用计算器计算课件

用计算器计算课件（通用6篇）

篇1：用计算器计算课件

一、操作系统

定义：是自动管理计算机中硬件资源和软件资源的一组大型程序

1.目的：(1)使系统资源得到高效利用，增强计算机处理能力

(2)为用户创造良好的工作环境

2.分类：(1)单用户、单任务操作系统如：DOS

(2)单用户、多任务操作系统如：WINDOWS

(3)多用户、多任务操作系统如：UNIX、LINUX

(4)网络操作系统如：Netware,WindowsNT,LINUX

3.三大功能：

(1)硬件管理CPU管理、存储器管理、I/O设备管理

(2)软件资源管理程序和数据管理

(3)组织协调计算机运行控制用户的作业排序及运行、作业及外设等的调度、主机与外设的并行操作等等

二、程序设计和语言

定义把各种计算机语言编写的源程序翻译成计算机能直接执行的目的程序的软件

1.翻译方式编译、解释。

2.低级语言机器语言程序、汇编语言程序。

特点：不容易理解和编写，执行速度快，常用来编写系统软件和实时性要求较高的程序，例如：驱动程序、过程控制程序等。

3.高级语言比较接近于人类语言的一种计算机语言。

特点容易理解和编写但是执行速度比较慢，常用来编写应用软件。

常用高级语言有：Basic、C语言、Fortran和可视化编程语言VisualBasic(VB)、VisualC(VC)等

4.程序设计用各种编程语言设计制作程序的过程。

三、数据库管理系统和工具软件

1.常用数据库管理系统(FoxBASE、Foxpro、Access和Oracle等)

2.工具软件：为了方便软件开发，系统维护而提供的各种软件。

(如压缩软件、加密软件和反病毒软件)

四、应用软件

常用应用软件：文字处理、管理信息系统、办公室自动化、实时控制、计算机辅助设计和游戏软件等。

第四节数制与编码

一、数制日常生活中最常用的数制是十进制，逢X进一就是X进制。

二、计算机中的常用数制(二进制、八进制和十六进制)

注：二进制数、八进制数和十六进制数分别以B、O和H结尾

三、数制之间的转换

1.二进制和十进制之间的转换位权相加法

2.十进制和二进制之间的转换除二取余，自下而上

四、逻辑运算非NOT、与AND(逻辑乘)、或OR(逻辑加)

五、编码用来表示特定信息的0、1符号的组合称为编码

1.ASCII码(美国标准信息交换码)

七位二进制编码，可表示27即128个字符，分为控制代码和可打印代码，ASCII码字符用一个字节来表示，最高位置零。

2.BCD玛

3.汉字编码

(1)汉字基本字符型6763，一级汉字3755，二级汉字3008;

(2)区位码为汉字和国际上其他文字间交换信息而编制的国际标准代码，由区号和位号两个字节组成;

(3)汉字内码带有汉字标识符的国标码(每个字节最高位为1)，称为机器内部汉字代码，简称汉字内码;

篇2：用计算器计算课件

认识计算机网络课件模板

教材分析：

本节分别从计算机网络功能的角度、计算机网络的组成结构和类型的角度看待到底什么是计算机网络，它与通信网络的关系是怎样的，引导学生认识计算机网络的概念。作为本章的开首节，为了将来的学习需要打下基础。

