编程和数控的区别精选(九篇)

第1篇：编程和数控的区别范文

立足本职 打造一流产品

2003年，20岁的赵晶毕业后被分配到一机集团四分公司从事车工工作。一年后，车间进了第一台数控车床，她主动请缨要上数控车床。当按下电钮启动车床时，她才发现眼前是一套完全陌生的操作系统，与学校所用的系统差别非常大，让人难以上手。

为了更快地掌握系统要领，她自己购买了专业书籍，上班时间练编程学习实际操作，下班回家“啃”书本学习理论，从工厂里的简单零件到不规则零件，从简单程序到复杂工序。别人还没上班，她已经启动机床默默地开始练习；别人下班了，她还在挑灯夜战。面对机床操作界面和设备资料中的英文，职业技术学院毕业的赵晶没有退缩，她下苦功自学了英语和计算机后，还利用工作之余自学了十几门专业课程，成为公司第一个较全面掌握数控车床操作、编程的技术工人。

通过几年的刻苦钻研，赵晶编制了5000多个数控程序，能熟练掌握三四种操作系统，全班近一半的数控设备她都会操作，每天可以同时开2台机床。

螺纹钢套类零件是各类综合传动装置中极其重要的元件，一直以来都是一机集团四分公司生产的窄口工序，由于其工序多、效率低、废品率高，远远不能满足生产需求。为改进这类零件的加工方法、提高加工效率，赵晶进行了专项攻关。她从简化工序、优化流程入手，经过反复试验论证，将原有工序进行优化组合，改多工序反复加工为单一工序一次加工，改普通车床加工为数控车床加工，实现了零同轴度误差的一次加工成型。她还对机床程序进行了改进，采取编制宏程序的方式，实现了在同一个程序下加工不同规格零件的目的，极大地提高了加工效率。经过反复攻关，螺纹钢套类零件的平均废品率由以前的7.5%降为0，班产量由以前的30件提高到80件，刀具费用较以前节省80%以上，全年可节约台时费用和材料费约47万余元。

传道授业 培养更多的技能人才

赵晶总结自己积累多年的工作经验，编写了数控车床现金操作法讲义，利用业余时间举办数控车床先进操作法培训班，把知识和技能传授给他人，几年来为公司培养了500多名数控操作人员，带出了多名骨干人才。

高师出高徒，她毫不保留地把知识和经验传授给徒弟，所带徒弟快速成长。徒弟巩建新经过重点培训后，在自治区车工比赛中获得第一名。赵晶还对他的数控床技能水平进行提高培训，短短半年时间就使他的数控车床操作水平突飞猛进，在自治区数控车工技能竞赛中取得第二名的好成绩。

几年来，赵晶和她的徒弟们先后完成技术革新、合理化建议、QC成果等30余项科研项目，解决了生产中的许多难题，为公司创造了可观的经济价值，多次受到公司的表彰奖励。

2013年，公司申报成立了自治区级“赵晶技能大师工作室”，工作室成员由生产一线高技能数控人才组成。工作室成立至今取得了良好业绩，产品的生产效率、加工质量、生产成本得到有效改善，每年课题攻关累计节创百万元以上。

第2篇：编程和数控的区别范文

【关键词】单片机；485通讯；MSComm控件

1.引言

随着计算机技术特别是单片机技术的发展，在各种单片机应用系统的设计中，常常遇到计算机与外界的信息交换问题。目前，许多检测仪表、在线分析仪、工控机等均采用RS485方式通过串口与上位机进行通信，用户通过串行通信可以实现实时监控远程设备的工作情况，对设备运行参数进行优化，通过指令反馈控制仪器的运行情况，从而实现生产节能与质量控制。鉴于PC机具有强大的监控和管理功能，单片机则具有快速以及容易控制的特点，在数据量不大、传输要求不高的情况下。在本文中采用的是MAX485芯片实现RS485方式通信。PC机与单片机一般采用应答方式，当PC机控制多个单片机终端时，PC机发送一个地址帧选中一个终端，再对选中的终端进行一对一的通信，实现这种通信方式需要对发送帧的格式和单片机端的相应寄存器进行设置。

2.系统组成介绍

本系统由1台PC机作为上位机，多个89S52单片机为核心作为系统终端，通过RS485总线结构将PC机和各个终端机连接起来。PC机通过RS232/485转换器连接到485总线，单片机通过MAX485芯片模块连接到485总线上，实现与PC机的通信，PC机通过查询方式与各个终端通信，完成监测、控制等功能。各个终端接受主控机指令，完成就地调整、控制、测量以及信息回传等工作。

3.通信过程与通信协议

由于MAX485通讯是一种半双工通讯，发送和接收共用同一物理信道。在任意时刻只允许一台单机处于发送状态。因此要求应答的单机必须在侦听到总线上呼叫信号已经发送完毕，并且没有其它单机发出应答信号的情况下，才能应答。半双工通讯对主机和从机的发送和接收时序有严格的要求。如果在时序上配合不好，就会发生总线冲突，使整个系统的通讯瘫痪，无法正常工作。

为了防止冲突的发生每个终端机有一个地址编号，各个终端通过寄存器设置成接收地址。通信时主控PC机首先发送地址帧，数据是所要操控的终端机的编号，标志位是1，这时各个终端都接收这个地址帧；各终端接收到地址帧后，把收到的地址数据与本身的地址编号进行比较，如果不相等，则设置成地址接收方式，继续等待接收地址；如果收到的地址数据与本机的地址编号相同，则该终端单片机设置成数据接收方式，并返回该机地址，等待接收数据；主控PC机在规定的时间内接收到终端机返回的地址后，发送数据帧；终端机接收到主控机的数据后，完成主机要求的任务，并回传主控机要求的数据，通信结束后终端机重新设置成地址接收方式。

4.通信的具体实现

采用Visual Basic是实现PC机的串口通信。串口通信控件MSComm，全称为Microsoft Communications Control，是Microsoft公司提供的ActiveX控件，目的是为了简化Windows下串行通信编程，它既可以用来提供简单的串口端口通信功能，也可以用来创建功能完备的、事件驱动的高级通信工具。

4.1 MSComm控件处理通信的方式

4.1.1事件驱动方式

事件驱动通信是处理串行端互作用的一种非常有效的方法。在许多情况下，在事件发生时程序得到通知，例如，在串口接收缓冲区中有一个字符到达或一个变化发生时，程序都可以利用MSComm控件的OnComm事件捕获并处理这些通信事件，OnComm事件还可以检查和处理通信错误。在程序设计中，可以在OnComm事件处理函数中加入自己的处理代码，一旦事件发生即可自动执行该段程序。这种方法的优点是程序响应及时，可靠性高。

4.1.2查询方式

在程序的每个关键功能完成之后，可以通过检查CommEvent属性的值来查询事件和错误。适用于自保持的应用程序较小的编程。查询方式的编程可用计时器或Do…Loop程序实现。

4.2 MSComm控件的常用属性

对控件编程首先需要了解它的属性和事件。下面介绍MSComm控件的一些主要属性。Commport 设置并返回通信串口号

Settings 以字符串的形式设置并返回串口波特率、奇偶校验、数据位、停止位。格式为：MSComm1.Settings=”BBBB，P，D，S”

