬止01DDData LogDarreqDidEhcknO. 1.9? Chi: l.« Ch2. QM ChO 4® 61隹CkiO 訂.aS3 CtiT -1 25 C+12 -1 10 1.621 Chi： D3E4 Oh2 -1.15 Mil 1 AU Rhl- 1 7/4 Ch? 1bdUU7300怛AdNuiiyIBJ *11 p45、 广 vZ电机反转时三相电压波形电机停转时三相电压波形八、思考和练习1继电器

18、与接触器的区别是什么？答：继电器用来保证电力系统设备的安全运行，属于二次设备。交直流方式的都有，可以根据一定的电气量或非电量进行整定，当被保护设备或者回路出现故障情况，达到整定值,就启动出口，接通跳闸回路，断路器跳开故障回路，减小事故范围。接触器一般用于低压回 路中，交直流都有，用于直接断开一次回路。 用途相当于中高压中的断路器。由于一般低压回路不会特别配置保护继电器， 所以一般带有自己的脱扣线圈， 当回路发生故障， 电流过大， 或者负荷过大时， 会自动断开回路。 接触器的一般作为控制回路主体执行元件使用， 触点分 主、辅，触点数量较少，触点容量较大、通断负荷能力大，大容量通常有灭弧罩增强开断

19、能 力。除此而外，它也有 1-2对辅助触点作为控制用。继电器的常开、常闭触点数量较多，容 量小，没有主、辅助之分，一般作为控制回路的中继续转换使用。2. 如何理解传感器输出信号的标度转换？答：计算机控制系统的各种物理参数有不同的量纲， 这些参数经转换后， 编程数字量信 息输出， 这个数字量虽然代表参数值的大小， 但并不一定等于原来带有量纲的参数值， 必须 将它转换成原来参数的真实值才能进行显示，打印或使用这种转换就是标度转换。3. 阐述继电器的自锁和互锁原理答：自锁是用继电器常开触点并联到启动按钮上， 按下启动按钮接触器吸合， 常开触头 导通这时松开按钮电流从触点导通，能够实现自锁。互锁是把A线圈串连到B的常闭触头上。B吸合时常闭触头断开线圈是不可能再吸合。只有B断开了，它的常闭触头复位导通后 A线圈才有可能导通4. 数字输入输出通道中常用的驱动和隔离及功率放大器件有哪些？ 答：输入隔离：继电器和光电耦合隔离器件。输入驱动：信号变换电路