学情分析：

学生可能对网络本身并不感兴趣，感兴趣的是网络里的内容。学生尤其对网络的拓扑结构，掌握起来会困难一些。

教学目标：

知识技能：

（1）理解计算机网络的基本概念及其分类；

（2）了解局域网中常见的拓扑结构，能分辨不同的类型。

过程与方法：

（1）能结合现实生活中的计算机网络，更好地领会网络基础知识。

教学重难点：

【教学重点】掌握计算机网络的概念及其分类。

【教学难点】掌握计算机网络的概念、功能及其组成。

教学方法：

讲授法，演示法

教学进程（不够可附页） 设计意图、偶发事件及处理、思考等

【教学过程】

一、引入课题：我们生活中哪些地方使用了计算机网络？

学生活动：思考回答。

设计意图：引入本节课题，集中学生注意力。

二、计算机网络功能

1、问题：咱们生活中很多地方都用到计算机网络，那么它有什么的功能？

学生活动：分组讨论。

设计意图：培养学生合作学习，小组讨论解决问题的能力。

2、小结：计算机网络功能：

①信息交换（数据通信）。如：电子邮件、网上聊天等。

②资源共享。如：网上浏览新闻、网上查找学习资料等。

师生共同小结，得出结论。

设计意图：培养学生提炼知识的能力，总结计算机网络的功能。

三、计算机网络的组成

1、问题：计算机网络有哪些部分组成？

2、实践：组织学生查看计算机教室的网络结构。

3、探究：

（1）单独一台计算机能不能称为网络？（多台）

（2）有了多台地理上分散的独立计算机系统，要成为网络，还需要什么呢？（网线）

（3）大家玩游戏时，怎么判定输与赢呢？还得要有什么呢？（游戏规则--网络协议）

设计意图：通过层层递进的问题，让学生对计算机网络有更深一层的认识，加深认识。

4、小结计算机网络组成、定义。

（1）计算机网络的组成：

①多台地理上分散的独立的计算机系统；

②传输介质和网络设备；

③通信协议。

（2）计算机网络的.概念。

计算机网络：指把地理上分散的独立的计算机通过软、硬件设备互连，在相应的网络协议支持下，以实现资源共享和信息交换的系统。

设计意图：培养学生提炼知识的能力。

四、认识计算机网络的分类

1、设问：大家平时听说过的网络类型有哪些？

2、讲解：计算机网络分类方式有多钟，一般的分类方式是按网络覆盖范围来分，分为：局域网(LAN)；城域网(MAN)；广域网(WAN)。对于各种网络的覆盖范围及适用场合大家自己总结。

网络分类 缩写 分布距离 计算机分布范围 具体例子

局域网 LAN 10m左右 房间 计算机课室

100m左右 楼宇 校园办公网

1000m左右 校园 校园网

城域网 MAN 10km 几个街区甚至整个城市 黄埔区教育网

广域网 WAN 100km以上 几个城市、国家或大洲 Internet

3、设计意图：让学生理解计算机网络的分类及各自的特点。

4、局域网中的常见拓扑结构：

拓扑结构：指网络中各结点计算机和其他设备的地理分布和互连关系的几何构形。

板书设计：

计算机网络功能：

①信息交换（数据通信）。如：电子邮件、网上聊天等。

②资源共享。如：网上浏览新闻、网上查找学习资料等。

小结计算机网络组成、定义。

计算机网络的组成：

①多台地理上分散的独立的计算机系统；

②传输介质和网络设备；

③通信协议。

计算机网络：指把地理上分散的独立的计算机通过软、硬件设备互连，在相应的网络协议支持下，以实现资源共享和信息交换的系统。

计算机网络分类方式有多钟，一般的分类方式是按网络覆盖范围来分，分为：局域网(LAN)；城域网(MAN)；广域网(WAN)。

教学反思：

一、教学源于教材、高于教材

信息技术的快速发展，或许会造成教材具有相对的滞后性。教师们在进行教学时，如果仅局限于教材的知识，不仅会招来学生们的不满，也会让自己的课堂缺乏生命力。每一个教学单元要“小而精”、“要深入和升华”，要进一步加工信息技术教材。的确，信息技术学科是一门崭新的学科，与其他学科相比显得年轻和稚嫩，在实践中不可避免地会面临很多的问题，但也毋庸置疑信息技术在整个社会中的地位，以及所带来的经济、社会变化。同时，它也是一门快速成长的学科，如果用辩证唯物主义的观点来看这个过程，用矛盾发展的观点来审视信息技术教育所发生的一切，我们就会发现它是在前进的过程中不断发展和完善的。

二、万事有其法

信息技术不同于其他学科教学的一个突出特点便是学生动手操作量大，老师对学生的个别性辅导量也大，常常需要老师马不停蹄地在机房转上大半节课，以及时发现学生练习中存在的问题，耐心帮助学生克服困难，纠正错误，改进方法，加快进步。如果老师放任学生自己练习而疏于辅导，有不少学生尤其是学习能力及自觉性较差的学生，会越学越无兴趣，越练越觉得“没意思”，最后变得疲塌厌学。因此，教师对于基础较差的学生一定要注意并且要坚持个别辅导，而对于一般的学生则可大力提倡小组团结合作或协作，效果同样不错甚至更好。

三、兴趣是最好的老师

篇3：浅析计算机教学课件的制作

一、计算机课件如何制作

(一) 突显教育目的

计算机课件制作时应该充分考虑它的教育性, 课件主题得当, 课件内容紧扣本节课的教学大纲。课件中要体现整个授课环节, 包括教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程、教学总结和反思。计算机课件能够突现出计算机教学的辅助性、直观形象性、启发性等特点, 其表现形式要合理、灵活、新颖, 符合学生普遍认知学习规律。课件要适应教学需要, 教学效果明确, 能够起到传统教学手段所不能做到的功能, 充分体现多媒体教学的优点。

(二) 彰显科学方法

计算机课件制作内容要正确, 结构逻辑严谨, 条理清楚, 层次清晰。背景、模板设置, 多媒体素材选用, 专业术语应用及操作等都要进行精心设计, 能站在观赏者的角度去考虑和制作课件。课件展示时机恰当, 展示时间适中, 课件制作要科学并符合学生认知心理, 才能达到预期效果。

(三) 讲究技术要求

计算机课件界面设计要交互、人性化, 课件整体操作应方便灵活, 不应出现链接、跳转等明显错误。操作对象的启动、链接跳转时间要短, 还要保证课件良好的安全性和稳定性。能充分利用视频、音频、动画、图片等多媒体技术, 并具有相应的控制技术, 计算机课件总体框架结构比较完整、规范、合理。