Portopen 设置并返回串口状态，也可以打开和关闭串口

Input 从接收缓冲区中读取数据并清空缓冲区

Inputlen 设置并返回一次从接收缓冲区中读取字节数

InBufferSize 设置并返回接收缓冲区的大小，缺省值为1024字节

InBufferCount 设置并返回接收缓冲区中等待接收的字符数

InputMode 设置并返回接收数据的类型。其值为0和1时，分别表示通过Input属性以文本方式和二进制方式取回数据

OutBufferSize 设置并返回发送缓冲区的大小，缺省值为512字节

OutBufferCount 设置并返回发送缓冲区中等待计算机发送的字符数

Output 向发送缓冲区发送数据，该属性设计时无效，运行时只读

Rthreshold 在MSComm控件设置ConunEvent属性为comEvReceive并产生OnComm之前，设置并返回要接收的字符数

其中CommEvent属性是一个非常重要的属性。一旦串口发生通信事件或产生错误，依据产生的事件和错误，MSComm控件为CommEvent属性赋以不同的代码，同时产生OnComm事件。用户程序就可在OnComm事件处理程序中针对不同的代码，进行相应的处理。

MAX485接口芯片是Maxim公司的一种RS-485芯片。采用单一电源+5 V工作，额定电流为300μA，采用半双工通讯方式。它完成将TTL电平与RS-485电平转换的功能。MAX485芯片的结构和引脚都非常简单，内部含有一个驱动器和接收器。RO和DI端分别为接收器的输出和驱动器的输入端，与单片机连接时只需分别与单片机的RXD和TXD相连即可；/RE和DE端分别为接收和发送的使能端，当/RE为逻辑0时，器件处于接收状态；当DE为逻辑1时，器件处于发送状态，因为MAX485工作在半双工状态，所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可；A端和B端分别为接收和发送的差分信号端，当A引脚的电平高于B时，代表发送的数据为1；当A的电平低于B端时，代表发送的数据为0。在与单片机连接时接线非常简单。只需要一个信号控制MAX485的接收和发送即可。

从通信协议及数据传输过程可知，单片机在初始化后要保持接收地址状态，当接收到本机地址后回送地址并设置本机为接收数据状态，接收完数据后作出相应的反应，最后回到接收地址的状态。

6.结束语

本文介绍了一个以PC机为上位机，以单片机为终端机，通过RS485网络把它们连接起来的计算机监控系统的实现方法，重点介绍了利用Visual Basic6.0控件访问串口实现串行通信、利用RS485接口实现单片机串口通信。具有开发简单、成本低的优点，性能稳定、运行可靠、抗干扰能力强可以进行半双工通信组成多机通信网络。

参考文献：

[1]张辉.Visual Basic 串口通信及编程实例.化学工业出版社，2013.11.

[2]李江全.Visual Basic数据采集与串口通信测控应用实战.人民邮电出版社，2012.1.

[3]孙育才.ATMEL 新型AT89S52系列单片机及其应用.清华大学出版社，2005.1.

第3篇：编程和数控的区别范文

关键词：投资控制；效益发挥；水利工程

随着中央对三农问题的高度重视，水利作为农业的命脉其重要性也日益凸显。同时灌区水利工程改造力度逐年加大，工程投资数额巨大，已建成项目发挥了巨大的社会和经济效益。但随着国家对水利投资的加大，灌区水利工程在建设过程中，由于各方面因素影响，业主对工程造价事前控制难以做到心中有数，影响了工程投资效益的全面发挥。笔者结合自己的工作经历，现就灌区农田水利工程业主投资事前控制谈几点粗浅见解。

1 工程造价控制存在的问题

工程造价是指建设一项工程预期开支的全部固定资产投资费用。也就是一项工程通过建设形成相应的固定资产、无形资产所需一次性费用的总和。我国现行的工程造价管理制度形成于20世纪50年代，到80年代逐步完善。表现为国家直接参与造价管理，由政府制定概预算编制原则、内容、方法和审批办法，规定了概预算定额、费用构成和设备材料预算价格，从而形成了比较完备的工程造价控制体系。但随着社会主义市场经济体系的建立和发展，现行的工程造价管理制度存在的主要问题也随之暴露出来。主要表现在：

1.1 工程造价控制重施工阶段轻设计阶段

近年来，由于水利工程投资力度加大，许多项目都是资金计划（或意向）下达后项目单位才赶报设计，致使项目设计深部不够。工程设计方案在实施过程中经常需继续优化，“三边工程”时有存在，严重影响了工程造价事前控制。

1.2 工程造价原材料价格确定不细致

工程造价的控制主要取决于项目设计方案、主要工程量和项目区主要材料价格。灌区水利工程由于单个项目量小点多，同一个投资项目中的单个工程项目经常相聚较远，工程涉及的主要材料价格相差较大。而项目单位造价编制人员为使预算编制简单明了，往往对同一个项目采用统一的原材料价格，致使工程造价于实际不符，影响造价事前控制。

1.3 工程造价编制人员对个别工程施工程序一知半解，影响到定额选取。目前的水利工程概预算编制按照规定必须由有概预算编制资格的人员编制，这就要求概预算编制人员要有较高的业务素质和丰富的施工经验。但在实际操作过程中，由于工程项目多，任务重，造价编制人员一般施工经验都偏少，难以完全理解设计人员的设计意图，加之近年来新的施工工艺不断引进，致使概预算编制中个别定额选取与实际不符，影响到工程造价的事前控制。

2 解决办法 2.1 抓好项目储备，提前完善设计。水利工程业主单位要对本灌区的水利工程现状随时摸底，掌握第一手资料。在非项目期根据工程病害轻重缓急分批提前做好改造设计。设计过程中由于没有上报时间要求，设计人员就有足够的时间进行方案优化，对改造工程量也能尽量细化，从而确保设计和施工之间的差异最小，达到工程建设投资事先就心中有数。

2.2 在概预算编制过程中，编制人员应该根据不同的项目，根据不同的原材料产地、原价和运距分别计算主要材料价格，确保概预算编制与实际相符。

2.3 项目单位在平时应加强对概预算人员的业务培训，采用参观学习和专业培训相结合的办法开阔概预算编制人员的视野，提高其业务水平和工作能力，从而确保概预算编制准确详实。

综上所述，灌区农田水利工程业主造价事前控制不仅仅是经济问题，它是集经济、管理、技术为一体的综合问题。造价事前控制的好坏，直接影响到工程项目在实施管理中是否顺利，实施效益能否如期发挥。所以，在项目建设管理中，业主单位一定要把工程造价事前控制作为一项重要工作来认真加以重视，确保水利工程投资在实施前就心中有数，从而有效控制工程造价，最大限度的提高建设工程的投资效益。

参考文献

[1] 徐成波，王薇，温立萍. 小型农田水利工程运行管护中的主要问题和建议[J]. 中国水利. 2011（07）

[2] 周合足，林红专. 小型农田水利工程运营现状及改进措施研究[J]. 黑龙江水利科技. 2012（01）

[3] 邓彦波.小型农田水利工程存在的主要问题及解决对策[J]. 中国新技术新产品. 2010（09）

[4] 沈静华.浅析县域小型农田水利工程建设的问题和对策[J]. 农业与技术.

