46 《计算机控制系统》课程设计指导书.docx

第1页：计算机控制系统课程设计与综合实验指导书

计算机控制系统课程设计与综合实验指导书

第2页：目录一

目录一

• 硬件设计要求
• 软件设计要求
• 系统调试三、实验所需器材四、设计步骤五、课程设计报告要求六、课程设计与综合实验的成绩考核七．附件一：IPC5432模板使用说明书附件二：参考程序

第3页：一．设计目的通过《计算机控制系统》课程设

一．设计目的通过《计算机控制系统》课程设

• 计，使学生掌握计算机控制系统的设计和实现方法，具体包括以下几个方面：
• 学会计算机控制系统的硬件组成、接口及过程通道的设计方法；
• 学会计算机控制系统的程序编制与调试方法；
• 掌握数字控制器的设计、实现和参数整定方法；
• 掌握从事计算机控制系统实验研究和调试的基本技能。二．设计内容某计算机控制系统，要求监测32点温度（0℃~+100℃）并控制其中的2点温度，水温恒定值：60°C5°C。采用PC总线工业控制机（或PC机）作为控制系统的主机。实验对象为电水壶或电阻炉，并用可控硅调功器控制电阻炉的温度。
• 要求选用一块PC总线32路12位A/D+2路12位D/A板，并满足以下设计指标：（1）模拟量输入通道·单端对地输入：32路，通道号为00H~1FH；·A/D分辨率为12位

第4页：输入电压信号

输入电压信号

• 量程为0～5VDC；·输出码制为：单极性二进制码。（2）模拟量输出通道·D/A分辨率：12位；·通道数：2路；·采用电流输出形式，输出电流范围：4～20mA.DC。
• 选择主电路器件并设计主电路；
• 温度传感器的选择与安装。⒉软件设计要求（采用C语言设计）1设计32路信号数据采集程序；2数字滤波程序；3标度变换程序；4控制计算程序（采用带有积分分离的PID控制规律）；5控制输出程序（限幅输出）；6要求有参数（给定值、采样周期、PID参数）设定和修改功能；7实时显示非控制回路的测量参数；8实时显示控制回路的给定值、测量参数、控制量。⒊系统调试

第5页：1 硬件调试

1 硬件调试

• A/D各通道调试；·D/A各通道调试。2软件调试·各功能模块程序分别调试；·软件联调。3硬件、软件联调4系统综合实验三．实验所需器材
• PC机1台，
• IPC5432模板1块，
• +5V、+24V电源1个，
• 可控硅调功器1个，
• 温度变送器1个，
• 铂电阻Pt1001个，
• 电水壶（1KW）1个。四．设计步骤
• 根据设计内容及要求，选择一块PC总线32路12位A/D+2路

第6页：12 位D/A板

12 位D/A板

• 画出该板的原理结构框图，并说明输入和输出过程通道工作原理。
• 测试A/D、D/A板的硬件及输入和输出通道，写出测试过程和方法。
• 画出主程序及各功能模块的程序流程图。
• 设计带有积分分离的PID控制规律，并有推导过程。
• 软件设计与调试。
• 系统联调。
• 结果分析与总结。
• 编写课程设计报告，绘制完整的系统电路图，并附程序清单。五、课程设计报告要求
• 课程设计报告书写应认真，字迹工整，论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。
• 论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。
• 课程设计报告应有目录、摘要、序言、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应包括程序清单、系统方框图和电路原理图。
• 课程设计报告应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识。
• 程序清须提交电子文档。六．课程设计与综合实验的成绩考核

第7页：课程设计与综合实验结束时

课程设计与综合实验结束时

• 学生应完成规定的内容和设计任务，提交一份课程设计报告书，并由课程设计指导教师和实验室老师进行考核，评定课程设计成绩。七．附件
• 附件一：A/D、D/A多功能板卡IPC5432模板的使用说明书；
• 附件二：参考程序。附件一：IPC5432模板使用说明书