(四) 具备艺术效果

充分考虑课件界面整体布局和风格, 做到布局整体合理, 风格统一, 色彩搭配协调, 界面及界面内容简洁、美观, 符合视觉心理。其中文字、图片、音频、视频、动画等搭配恰当, 符合课件主题。课件整体制作要精美细致, 有较强的吸引力、感染力, 能激发学生更高的学习兴趣。

二、制作时的注意事项

计算机课件制作有很多技巧, 只有常做常学才能将它的制作方法融会贯通, 从而做到熟能生巧。制作课件的注意事项主要有以下几点:

(一) 精选多媒体素材

制作课件之前要搜集好多媒体素材, 边做边添加, 少做返工, 提高课件制作的效率。另外, 要对多媒体素材进行必要的挑选, 像素低、质量差的图片、音乐最好不用, 避免影响整个课件的观赏效果。

1. 文本材料。

不易太多, 不能把书本上的知识照搬到课件中, 要做到精、少。避免文本多、长、细、繁、杂、乱, 避免多个问题挤用一页, 避免超边距显示, 避免同页文本使用多个字体字号, 避免标题过小正文偏大, 避免文字颜色多而零乱……总而言之, 课件要主题鲜明、详略得当、言简意赅、恰到好处。

2. 图片素材。

图片的合理使用, 可以使课件更生动形象、新颖趣味, 还可以更清晰明了地阐明主题。在教学课件中使用的图片, 多数可以从网上搜索下载, 但是应该注意图片素材的像素, 对图片要做适当的专业的调整修改, 在不影响观看清晰度的情况下, 要选用文件容量较小的图片, 降低课件的容量大小, 提高课件的运行速度。

3. 影像资料。

影像资料在课件中的使用相对较少, 但是对阐明课件的主题有用, 使用影像文件效果就特别好, 更能吸引观赏者的注意力。

(二) 注意制作方法

1. 充分发挥多媒体的特点。

不将传统教案变为单纯的电子课件教案。课件教学应该是对课堂教学的提升, 它起到化难为易、化繁为简、变苦学为乐学等作用, 不能牵强附会, 使效果适得其反。

2. 图文混排布局结构合理。

混排时注意重点对象要突出, 文字最好不要覆盖在图片上。一个页面里需要有较多的图片同时出现时, 图片和图片之间最好不要有重叠, 要进行合理布局, 或按照一定的规则排序, 相对位置要得当。如果图片较多可以放在多页幻灯片中, 也可给每张图片添加出入动画, 而不影响观看效果。

3. 背景做到素雅。

不在幻灯片中随意加入GIF动画而影响观赏者的注意力, 没有必要的对象不随意加入到幻灯片中。整个演示文稿中的幻灯片背景一致, 素雅清淡而不花哨, 给人清新的感受。

4. 颜色搭配合理。

前后景颜色反差要大, 字体和背景颜色不要太相近。不能在幻灯片的制作过程中, 只强调界面的好看美观, 字体颜色和背景颜色无太多的反差, 在计算机屏幕上观看时看不出效果, 当演示文稿放映时, 坐在后面的人就看不清。一般而言, 字体的色彩要与背景的颜色是互补色, 这样观看起来才相对容易。不用纯度很高的颜色。没有经过与其他颜色调配的颜色, 当在演示文稿上使用时, 虽然很醒目, 但是很刺眼, 观赏者看起来会很不舒服。幻灯片颜色搭配应该清新漂亮, 背景颜色、文本颜色、标题颜色、超级链接文本颜色等要搭配适度、清新亮丽, 要合理。

5. 动画效果适度。

在课件中适量地添加动画, 可以增加课件的趣味性和观赏性。但并不是所有的课件对象都适合添加动画效果。动画设置应适量、适度, 过量或过于花哨的动画效果会使学生过分注意修饰性的动画而忽视了课件的主题。通常文档标题、文本正文最好不要过多地设置动画效果, 而对正文的补充、突出显示的文本可以设置少量简单的进入和退出效果。给动画设置进入和退出的速度应该适中, 不易太快或太慢, 也可以在对象的效果选项中设置延迟时间和精确速度的时间。

篇4：初中数学计算机课件开发应用技巧

关键词 初中数学；计算机；多媒体；课件

中图分类号：G633.6 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）15-0039-02

多媒体计算机辅助教学已成为一种教学常态，信息技术与数学学科的整合深入数学教学过程中。多媒体课件是目前最流行一种辅助教学工具，很多初中数学教师都会开发应用PowerPoint课件辅助教学，而几何画板、立体几体画板等教学辅助软件也日益深入数学课堂教学当中。通过多媒体课件的整合，能创设充满情趣的数学教学情境，突破教学重难点，启发学生主动思考，开发学生智力，提升数学课堂教学有效性，促进数学教学质量的提高。笔者结合多年应用多媒体课件辅助教学的实践经验，谈几点初中数学计算机课件开发应用的经验技巧。