2012（11）

[5] 温立平.小型农田水利工程的公益性探讨――民间资金建设农田水利工程案例的分析[J]. 中国农村水利水电. 2007（06）

第4篇：编程和数控的区别范文

S1503是瑞典TagMaster AB公司生产的长距离通信器，工作频率为2.45GHz，具有圆极化天线波速的读/写工作站；用于读/定CONFIDENT系统中射频识别标签，在车辆收费管理、车场车辆进出口管理以及列车车次识别等系统中有广泛的应用。其主要特点是：①具有6m的长阅读距离；②能进行5m范围内的运动监测；③提供C、Delphi以及VB的驱动接口程序；④具有闪速EEPROM的数据库；⑤提供DTMF及LED接口；⑥提供与主机通信的RS232和2/4线制RS485接口；⑦具有抗EMI的DC/DC转换器；⑧采用24V/12V的工作电源。

    图1为S1503的内部结构示意图。

1 系统结构

(1)硬件结构

CONFIDENT自动识别系统一般包括标签（如S1251）、通信器（S1503）以及一台主机。通信器通过RS232/485与主机连接实现通信。通信器与标签 是通过微波实现通信的。

（2）软件结构

    图2为软件系统结构示意图。

Confilib：CONFIDENT函数库名。该库中包含几百个通信器管理函数以及ConfiTalk通信协议接口函数，同时提供适合于DOS、Windows3.1以及Windows 95/NT的不同平台要求的Confilib版本。PC平台的Confilib应用程序接口是以C/C++动态连接库DLL的形式提供的，同时也提供Visual Basic、Delphi语言接口，适用于通信器的Confilib是C语言库。这些函数库包含诸如阅读、写入、格式化标签，读、写、检索数据库，软、硬件设置，读、写I/O接口，发送、接收ConfiTalk命令，定时器，缓存区管理和邮件管理等函数。

ConfiTalk：标准通信协议。该协议规定通信器传送和接收数据、处理数据流、重复传送、校验以及数据透明的方式。该协议还可用于点对点通信和多点网络通信，并采用查询方式。信息帧结构为：

STXADRMESSAGECSETXSTX：起始符；ADR：地址及序列；MESSAGE:需要传送的数据；CS:校验和；ETX：结束符。

用户可自己编写通信协议来替代ConfiTalk。

Pyramid：S1503出厂时预装的标准应用程序。安装了Pyramid的S1503在阅读到标签或检测到运动时，能够自己作出判断和决定；同时S1503也可以通过串行接口接收并执行CohnfiTalk命令。Paramid有四个运动模式：On、Off、Read beep以及Program beep。在On模式下，S1503可单机运行，内置在S1503中的数据库保存着注册标签的信息，当阅读到标签或检测到运动时，应用程序改变继电器、发光管和蜂鸣器的状态。应用程度同时还可以将记录信息通过邮件发送到主机。Off模式时，通信器处于被动运行状态，这时由主机利用ConfiTalk命令控制通信器S1503，Pyramid总是听取主机的ConfiTalk命令和邮件信息。通信器不产生记录内容，不作任何动作。当需要主机通过串行口利用Confilib命令（远程函数调用）控制通信器时，采用这种模式。Read beep模式是用来在安装通信器时确定其阅读区域的。在Read beep模式下，通信器每读到一个标签，就发了同一个短暂的蜂鸣，但阅读的标签不会被记录。Program beep模式是用来确定通信器的写标签区域。在该模式下，Pyramid不断地尝试给标签写信息，每写完一组信息后，程序发出短暂的蜂鸣。

2 编程控制原理

开发S1503系统软件的工具包括编译器、装载器、驱动程序和函数库等。利用交叉编译器Conficomp，可以在PC平台上开发、调试通信器应用程序，然后利用Confiload下载软件，将通信器应用程序下载。PC机应用程序可以利用任何软件进行开发，包括使用Confilib函数库。

在CONFIDENT系统中，如何编程控制通信器是关键，有四种控制方式可供参考。

（1）通信器应用程序

该方式是用用户在Confilib库函数基础上编写的应用程序取代标准通信器应用程序Pyramid，所有逻辑判断均由用户所编写的通信器应用程序完成。主机可不定期地连接到通信器上读取通信器记录信息，并更新通信器数据库。该方式的优点是运行速度快，可单机运行；缺点是需要PROM写入器，缺少方便的界面。

（2）利用Confilib命令的主机应用程序

在该方式中，通信器S1503完全由利用Confilib库函数或其它软件开发的主机程序控制，系统智能部分在主机，通信器不做任何逻辑判断。当主机应用程序调用Confilib函数时，自动将Confilib命令翻译成ConfiTalk命令，然后传递给S1503。S1503根据该命令招待对应的Confilib命令。这种方式的优点是：与通信器应用程序Pyramid控制方式相比，拥有更加方便的界面，主机应用程序更加便于开发、调试；缺点是执行速度慢。

（3）主机应用程序与Pyramid通信

这种方式与第二种方式相似。主要区别在于主机与S1503的标准应用程序Pyramid通信，而不是直接同Confilib通信。主机程序与通信器标准应用程序通过互送邮件实现通信。采用这种方式的优点是：主机应用程序简单，部分逻辑判断可交给通信器应用程序，从而获得较快的运行速度；缺点是：Pyramid邮件不支持写标签和数据库管理功能，不过，这些功能可通过Confilib/Confitalk命令实现。

（4）用户协议

这种方式除了通信器中的Confilib之外，所有软件均由用户编写，当系统使用ConfiTalk以外的协议时，采用这种方式。该方式的优点是：可实现通信器ConfiTalk以外的协议通信；缺点是编写程序量大，开发周期长。

3 应用编程

事件是指正常程序运行以外不定期发生的事情。事件可来自外部（如按键），也可以来自内部（如定时器）。S1503程序库的核心是一个称作事件器的模块，其绝大部分应用是由事件驱动的。Confilib库中有七个模块产生事件，可能产生的事件包括：DTMF（双音多频接口输入）、Push_Button（通信器控制盘上的按键被按下）、Doppler_Radar（多谱勒雷达检测到运动物体）、Par_In(并行输入口输入)、Timer（设置的计时器到达时间）、Tag（成功阅读到一个标签）、Tamper_Switch（防护开关动作）、Null_Event（自上次查询后，没有事件发生）、Reset_Event（系统复位）。防护开关除外，其它所 有事件模块必须经过初始化后才能够产生事件。当事件产生时，系统及时响应并存入通信器事件处理器，应用程序通信调用Bsw_Event_Handler_Get_Event（）从通信器读取事件；若有事件发生，调用以上函数返回其事件类型、相应数据；若无事件发生，返回Null_Event。因此，应用程序应是一个等待事件的死循环。当事件发生时，应用程序调用适当的事件处理程序来响应该事件。应用程序流程如图3所示。

