Page 158 - 机械设计制造与自动化技术研究

Research on Mechanical Design, Manufacturing and Automation Technology
机械设计制造与自动化技术研究

计算机互联网络技术应用于工业控制领域，将分散的数据采集、控制和管理信息
连成一体，实现资源共享，共同完成生产过程。
网络化是指把所有的用户（操作者、管理者、专家）连接成一个大的网络，

通过互联网等通信手段，相互交流信息，共同完成某项工作。网络化控制是一种
新型的控制形式，它可以充分发挥计算机的功能，突破常规控制方法的限制，并
且可以节省大量的资金和时间。目前，一些国家已经开始了网络化控制系统的研
究工作，其中英国、美国、德国、日本、法国等国走在前列。

（六）系统组成
单回路机电一体化控制系统通常由 微控制器（单片机、DSP 或其他数字处
理器）、输入输出接口、数据采集系统、传感器和执行机构等组成。
微控制器：是机电一体化控制系统的核心，它负责完成对信号的处理、计算

和逻辑判断等工作。微控制器可以根据需要进行编程和修改控制程序，实现复杂
的机电一体化控制功能。
输入输出接口：用于连接各种传感器和执行器，如传感器、开关、按钮等，
通过它们将外部环境信息传入微控制器，并将微控制器的指令传达给相应的执行

机构，实现人机交互功能。
数据采集系统：用于采集和处理与被控对象有关的参数信息，如温度、压力、
位置等，并将这些信息发送到微控制器中。
传感器：用于检测和采集被控对象的状态信息，如位移、速度、加速度等。

常用的传感器有电阻式、电容式、压电式、磁电式等。
执行机构：包括电机、液压泵、气动阀、液动元件等，它们接受微控制器的
指令，并按照指令进行控制操作。
检测设备：机电一体化设备通常配备有多个检测设备，用于测量被测量的大

小和变化情况。常用的检测设备有示波器、频谱分析仪、频率仪等。
辅助设备：如电源、散热风扇、防尘罩、工具箱等。
（七）硬件结构
单回路控制系统由一个或几个主控机组成，各主从机间用通信电缆连接，系

统控制过程中所有的状态信息均要通过通信接口传送到主控机上，以供分析处理。
这种结构的特点是：① 结构简单；② 各部件之间的逻辑关系比较明确；③ 各个
部件采用相同型号、同一种规格的元器件，便于实现互换性。

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