1 选择最恰当的课件开发工具是成功的基础

课件开发工具软件可选择性很大，有PowerPoint、Flash、几何画板等，大部分数学教师都会使用PowerPoint软件，它操作简单、功能强大，是最简单实用的课件开发工具，是数学教师课件制作的基本功；几何画板对于平面几何表现良好，通过点、线、面可体现出复杂的几何关系和动态轨迹。Flash是现在主流课件制作软件，可制作出相当出色的二维动画和界面精美、交互性高的多媒体课件，但它的掌握和熟练周期比较长，比较适合操作技术能力较强的数学教师。当然，还有很多国产或相关课件开发工具，不论选择哪种课件开发工具，都要适合本学科特色和自身操作水平，选择最恰当的课件开发工具是成功的基础。

笔者推荐的是PowerPoint软件，从PowerPoint2007开始，界面、功能都有了翻天覆地的变化。它具有简单易学、功能强大、控制灵活等优势，短时间内可掌握课件制作基本技巧，很快就能开发出PPT课件辅助教学。另外，PPT的资源网络相当多，相当多精美的课件模版、边框、背景、音效等都可以从网上分享，既提高了PPT课件制作效率，也提升了PPT课件制作质量，从繁重的课件开发中把数学教师解放出来，有更多的精力投入备课和教学当中，全面提升数学教学质量。

2 数学多媒体课件制作应关注的开发原则

数学课件的设计要直观形象 数学课件的设计要直观形象，通过多媒体技术把抽象复杂的数学概念和逻辑关系表现出来，能充分应用Flash动画技术把数学曲线、图形变换等数学变换（如移、缩、拉、旋、补、拼、切等）直观地显示出来，为学生创造学习知识的实际环境，有利于激发学生联想、唤起兴趣、产生心灵呼应，从而自觉地参与学习、研究和探索。如勾股定理公式的推导，如果直接出现公式让学生记忆并生硬地套用公式，教学效果会大打折扣。而通过直观形象的勾股定理公式推演动画演示，让学生参与到互动发现勾股定理公式过程中，从而推导出勾股定理公式，教学效果显而易见。

数学课件的设计要体现出教学需要 数学课件的设计要把握住教学内容的特点，針对教学重难点用恰当的多媒体信息技术处理，这样数学课件辅助教学时才能突出重点、突破关键点，提高教学质量，即通过恰当的文字、图像、声音、动画、录像等多种媒体、多种方式化难为易、化繁为简，真正起到辅助教学的作用。如教学三角形的内角和，设计一个数学课件，可随意拖动一个三角形，任意改变三角形的形状，这样可通过电子量角器自动测量出三个角的角度，然后自动求和为180°。其实，这就是教学重难点，通过多媒体数学课件的辅助，使教学内容化难为易、化繁为简，能有效突破教学关键点，提升教学有效性。

数学课件的设计要保证科学严谨 数学是一门很严密的学科，那么对于多媒体数学课件开发应用来说也要确保科学严谨，充分体现数学思维逻辑性强、条理分明等特点，不论是新知识学习过程还是解题过程，多媒体课件应符合学生认识规律，符合数学思维过程，体现由易到难，循序渐进；体现逻辑严谨，数形结合，直观形象；体现数学知识的产生、形成和发展过程；体现精练简洁，图形、文字、符号规范。如二元一次方程组的解，在数学课件设计过程中一定要严谨地体现代入消元法或加减消元法的解法的流程，通过课件一步步的演示，让学生牢固掌握二元一次方程组的两种解法异同。

数学课件的设计也要精美细腻 精美细腻的数学课件才更吸引学生注意力，无形中增强数学课件辅助教学效果。因此，在设计多媒体课件时，面对大量的课件制作素材要精心选择、耐心处理、用心设计、费心整合，才能把各种有效的课件教学信息融合在一起，形成一个精美细腻的数学课件。这需要数学教师具备一定的艺术素养，以学生审美视角为着眼点，讲究课件画面艺术性、内容的精美性、交互的细腻性，体现数学课件严谨之美和形象之美。

如课件界面背景和内容布局，一二级导航按钮、课件文字的字体样式、图形图像质量和尺寸、音视频编码规范和质量指标、整体课件设计风格一致性等，只有这样统一和谐地考虑各种课件元素，才能使学生在艺术和谐的情境中激发情感、陶冶情操，启发学生感受美、追求美、创造美。

数学课件的设计要加强交流互动环节 一个数学课件不能设计成流水账式的灌输式课件，缺少交互性，忽略教师与学生、学生与学生之间的互动环节和情感交流通道，如果这样设计，数学课件辅助教学效果肯定达不到理想状态。特别是学生自学型的习题式数学课件，更应具有良好的交互性和反馈功能。数学多媒体课件制作中应坚持交互性原则，更多体现学生参与性和师生互动性。如概率一课，就可以通过互动游戏，让学生猜硬币正反面了解事件的可能性，在趣味游戏中让学生体验概述在生活实践中的乐趣和实用性，也掌握如何计算概率，顺利达成相应的教学目标。