4 通信编程

通信器S1503与主机进行通信交换信息，有三种方法：①利用CONFIDENT库函数所支持的动态缓冲区；②利用公司所提供的串行通信接口字节级设备驱动函数来自定义的通信协议；③利用CONFIDENT软件库提供的邮件交换系统。在S1503的实际应用中，邮件交换系统应用十分广泛。

第5篇：编程和数控的区别范文

一、软件系统工作原理

pcr仪中，最重要的部分是对反应温度的控制。pcr仪系统根据用户预先设定的参数来控制变温系统的反应温度。系统首先采集变温系统的当前温度，将当前温度和用户设定的变性温度进行对比，通过控制控制器的运算得到一个输出，将此输出加到被控对象上，使其温度上升至变性温度，达到变性温度后，根据输入的变性温度持续时间，控制变温系统温度持续时间。当此时间到达之后，进入下个反应的温度控制即退火温度的控制。执行完退火阶段温度控制后进入延伸阶段的温度控制。当执行完三个反应的温度控制后，一个循环周期结束，进入下一个循环周期。系统不断的重复控制三个温区的温度，当达到用户给定的循环次数后，反应结束。

二、主程序设计

系统软件设计中，采用将各个功能相对独立的部分编写成子函数。主程序从main（）函数开始运行，进入主程序，首先执行系统初始化，调用initsystem（）函数。initsystem（）函数完成初始化lcd12864、pid、pwm、红外接收工作。系统初始化完毕后，调用userp araset（），此函数设置pcr温控系统的三温区初始温度值、循环时间、循环次数等参数。温控阶段首先控制系统温度为变性温度，当变性温度持续时间达到用户设置的时间值时，程序跳出变性阶段控温，进入到退火阶段温度控制。http://当达到持续时间值时，进入到延伸阶段的温度控制。当三个阶段结束后，一个循环结束，进入到下一个循环，当达到用户设置的循环次数时，主程序结束，系统停止工作。主程序中控制三个温区的程序设计只需编写一个公共函数setsystemp（float t）函数即可，分别将三个温度值作为参数传递给此函数，即可控制系统分别达到用户设置的三点温度值。其中要对三个不同的温区进行温度控制。

进入到单温区温度控制时，调用gettemp（）函数，并将温度值传递给lcd画图函数，显示温度曲线。gettemp（）函数的温度值来源于a/d转换模块的温度值，之后将当前温度值传递给pid模块进行pid温控算法运算，得到一个控制pwm波输出占空比的值yout。这样可使pcr系统达到用户设置温度值。

三、模糊自整定pid算法的设计

本系统温度控制分为模糊pid控制区和直接控制区，控制温度接近目标温度达到一定误差限度时，启动模糊pid控制算法，使温度稳定在目标温度附近。而变温阶段则采用直接控制算法，过冷则全功率加热，过热则全功率制冷。

模糊控制系统采用而输入三输出模糊控制器，输入为误差（e）和温度变化（ec）,输出为三个pid作用系数（kp、ki、kd）。

三个pid作用系数模糊输出也划分为4个模糊状态，分别为0（零）、s（小）、m（中）、b（大）。

模糊推理决策采用双输入单输出的方式，控制规则由下列推理语言构成：

if a and b then c

遵循上式，通过经验可以总结出模糊控制器的初步控制规则，得到针对kp、ki、kd三个参数分别整定的模糊控制表。

四、pwm输出模块

要想操作pwm核，首先得调用altera_avalon_pwm_init（）函数初始化pwm核，此函数包括pwm核的物理地址address、分频时钟clock_divider、占空比duty_cycle三个参数。程序中调用pwm初始化程序对上述三个参数进行赋值。初始化成功后，需再调用altera_avalon_pwm_enable（）函数使能pwm核。这样pwm核就可以工作了。在主程序中，pwm核只需初始化一次，之后便可直接调用altera_avalon_pwm_change_duty_cycl e（）函数改变pwm波输出占空比，而不需每次都初始化。当不再需要输出pwm波时，可调用altera_avalon_pwm_disable（）函数禁止pwm核。

五、a/d转换模块

ad7705包括六个可供用户访问的片内寄存器。在与任意寄存器通讯前，都要向通信寄存器写入。流程图显示了两种不同的读方式，一个是查询 引脚以确定数据寄存器更新时何时进行的，第二个是查询通信寄存器中的

位以确定数据寄存器是否进行更新过。流程图还包括设置一些必要的命令字。其中需要注意的是在操作一个寄存器前，需前先写通信寄存器，并在命令字中设置下一个要访问的寄存器。然后再对要访问的寄存器进行操作。

六、红外遥控输入模块

红外遥控输入模块程序设计上主要任务是对红外接收头上的电平进行解码，判别是哪个按键按下，进而判定用户的输入。本设计采用按键码和按键反码进行相加的方式进行校验，如果和为0xff，则可判定为正确的键码。

七、液晶显示模块

本设计采用128×64液晶。液晶主要用来输出人机交互界面，提示用户输入信息，并将pcr温度以曲线的形式显示出来。

八、总结

第6篇：编程和数控的区别范文

【关键词】 PLC;应用;趋势

一、PLC技术的应用

(1)控制开关量。PLC控制开关量的能力是很强的。所控制的入出点数,少的十几点、几十点,多的可到几百、几千,甚至几万点。由于它能联网,点数几乎不受限制,不管多少点都能控制。所控制的逻辑问题可以是多种多样的:组合的、时序的;即时的、延时的;不需计数的,需要计数的;固定顺序的,随机工作等,都可进行。(2)控制模拟量。模拟量,如电流、电压、温度、压力等等,它的大小是连续变化的。工业生产,特别是连续型生产过程,常要对这些物理量进行控制。在进行PID运算前,必须将工程实际值标准化,即转换为无量钢相对值格式。在对模拟量进行PID运算后,对输出生产的控制作用是在[0.0～1]范围的标准化值,为了能够驱动实际的驱动装置必须将其转换成工程实际值。PLC进行模拟量控制,要配置有模拟量与数字量相互转换的A/D、D/A单元。(3)控制数字量。实际的物理量,除了开关量、模拟量,还有数字量。如机床部件的位移,常以数字量表示。数字量的控制,有效的办法是NC,即数字控制技术。PLC的输入电路,按外接电源的类型分,可以分为直流输入电路和交流输入电路;按PLC输入模块公共端(COM端)电流的流向分,可分为源输入电路和漏输入电路;按光耦发光二极管公共端的连接方式分,可分为共阳极和共阴极输入电路。(4)数据采集。随着PLC技术的发展,其数据存储区越来越大。如OMRON公司的PLC,前期产品C60P的DM区仅64个字,后来的C60H达到1000个字;到了CQMI可多达6000个字。这样庞大的数据存储区,可以存储大量数据。数据采集可以用计数器,累计记录采集到的脉冲数,并定时地转存到DM区中去。数据采集也可用A/D单元,当模拟量转换成数字量后,再定时地转存到DM区中去。PLC还可配置上小型打印机,定期把DM区的数据打出来。(5)进行监控。PLC自检信号很多,内部器件也很多,多数使用者未充分发挥其作用。其实,完全可利用它进行PLC自身工作的监控,或对控制对象进行监控。对一个复杂的控制系统,特别是自动控制系统,监控以至进一步能自诊断是非常必要的。可减少系统的故障,出了故障也好查找,可提高累计平均无故障运行时间,降低故障修复时间,提高系统的可靠性。(6)联网、通讯。PLC联网、通讯能力很强,不断有新的联网的结构推出。PLC可与个人计算机相连接进行通讯,可用计算机参与编程及对PLC进行控制的管理,使PLC用起来更方便。为了充分发挥计算机的作用,可实行一台计算机控制与管理多台PLC,多的可达32台。也可一台PLC与两台或更多的计算机通讯,交换信息,以实现多地对PLC控制系统的监控。