3 熟悉数学课件设计流程，提高课件开发效率

数学课件开发流程与其他学科一样，先得确定教学目标，撰写好教案（这个教案是多媒体教案），再确定课件制作脚本，然后收集整体数学课件素材，最后整合课件素材，完成数学课件，调试应用，最终辅助教学，发挥作用，提升教学质量。这里需强调一点是，课件开发是一门综合技术，真正涉及数学课件制作细节时，掌握的现代教育技术能力越强，课件制作效果越随心所欲，只有您熟悉数学课件制作技巧，才能提高课件开发效率，才能发挥数学课件辅助教学的更多功效，真正为提升数学教学有效性服务。

综上所述，初中数学教师要加强信息素养，提升现代教育技术能力，掌握各种课件制作技巧，尤其是PPT课件开发技能，形成一种扎实的课件基本功，为提升数学课堂教学质量服务。

参考文献

[1]刘跃军.教师制作PPT课件存在的问题与对策[J].中国教育信息化，2009（18）.

[2]药小瑞.浅析初中数学与现代信息技术的有效整合[J].新课程，2014（11）.

[3]蒋祖珍.探讨如何提高初中数学的教学效率[J].现代阅读：教育版，2012（18）.

篇5：计算机辅助船舶制造课件.

ShipConstructor简介

ShipConstructor是加拿大ShipConstructor Software Inc.(SSI)公司最新推出的软件，是基于AutoCAD和Microsoft Access 二次开发的一套完整的用于产品建模的船舶建造软件。到目前为止，ShipConstructor 已拥有全球140多家造船及航运业的专业用户，在中国也拥有十几家专业用户。

SC软件主要功能模块

SHIPCAM:船体型线放样、外板和曲型板材展开等： 1）InverseBend :型材逆弯

2）LinesFairing :线型光顺

3）LoftSpace :线型处理

4）Pinjigs :胎架制造

5）PlateExpand :板材展开

6）Printoffsets :型值打印输出 7）ShellExpand :外板展开

8）StringerCutouts :外板纵骨切口形式

ShipConstructor Hull（ShipCAM）Work Flow

第一步：建立项目

（一）建立一个空项目

1.创建项目createproject shipcontructor——project——new project——(在影射盘Z新建一个文件夹scproject090707)Project folder:

1——影射盘Z新建一个文件夹scproject090707 2——服务器名称：server 3——安装目录下的项目模板C:2008HULL882008HULL88 4——ShipCon 第二步：shipcam

前期工作： 在cad2008中画出三维型线图，生产.dxf文件;导入到loftspace。（在loftspace中建项目）File——project file—import dxf file W:chycamziliaowork肋位线2

4．生成纵向控制线*.LGO

1)linefaiing→FILE/MAKE LINES OFFSETS 出现如下对话框： 6）loftspace——tools——surface generate 7）2.外板切割（介绍四种方法）

a.打开HULL.MSH→Lines/Create→生成你所需要的外板切割线→BLOCKS/TRIM→选切割线↙→选外板…→OK。

b.打开HULL.MSH→Planar Section→Plane Parallel→新建或打开*.LOC文件→生成你所需要的外板切割线→BLOCKS/TRIM→选切割线↙→选外板…→OK。c.在肋骨型线图上排好板缝，把板缝线存成*.DXF文件，注意肋骨型线零点与CAD零点对正。

d.打开HULL.MSH→FILE/IMPORT DXF FILE→选板缝线*.DXF，注意坐标转换→BLOCKS/TRIM→选切割线↙→选外板…→OK。

e.打开HULL.MSH→打开*.PMK文件，注意坐标转换→BLOCKS/TRIM→选切割线↙→选外板…→OK。（*.PMK 参见下面解释★1；*.PMK类似*.DXF，但*.DXF是二围投影线；*.PMK 是三围线，是二围线在各肋位上的投影线。）

第三步建立结构坐标系：

如何建立坐标系（定义GROUP）？（FRAME，DECK，LONGITUDINAL及ARBITRARY。）

a．建立横剖面坐标系（FRAME GROUP） 建立PROJECT→建立UNIT；

 打开UNIT→使用SCIN↙调进FRAME LINES；  点击 new plannar group→拾取某一FRAME LINE↙→给出所建坐标系（new planar group）特征。 OK b．建立水平面坐标系（DECK GROUP）

 打开UNIT→使用SCIN↙调进WATER LINES；  点击 new plannar group→拾取某一WATER LINE↙→给出所建坐标系（new planar group）特征。 OK c．建立纵剖面坐标系（LONGITUDINAL GROUP） 打开UNIT→使用SCIN↙调进BUTTOCK LINES；  点击 new plannar group→拾取某一BUTTOCK LINE↙→给出所建坐标系（new planar group）特征。 OK 第四步：定义库（也可在过程中建立）