二、PLC技术的发展趋势

(1)向微型化发展。微型可编程序控制器异军突起,体积如手掌大小,功能可覆盖单体设备及整个车间的控制功能,并具备联网功能,这种微型化的可编程序控制器使得控制系统可将触角延伸到工厂的各个角落。随着世界经济一体化进程的加快,在技术发展的同时,发达国家更加注重了对可编程序控制器的知识产权的保护,国际大型可编程序控制器制造商纷纷加入了可编程序控制器的国际标准化组织,他们利用许多技术标准建立了符合他们经济利益的技术保护壁垒。(2)向网络化发展。现在各种PLC都在发展自己的网络,一般从结构上有两种,一种在PLC模块上做了一个通信输出口,可以直接与计算机联接实现点对点通信(RS232联接);另一种是通过多点联接(RS485联接),这适用于多层PLC。目前网络是一个发展趋势。网络的控制中心一般有两台计算机,通过电缆与现场的PLC站相连,每个站就放在被控设备的附近,从设备到PLC站之间的电缆很短,从PLC站到控制中心只需一根电缆线,这样成本就大大降低了。(3)向高性能、高速度、大容量发展。伴随PLC技术的不断发展,PLC扫描速度越来越快,编程指令的功能越来越强,数量越来越多,内部元件的种类与数量不断完善,PLC的处理能力和控制能力得到大幅提升,可扩展能力越来越强。PLC存储设备的容量越来越大,价格越来越低,可靠性却越来越有保障。(4)大力开发智能模块。随着市场需要的个性化和多样化,要求工业自动控制具有某些智能化的功能,以满足特殊控制的需要。智能I/O模块应运而生,以微处理器和存储器为基础的功能部件,其CPU与PLC的主CPU并行工作,占用主CPU的时间少,有很强的信息处理能力和控制功能,有的模块甚至可以自成系统,单独工作。智能I/O模块的广泛应用简化了某些控制领域的系统设计和编程,作为PLC主CPU的辅助模块,大大提高了PLCC系统的适应性和可靠性。

参考文献

第7篇：编程和数控的区别范文

引言

LED广告牌是一种面向公众的信息显示终端，有着非常广泛的民用和商用价值。而现在大多数LED广告牌显示的信息都是事先固化在系统中的，这失去了信息的实时性，特别不方便用户更换显示内容；少数LED广告牌采用与微机直接相连，用微机来传送信息，这种系统解决了信息刷新问题，但由于有线连接，制约了系统放置的随意性，特别是对于面向多地区多客户的广告公司来说，给系统的实时更新和维护带来了许多不便。

本文提出了通过手持发射机遥控LED广告牌的新方案，实现了对广告牌内容及显示方式的灵活改变，使用非常方便。该方案以PC机为上位机，发射机和接收机均以单片机为核心，具有较高的性能价格比。

1 系统方案

1.1 无线遥控方式

要想达到遥控的目的，就必须通过无线传输将需要显示的信息和控制命令传送到显示终端LED屏上。

常用的无线传输方式有：声波（超声波），光波（红外线）和电波。考虑到电波传输具有以下优点：

1）传输距离比另两者远得多；

2）可用的元器件种类丰富，性能也很好，价格便宜；

3）技术更为成熟。

因此，本系统采用电波传输。即信息在手持发射机和接收机之间，靠无线电波传送。

高频无线发射及接收模块的性能直接影响到遥控距离与通信质量，经过多方调查论证，本系统采用一体化发射、接收模块。它的主要优点是频率一致性好，免调试。

1.2 数据编码方式

信源的编码和译码在无线通信中是至关重要的，它可以提高信号传输的可靠性和有效性。

本系统中要传输的信号是图像的点阵数据，其特点是数据量大。传输和接收数据的好坏，直接关系到显示终端上显示信息的正确与否。广告牌是置于户外的，其干扰源很多。所以，在本系统的设计中，编码、解码的可靠性和抗干扰性是设计成败的关键。

本系统从无线通信理论入手，对编码解码技术及其对系统的影响做了深入的研究，经反复比较，最后选用适合本系统的编码解码专用芯片。该模块还利用码分多址技术进行数据编码解码，最多可提供531441（312）个地址码，可以彻底消除任何码址冲突和非授权编码数据的干扰。

1.3 图像点阵抽取和移动算法

图像点阵的抽取是利用算法计算出在图像源数据库中的偏移地址，从而取出相应的点阵数据，生成新的显示数据。抽取算法的正确与否直接关系到显示图像的正确性。

而图像移动则是利用算法计算出下一帧数据在显示点阵数据库中应叠加的偏移地址。移动算法的正确与否直接关系到动态图像或者文字与背景的同步性和现场效果，特别是对于彩色显示屏尤为重要。

1.4 系统框图

整个系统由三个相对独立的子系统组成，即上位机、手持发射机、接收机和显示屏系统。其结构框图如图1所示。

上位机的任务是完成显示信息的录入和编辑，再经过点阵抽取和移动算法将显示信息转换为LED显示屏对应的点阵数据，并通过PC机的串行口将点阵数据转存到手持发射机中。

手持发射机的作用是将上位机传来的点阵数据和面板键盘上接收到的命令经编码、调制后，以码分多址通信方式转发给户外的用户群，并可现场设置和调试显示屏的显示格式。

接收机将接收到的高频信号经放大整形、解调译码后，再并行输出给单片机，由单片机对接收数据进行识别、转存，实时改变显示方式和显示内容，并驱动LED显示屏。

2 硬件配置

系统硬件主要有三大部分，即上位机、手持发射机、接收机和显示模块。

2.1 上位机

上位机直接选用通用PC机，这主要是考虑到PC机处理指令能力很强，标准应用软件丰富，接口有很强的通用性，基于PC机的程序有很强的兼容性和可移植性，性价比高。

    由于上位机系统要完成显示信息（图像和文字）的录入、编辑及动画效果设计，因此，除了中心PC机外还必须配备相应的输入外设，例如扫描仪、摄像头、键盘等。网络（INTERNET）接口也是必不可少的，这样可以实现信息的远程下载和广告系统的网络化管理。

上位机系统的组成如图2所示。

2.2 手持发射机

发射机由单片机、键盘、编码器、发射器、串行通信接口和UPS供电系统组成，其结构框图如图3所示。

单片机的作用是将PC机传来的图像点阵或自身EPROM中的图像点阵暂存在发射缓冲区RAM中，再根据键盘的命令串行发送至编码器。单片机选用的是ATMEL公司的89S52，该芯片运算速度较快，性能稳定，且价格便宜。

键盘用于设定图像移动速度、显示模式和发射的通信协议。

编码器是本系统的关键部件之一，决定了通信的可靠性。它的功能是接收单片机的数据，按设定的格式进行编码，再串行输出到发射器。经过比较，我们选用了码分多址串行编码专用芯片。该芯片的主要特点有CMOS技术，低功耗，非常高的噪声免疫性（多帧同步），最多12位3态地址引脚(最多可提供312个地址码)，最多6位数据引脚，大范围的工作电压，单电阻振荡器，输出形式可设为锁存或瞬态。

发射器的作用是将编码后的数字信号调制到高频载波上，再经功率放大后发射出去，它决定了手持发射机的无线遥控距离。本系统选用了调制、驱动和发射一体化模块。该模块采用声表谐振器稳频，SMT树脂封装，频率一致性较好，免调试，特别适合多发多收无线遥控及数据传输系统。而一般的LC振荡器频率稳定度及一致性较差，即使采用高品质微调电容，温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。

采用UPS供电是为了保证手持发射机在户外工作时，发射缓冲区RAM中的数据不丢失。因为，发射缓冲区需要暂存的图像点阵数据量很大，若采用超大容量的非易失性存储器，如E2PROM，FLASH及FRAM等，不仅成本高，而且采购困难，所以系统选用了普通RAM作为缓冲寄存器。

2.3 接收机和显示模块

接收机和显示模块由接收器、译码器、单片机、显示驱动、LED屏及供电系统组成，其结构框图如图4所示。

接收器将接收到的高频信号经放大整形后解调出数字编码信号。我们选用了与发射模块相对应的接收解调一体化模块。该系列模块采用超外差、二次变频技术，并将所有的射频接收、混频、滤波、数据解调、放大整形电路全部集成在模块内，功能高度集成化，免去射频频率调试及超再生接收电路的不稳定性，具有可靠性高、频率稳定、接收频率免调试等特点。

译码器将数字编码信号译码，再并行输出给单片机。我们选用的是与编码相对应的码分多址串行解码专用芯片。

单片机负责接收数据的识别、保存、显示方式转换。单片机选用了ATMEL公司的89S52，通用性好，性价比高。

显示模块用于显示广告信息。该模块包括LED显示屏和显示驱动板，自带显示缓冲区，并以动态扫描方式驱动LED显示屏，具有功耗低、亮度大等特点。

接收显示系统的供电电源没有特殊要求，但要留有相当裕量并注意通风散热，因为，很多LED广告牌引起的火灾都是由于供电系统造成的。

3 软件结构

本系统的软件主要由三大模块组成，即上位机主控程序、发射机主控程序和接收机主控程序。

3.1 上位机主控程序

上位机主控程序实际上包括显示信息生成程序、显示点阵转换程序和串口通信程序，是三大主控程序中结构最复杂的一部分。

显示信息生成程序完成显示图像和文字的录入、编辑及动画效果设计。该程序首先采用DOS平台下的主控程序与底层通信软件结合，通过串行及并行通信口完成用户对源文件、INTERNET接口及其他输入设备的多参数录入。在此基础上用VisualC＋＋语言设计了主控软件，生成动画，并通过界面和对话框的形式实现了对整个上位机系统的可视化控制。

显示点阵转换程序就是将生成的显示信息通过点阵抽取和移动算法将显示信息转换为LED显示屏对应的点阵数据。对于彩色显示屏，需要将图像信息的RGB三基色数据分别抽样，并分块存储、顺序转发；对于连续的动画图像，要按帧分别计算偏移量，关键是背景图像与动画文字要同步。该部分的软件是在TURBOC3.0的环境下编写的。

串口通信程序则较为简单，附属于点阵转换程序中。

限于篇幅和技术原因，这里仅以PC机汉字抽取发送程序为例，叙述其原理和结构。

设终端显示屏所显示的是16×16的汉字点阵。所以，要想在终端上显示广告信息，必须将该信息所包含的汉字的点阵数据传到终端上。在TURBOC3.0中，将汉字赋值给一个变量时，实际上是将该汉字的区位码赋值给这个变量。通过用UltraEdit－32以二进制的形式，观察DOS的汉字库文件chs16.fon，发现汉字是以点阵的形式存储的。每个汉字都是16×16的点阵，笔划经过的地方为“1”，其余为“0”。这样，按从上到下，从左到右的顺序，一个汉字由256个点组成，也就是32个字节。汉字按区位码的顺序排列在汉字字库中，区码为行，位码为列，一区有94位。这样，某汉字在汉字库中的偏移地址为（区码×94＋位码）×32。取出后的32字节汉字点阵，经由PC机的串行口送入到发射机中。其流程如图5所示。

3.2 发射机主控程序

发射机主控软件的功能是通过串行口接收上位PC机发送来的图像点阵，读取键盘命令，并向编码器串行发送操作命令或显示数据。

该部分的软件是在KeilC51环境下编写的，它可以将C语言直接翻译成汇编语言，生成二进制码写入单片机，这样编写效率高一些。

程序是依靠中断方式来工作的，开机后等待串行口和INT0的触发。当串行口触发，则表明PC机有图像点阵数据传来，单片机立即接收点阵数据存于RAM中；当INT0触发，表明键盘有动作，立即接收键值判断命令的类别，并向接收机发送图像点阵数据或者操作命令。其功能流程如图6所示。

3.3 接收机主控程序

该部分软件的功能是完成对接收数据的识别、存储、变换和显示驱动，并可实现本地本机的自检，显示固化图像。当接收装置的译码芯片有输出时，单片机就中断当前的显示，接收标志字，然后判断此标志字的内容，确定将接收的是图像点阵，还是操作控制命令。若是点阵数据，就将其连续接收存放到一个显示缓冲数据库中，按当前的方式显示。若是命令，则立刻改变显示方式。

其中，关键的是图像上、下、左、右移动的实时实现。具体实现方法如下：

1）图像的上下移动将一图像点阵中的上一行数据赋给BUF[16][4]中对应的下一行，直到一个图像的移完为止；再移下一个图像的点阵。上移的过程类似。

2）图像的左右移动将一图像的每一行数据向左移位（使用C语言的移位指令），将移位后的点阵存放于BUF之中，即可显示。右移的过程类似。

接收机主控程序的功能流程如图7所示。

4 性能测试

系统功能及参数测试结果如下：

1）图像录入功能扫描仪、摄像头、数码相机、图像源文件；2）文字录入功能键盘、WORD/TEXT源文件；

3）动画设计功能文字或图形相对于背景移动、缩放；

4）发射机设置功能接收机序列号、图像移动命令、自检命令、发射命令；

5）接收机自检功能显示蓝草坪背景和“欢迎光临”移动字符；

6）发射机待机时间≥120h；

7）发射机遥控距离≥250m；

8）发射机缓存空间8MByte；

9）LED显示屏320×640DIP；

10）接收显示系统功耗≤4kW。

5 结语

整机性能测试及鉴定结论如下：

1）通过手持发射机遥控LED广告牌，方案新颖，实用性强，具有较高的市场推广价值；

第8篇：编程和数控的区别范文

中图分类号:TN919-34文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)22-0187-04

Study on Versatile Simulation Model for Digital SPWM with Dead-time Function

ZHENG Bi-wei1, CUI Fu-jun2, CAI Feng-huang1,2, WANG Wu1,2

(1. College of Electrical Engineering and Automation, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China;