Plate：板

Corrugated plate:波形板 Profile：型材 Plank：支架

Plate：对于板材来说，只能修改板的尺寸，edit size。1.标准件standards A.structural(肘板及其他标准件)在structural下新建一个文件，把想要做成标准件的零件做成实体板，定义它（define part）,以后建模时插入就可以了。注意：重复使用且特征相同的构件，可以做成标准件，尤其是肘板。做标准件时，注意零件的插入点的选择在坐标系的零点上。Ｂ.Ｐrofile 骨材

 Ｐrofile骨材的横剖面：

新建一个文件（ＣＡＤ文件.ＤＷＧ），画出某个规格骨材的横剖面，注意骨材插入点在零点上，一个规格的骨材需生成一个单独文件。

 Cutouts骨材的切口形式：

新建一个文件（ＣＡＤ文件.ＤＷＧ），画出某个规格骨材的切口形式，注意骨材的切口形式插入点在零点上，一个规格的骨材切口形式需生成一个单独文件。 Endcuts骨材的端部形式：

新建一个文件（ＣＡＤ文件.ＤＷＧ），画出某个规格骨材的端部形式，一个骨材端部形式需生成一个单独文件。骨材的端部形式也可以在材料库里定义。２.Manager: Shipconstructorrun manager,进去材料库，新建、删除，编辑材料（板、角钢，球扁钢等等）。

 板PLATE：可编辑修改名称，材料，板厚，实体颜色，切割速度，切割余量，规格尺寸及数量。

 骨材STIFFENER：名称，材料，调入剖面形状Profile（上述B：Ｐrofile）,编辑端部形式endcut, 调入切口cutout（上述B：Cutouts），库存stock。

1）套料优先度；2）使用的板材数量；3）库存量；4）长度5）宽度

Profile：型材库的定义步骤：1）edit shapes——new ——ok 2）structural stock editor ——new——shape下拉选择步骤1）中所设置的，其他可以不改。

第五步：结构建模

1.建船内底+加适当的余量 1.4水线+1号至44号肋位 将内底建成所需要的板材

在板上画出所需建内底纵骨的线，线上建所需的纵骨 1）定义内底板（1）——打开最下层甲板——

（1—44肋位）

（2）划出板缝线（3）生成板（4）加余量

（1.定于余量库：

——structure——plates——green standard；2.选择始终边，选择加余量边）

如库里没有的资料就建立零件库 2.中底桁、旁底桁的建立

纵剖面+内底板+肋骨+1）打开某一肋位

link内底板

内底、纵桁

2）3）4）定义肋板 开孔

先定义纵桁再定义肋板，纵桁连续肋板分开

焊接收缩量5）6）7）加过焊孔加扶强材

：选板，选择要过焊孔的终边

做舷侧肋骨

对肋骨进行剪切

8）9）旋转下看看效果 纵骨穿过肋板需要开孔

焊接收缩量——内底板——纵骨——纵桁——肋板——开孔——开过焊孔——加扶强材

第六步：HULL模块

1）新建hull——在SC hull 导入shicam文件导入面，单位m——mm 2）切面下来，注意坐标转换ucs——v 3）SC hull——surface——split 4）导入位置文件：import——loc：注意坐标转换 5）打marks线

Hull——surface——makelines——new——from surface——section 6）展开面

定义marklines线：选择要展开的面，右键edit marklines

定义板厚：选择要展开的面，右键edit surface properties ——stock 7）展开：展开之前，先隐藏不需要展开的板。右键expand surface ：需要改动的地方： General——text 20

ADD stock offset ：10余量 Templates 活络样本的信息

Strain——应力 Difference——差值

8）Xeplod ——炸开模样版，生成活络样板信息 修改表格样式，如0.18——18 9）命令：scplatemplatetableauto 选择出活络样本信息的对象，回车选择板 第七步：建立外板纵骨

1）建立unit——curved 2）将展开的板和原来的板导入curved：sc hull——export——

导入后注意坐标是否放大，如没有放大1000倍。13）把这些线生成排外板纵骨的面。Hull——stringer shell ——new 14）排纵骨

在需要排纵骨的地方划线，将生成的纵骨导入结构模块：

Flange边缘

到结构模块看看是否导进去

1.胎架的形成 1）定义胎架模板

2）3）在HULL的PINJIG下新建

Sc hull ——import shipcam ——.grup或mash注意单位的变化 4）5）Sc pingig ——move plate ——to orgin Sc pingig ——move plate ——另一个选择

6）7）8）Sc pingig——autolevel all plate 加上胎架 Sc pingig ——new Sc pingig——update table 第八步：项目检查以及组装策略