2. Zhangzhou Kehua Technology Co. Ltd., Zhangzhou 363000, China)

Abstract: The simulation of the majority sinusoidal pulse-width modulation (SPWM) waveform is implemented in analog mode at present. For convenience of SPWM waveform simulation in digital control system, a versatile simulation model implemented with pure digit for SPWM wave is developed in PSIM simulation environment based on the generation mechanism of SPWM waveform. By the model, the bipolar SPWM waveform can be simulated arbitrarily at any different carrier frequency, modulating frequency, dead time and modulation ratio. taking the analysis of common dead-time effect in FB DC-AC circuit for example, a simulation circuit built with this model is utilized for analysis. The simulation results show the correctness and rationality of the model. Keywords: SPWM; PSIM simulation; Matlab; dead-time effect

0 引 言

近几十年,随着电力电子技术的迅猛发展,各式的电子仿真软件也争相出现,仿真技术日益成熟,仿真不仅可以缩短电力电子设备的研发时间,提高研发效率,还能节约大比的研发资金,达到事半功倍的效果。

脉宽调制(PWM)技术是利用半导体器件的导通与关断把直流电压变成电压脉冲列,并通过控制脉冲宽度或周期以达到改变电压的目的,从而使需要的输出电压在不同负载下或变化的输入电压下保持恒定[1]。得益于电力电子技术的发展,PWM技术也更为广泛地应用于各于领域。正弦脉宽调制(SPWM)技术可算是PWM技术的一个特例,在各种逆变电源中,为了得到更高精度的正弦输出波形,广泛地运用着SPWM技术,SPWM实现方法很多,早期通常用模拟方法实现,这几年,随着数字技术的日益成熟,数字SPWM逐渐替代常规的模拟SPWM成为一项非常热门的SPWM实现方法[2]。

对于实际中用数字SPWM实现控制的系统的软件仿真上,许多文章仍以模拟方式来实现,即用一个三角波发生源和一个正弦波发生源来比较产生SPWM信号,这种方法可以大致仿真出整个电路所起的效果,但是对软件编写者来说却要花很多时间在电路的搭建及参数调整上,而最终搭出来的模拟仿真电路却又跟实际的数字电路相差甚远。Matlab\Simulink等部分仿真软件有可以直接利用的SPWM波发生模块,但这些模块通常参数是固定的,也就是说仿真初始化设定了一些SPWM参数后,在仿真开始之后便无法根据系统的需要来改变这些参数,这样使得这些模块对实际中需要对SPWM波的输出进行闭环控制的电路的仿真上应用意义不大,另外由于仿真软件通常都将开关器件等理想化,所以通常这些软件自带的SPWM模块都缺乏死区单元设置,使得仿真结果跟实际带死区的SPWM波控制系统产生的结果却又有一定的差距。

本文研究了SPWM在仿真软件上的数字实现,基于PSIM仿真软件建立了SPWM数字发生模块,该模块可以实现载波频率,调制波频率以及死区时间,调制比的外部输入,以此来产生标准的SPWM波,为了验证模块的正确性和可用性,最后采用该模块对单相电压型全桥SPWM逆变器的死区效应进行了简单仿真研究。

1 SPWM的实现

常规模拟SPWM的实现是将标准正弦波和三角波进行比较来确定功率开关点的开关时刻。数字化SPWM实现是通过CPU内部计算直接产生需要的PWM波形输出。目前常用的数字化SPWM实现方法主要有规则采样法,自然采样法,等效面积法以及特定谐波消除法等,不同的方法有着各自不同的优缺点。另外SPWM驱动又可分为单极性驱动和双极性驱动,不同的驱动方式适用的场合也各不相同。由于本文主要研究的是SPWM仿真的数字实现,对其优缺点的说明就不具体展开,具体可以参照文献[3]。为了方便说明,在SPWM的驱动上选择的是常用的双极性驱动,数字实现方法采用对称规则采样法。其他方法可以参照本文方法进行。对称规则采样法是在一个三角载波周期内,只利用三角波的一个峰值点或谷值点所对应的正弦函数值来求取脉冲,其实现方式如图1所示。在图1中,以Ur,Uc分别表示调制波和载波幅值,若Uc=1,则调制度即为正弦波的幅值,即m=Ur,由图1的几何关系可得出,一个载波周期(Tc)内的脉宽时间(ton)为:

ton=(Tc)/2[1+msin(wrtd)](1)

图1 对称规则采样法

2 PSIM仿真软件及数字SPWM仿真模块建立

2.1 PSIM软件简介

PSIM是由美国的Powersim公司开发的面向电力电子技术的仿真软件,适合电力电子电路和系统的仿真软件很多,但是PSIM具有其独特的优势和特点:PSIM的仿真时间步长是固定的,所以不容易出现开关动作时的不收敛问题,可以进行快速仿真;用于电力电子专用的模型库很丰富,可以搭建同实际电路同样的电路模型;可以搭建模拟和数字电路混合的控制电路;半导体器件都采用的是理想开关[4]。另外,PSIM有别于一般的电力电子仿真软件很好的一点是外置了DLL功能块(动态链接库),允许用户用C语言或C++或FORTRAN语言编程,用Microsoft C或C++,Borland C++或Digital Visual Fortran 来汇编,并用 PSIM 连接起来,这些功能块可用于电力电路和控制电路中。PSIM最大的缺点是数据处理能力不够强大,包括绘图功能等,但PSIM提供了与Matlab的接口,通过内置的控件可以方便地将PSIM与Matlab连接起来,这使得可以充分利用PSIM在功率仿真方面的能力和Matlab/Simulink在控制仿真方面的能力。基于以上的特点使得PSIM更适合于进行功率电路分析设计和控制回路的设计[5]。

2.2 基于PSIM数字SPWM仿真模块建立

基于前面介绍的SPWM波的实现方法,在PSIM仿真环境下,运用DLL功能块,结合Microsoft visual C++进行编程,建立了数字SPWM波的通用仿真模块。图2为数字SPWM仿真模型的封装图,其中,spwm.dll表示该模型要调用的动态链接库文件,该文件由Microsoft visual C++编程产生,主要用来进行SPWM波脉宽的数字计算和输出,fc,fr,Td,Modu则分别表示外部输入给模块要产生的SPWM波的载波频率,调制波频率、死区时间及调制比。Driver1和Driver2则分别表示由该模块产生的具有Td死区时间的两路SPWM驱动信号。该模块的实现步骤如下:

(1) DLL文件生成。根据式(1),利用Microsoft visual C++对SPWM波的实现方式进行编程,具体流程图如图3所示,流程图中count,Ncount,Ncount_dead分别表示脉宽时间计数值、载波周期计数值及死区时间的计数值,Flag_cal_next是当前脉宽计数是否结束的标志位,Npulse,Npulse_next则分别表示当前载波周期的脉宽计数值及下一周期的脉宽计数值,gating1,gating2分别表示要输出的驱动信号。编程完成并顺利编译通过后,将会产生一个我们需要的DLL文件。

图2 数字SPWM仿真模块的封装

(2) PSIM下链接DLL文件。在PSIM仿真环境中,选取Elements\other\Function Blocks下的DLL模块,由于PSIM的DLL模块的引脚不能自由定义,只能选择系统自带的几种固定引脚数的DLL模块,为了满足输入输出需要,选择6输入6输出的DLL模块。将(1)中产生的DLL文件拷到PSIM的当前工作目录,双击模块,在File Name栏中输入DLL文件的全名,便完成了DLL文件与DLL模块的链接。

图3 VC++数字SPWM脉宽计算及输出程序流程图

(3) 模块输入输出定义。选择DLL模块的前4个输入端,分别作为载波频率,调制波频率以及死区时间,调制比的输入接口,选择模块的前2个输出端口作为输出两路驱动的输出接口,对没用到的端口,需要将其接地。为了方便最后的模块实现效果分析,本文将模块与Matlab相连接,选择Elements\Control\SimCoupler Module下的In Link Node模块,分别加在4个输入端口上,选择Out Link Node模块,分别加在2个输出端口上,这样,一个完整的PSIM仿真环境下的数字SPWM模块便建立完成。

3 数字SPWM仿真模块在逆变系统仿真中的应用

把上述的数字SPWM仿真模块用于单相电压型全桥SPWM逆变器的死区效应分析仿真中,建立的PSIM全桥逆变仿真电路如┩4(a)所示,在Matlab\Simulink仿真环境下,利用Simcoupler Module模块与PSIM进行数据连接,Matlab的仿真模型如图4(b)所示。

设定Matlab\Simulink仿真模型中SimCoupler_SPWM模块的输入载波频率fc=20 kHz,调制波频率fr=50 Hz,死区时间Td分别为0 s,2 μs,调制比为0.9,仿真结果如图5和6所示。从仿真结果可以看出,死区时间为0时,输出电压的理想波形主要是基波分量,其他一些高次谐波可以忽略不计,死区时间的加入使得输出电压波形在过零处产生了“交越失真”,产生了很多的附加谐波,低次谐波全为奇次谐波,THD变大,因此,死区效应对SPWM逆变器的影响不可忽略,实际应用中常采用一些死区补偿措施[6]。

图4 PSIM及Matlab/Simulink仿真模型

图5 无死区时的仿真结果

4 结 语

正弦脉宽调制(SPWM)在电力电子各个领域运用越来越广泛,随着数字芯片的发展和普及,基于DSP或单片机等芯片的数字SPWM也越来越多地得到推广和应用,本文根据SPWM波的产生机理,提出一种基于PSIM仿真软件的数字SPWM产生方法,相对其他一些模块可编程的软件,如Matlab\Simulink等。

图6 加入0.2 μs死区时的仿真结果

该方法运用Microsoft visual C++软件来编程,算法经仿真电路仿真调整后,最后的源程序只需少许修改便可直接运用到实际电路中以C或C++语言来编程的控制芯片中,不仅大大减少了软件开发者的工作,而且仿真电路跟实际电路更为接近,仿真结果也更加接近实际结果。

该模块以产生双极性SPWM波,只需将软件少许修改,便可产生单极性SPWM波等,方法类似。 另外,对需要用到数字闭环的场合,只需往程序里添加数字闭环程序,便可轻松地实现数字闭环仿真应用极为广泛。

参考文献

[1]张芳.正弦脉宽调制(SPWM)算法技术的研究[J].火控雷达技术,2008(4):105-107.

[2]彭力,张凯,康勇,等.数字控制PWM逆变器性能分析及改进[J].中国电机工程学报,2006,26(18):65-70.

[3]李刚,艾良.基于SPWM的正弦波设计与实现[J].现代电子技术,2008,31(13):154-155.

[4]野村弘,藤原宪一郎,吉田正伸.使用PSIMTM学习电力电子技术基础[M].胡金库,贾要勤,王兆安,译.西安:西安交通大学出版社,2009.

[5]KAMIRISK B,WEJRZANOWSKIK,KOCZARA W.An application of PSIM simulation software for rapid prototyping of DSP based power electronics control systems [C]//IEEE 35th Annual of Power Electronics Specialists Conference. Poland: PESC,2004, 1: 336-341.

[6]梁希文,蔡丽娟.逆变器死区效应傅里叶分析与补偿方法[J].电力电子技术,2006,40(6):118-120.

第9篇：编程和数控的区别范文

    直流无刷电机结构和连接

    三相直流无刷电机采用二二导通、三相六状态PWM调制方式。电机定子绕组轴向示意图如图1所示。

    当电流从A到B时,定子绕组产生的磁场为图1中A-B方向,如果电机顺时针运行,此时,永磁转子磁场应位于III区,产生的扭矩最大。当转子转过III区和IV区的交界,到达IV区时,定子绕组电流应相应改变成为从A到C,即产生的磁场成为图1中A-C方向。

    这样,定子磁场总超前转子磁场约90°,使转子不断的向前跟进。实现这个过程的关键是取得转子位置,积分编码器就起这个作用,如它的三路输出:PHASEA、PHASEB、PHASEC,在转子分别位于图1中的I到VI各区时,输出信号相应为:011、001、101、100、110、010。这样,通过捕捉积分编码器任一路输出上的跳变沿,读取跳变沿后的积分编码器输出状态,就可以确定转子的新位置,实现定子绕组电流换向。同时,利用定时器检测两次换向之间的时间间隔,计算出电机运行的速度,再通过调整PWM信号的占空比,调整定子电流,实现调速。

    DSP568xx中使用到的主要模块

    在Motorola的DSP568xx系列数字信号处理器的软件开发包中,给出了一个利用上述思路对直流无刷电机控制的应用程序:bldc_sensors。主要用到了DSP的脉宽调制PWM模块、定时器模块、相位检测器DECODER模块。

    PWM模块共有六路输出,分别用来控制三相的顶底共六个功率管。

    模块可以被配置成互补通道模式,即PWM0与PWM1为一对互补对,共三对互补对,如图2所示。互补对内的两个信号可以在芯片内部被互相交换,如图2中C相所示;也可以同时被屏蔽,使得输出全为0,该相就关断,如图2中A相所示。

    定时器模块是最普通的外设,在这个应用中,使用了5个定时器模块,它们分别是A0、A1、A2、A3和D0。前3个分别接积分编码器的一路输出,利用它们的输入捕捉功能,产生中断,在中断子程序内检测新的积分编码器输出状态,实现换相。A3接的也是积分编码器的一路输出,它用来测量某路霍尔信号两个跳变沿间的时间间隔,计算转子速度。D0用来产生20ms间隔的节拍,周期性的对系统状态进行转换和检测。