项目检查以及组装策略 1)检查项目（分段）

ShipConstructor 菜单-> Check Project ShipConstructor 菜单-> Check Unit 使用搜索功能搜索log文件，搜索Warning以及Error关键字，然后手动修复系统不能自动修复的错误 2)干涉检查

a)选择所需做干涉检查的分段或者图纸，新建一张用于干涉检查的图纸 b)SC Interference 菜单-> Check Interferences

3)定义组装策略（Assembly工具条）

a)选择所定义组装策略的零件所在的分段或者图纸，新建一张用于定义组装策略图纸

b)SC Product Hierarchy菜单-> Develop Product Hierarchy i.新建Product Hierarchy: Tools-> Product Hierarchy-> New ii.编辑组装策略层次：Tools-> Edit Levels iii.新建组装策略：Tools-> Assembly-> New iv.将零件定义到相应的组装策略中：选择零件-> 右击（或Tools）-> Assign to Assembly

4)装配图

a)定义模板

i.插入Keywords ii.定义BOM零件表，插入零件表

1.AutoCAD-> 表格样式

2.Manager-> General-> Production Output-> Bill of Materials 3.SC Arrangement Template-> Insert BOM table

iii.用MV命令定义Viewport，修改Viewport属性以满足显示要求

i）.ii）.iii）.iv）.v）.3D View

SC Arrangement Template-> Viewport Options 修改AutoCAD显示模式Structure Display

Pipe/HVAC/Equipment Options

b)生成装配图，对装配图进行修改

第九步：NEST-板材的套料:Navigator→Nest→New(给出文件名,建立一个新的Insert parts→选择要套料的零件及文件)→SC nestingPart相关参数选项OK选择板材规格及图框OKOK。SC nestingPart

Assign to nest→选择零件和板材规格回车后可以看到零件的相关信息在图上标志出来了.-型材的套料: Navigator→Nest→New(给出文件名,建立一个新的Profile Nesting→Profile Nest 文件)→ShipConstructorAssemblies(选择分段UNIT),OK→Profile Nest Manager(选择型材规格,选择零件)ADD→Profile Nest More Stock Needed(选择型材规格长度,输入用的型材长度)Create Nests→done Issue selected nests选中自动产生余料,将自动产生余料,接着套下面合适的零件.如果很多零件一起套料,软件将一起统筹计算,最合理的利用型材.-ManagerReportProfile Nests,在这里可以查看套料的情况,还可以生成套料结果为你需要的文件。第十步：主要内容概述

1、在LinesFairing中光顺AFT.lgo文件并存为AFT.lgs文件；

2、在LoftSpace中生成调入AFT.lgs文件并生成Cross Spline类型的曲面，存为AFT.msh文件；

3、使用frame.loc、water.loc、以及buttock.loc应用于AFT.msh上切出所需的肋位线、水线以及总剖线，分别保存为aft.frm、aft.wln以及aft.btk文件；

4、在HULL模块中调入AFT.msh文件，使用Split功能将AFT.msh文件分割为展开后不大于8000x3000mm的曲面；

5、将frame.loc导入作为LOC文件导入到HULL模块中，并作为Mark线标注到分割出来的所有曲面上；

6、将其中一块分割出的曲面展开，展开时需根据曲面上的Mark线生成木样板（活络样板信息）；

7、将展开后的曲面导出到结构模块中参与结构建模（注：导出前需定义板的材料，否则将导出失败）；

8、在HULL模块中导入aft.frm文件（polyline），将所有线生成一个stringer shell；

9、在stringer shell上生成几根纵骨（在展开的曲面附近）并将生成的纵骨导出到结构模块中；

10、在PinJig中新建一张图纸并导入U12.grp文件，使用该分段中的所有面生成胎架图；

11、在结构模块中新建一个分段，在该分段图纸中使用scin命令导入aft.frm文件（注：Polyline方式导入并将每根线导入到以线名命名的层中use line name, 注意导入时单位的变换），并利用导入的线生成结构建模所用的横向平面（FR_002-----FR_020）；导入aft.wln，并定义为水平平面（高度为5750的平面作为甲板平面、高度为2000的平面作为内底平面）；导入aft.btk，并定义为纵向平面；

12、在内底平面内FR_002-----FR_020范围内定义内底板（在内底板上加100余量），并在内底板下定义纵骨；在纵向平面内定义纵桁（考虑内底高度）；在FR_018横向平面内，定义肋板以及肋骨与横梁（考虑甲板以及内底高度，肋板上加人孔、焊接收缩量、过焊孔、扶强材、Mark线等）；13、14、15、使用check project（unit）功能检查并修复项目；

使用Interference功能检查零件间是否有碰撞，并修改模型； 使用Product Hierarchy定义所有新建零件的组装策略（在Primary中定义，增加部件N、板架M、组件L三个层次，每一个层次上定义几个装配，如N01、N02…等，将零件移至相应的组装层次中）；16、17、18、19、根据组装策略，在Assembly模块中生成装配图纸；

使用Auto Nest自动套料（Nest手动套料）功能生成套料图纸； 使用Profile Plot生成型材加工图；

使用Report功能生成一张与新建的组装策略有关的报表。

附件：SC主要命令的介绍

1.SHIPCONSTRUCTOR船体建造命令

该工具条下共有4个命令，主要用于结构三维模块的编辑、管理： Navigator:ShipconstructorNavigator（导航）:进入总菜单project；进入分段unit（三围状态），定义二围坐标系（group）；进入板架group(二围状态)，进行平面建模。

Model link ：shipconstructorMlink（连接），以把其他的板架、构件（group）调进来，检视三围关系是否正确。

new plannar group :Shipconstructor plannar group new…（新建板架，即坐标系）：只有进入三围状态，即进去整个分段unit，才能进行此操作。选择线/点此命令/给出板架（坐标系，GROUP）的特征/OK。

Manager: Shipconstructorrun manager,进去材料库，新建、删除，编辑材料（板、角钢，球扁钢等等）。2.视图命令

3D view:SC utilities3D viewpoint,三围视图的转换。production layers:构造线，这些线是用来定义零件，作为切割的内容，建议在工作完成后删除辅助线、多余的线。

solid layers:实体层，本层上的三围实体，用作检查干涉，以后的计算重量中心也将用到，非实体的东西不要放在本层上。production layers & solid layers:线和实体一起显示。（Activate Layer Group）激活图层组：

（Layer Visibility）可见图层：点击此命令，可隐藏不需要在本视图中出现的图层 3.Utilities命令

该工具条下共有5个效用命令，下面分别介绍。

Activate Ucs: SC utilities Activate Ucs，激活/建立相应的坐标系，即可进入相应的坐标系进行工作。

Hide Objects: SC utilities Hide Objects，隐藏对象。Unhide Objects: SC utilities Unhide Objects，不隐藏/显示对象。

（Snap）捕捉命令：用法未知。按住该命令下有一下拉菜单命令。（Toggle(Projects into UCS)）转换坐标命令：用法未知。（Move Geometry to layer）移动几何图形到图层。该命令有下拉菜单如下：

1）（Copy Geometry to layer）复制几何图形到图层。2）（Activate layer）激活图层。3）（Deactivate layer）锁定图层。4）（Activate layer group）激活图层组 4.建模命令

Tool Path:SC Structure Tool Path，定义板的轮廓（outside cut:外轮廓；inside cut:内轮廓，即开孔），此线用作板的切割。拾取板的轮廓线/点此命令/选外轮廓或内轮廓/OK。

Plate solid: SC Structure Plate：新建/编辑板。拾取板的轮廓线/点此命令/选择板厚及板的特征/OK。下拉菜单有折边板、板的编辑命令等。

按住该图标下另有五个功能选项，如下： 1）（Edit Plate）：用于板材实体编辑。2）（Corrugated Plate）:槽形板实体板。

3）（Edit Corrugated Plate）:编辑槽形板实体板。4）（Planking）: 5）（Edit Planking）: Stiffener Solid: SC Structure Stiffener：新建/编辑骨材（横梁、强横梁，纵骨，纵桁等等）。拾取骨材的线（位置/长短）/点此命令/选择骨材粘连的板（三围实体）/右键或回车/选择骨材及其特征/OK。下拉菜单有骨材的切口、骨材的编辑命令等。按住该图标下另有四个功能选项，如下：

1）（Stiffener Solid From Point）:两点之间做型材。2）(Edit Stiffener)：编辑型材实体。3）（Insert Cutouts）:插入型材切口。4）（Edit Cutouts）:编辑型材切口。

Faceplate Solid: SC Structure Faceplate，加扁钢面板，选择要加面板的板的边缘/选择板（三围实体）/选择扁钢及其特征/拾取端点/选择加在哪一段/选择板厚的朝向/OK。按住该图标下另有一个功能选项，如下：

1）（Edit Faceplate）:编辑面板实体。（即对面板实体特性进行编辑、修改）

Flange Plate: SC Structure Flange，做折边板，选择板的边缘/选择板（三围实体）/选择折边板及其特征/OK。下拉菜单对折边板进行编辑。

该图标下另有一个功能选项，如下：

1）（Edit Flange plate）:编辑肘板实体。（即对肘板实体特性进行编辑、修改）

Mark Group Intersections: SC utilities Mark Group Intersections，调入已经有坐标系和本做标系的交线，作为工作的参考线；调入已经有三围实体和本做标系的交线，作为工作的参考线。下拉菜单有命令：插入切口CUTOUT，做标志线MARKLINE，零件安装方向part orientation icon,焊接收缩量weld shrinkage。下拉菜单：

1）（3D to 2D）:从三维到二维的转换。

2）（Insert Stiffener Cutouts From Group）：在本坐标系插入从其他坐标系型材的切口（注：其他坐标系的型材必须和本坐标系相交）。

3）（Insert Stiffener Cutouts）：插入单个型材切口。4）（Break @Intersection）:交线打断。5）（Break @Distance）：距离打断。6）（Mark lines）：标志线，型材位置线。7）（Part Orientation Icon）：零件方向图标。8）（Weld shrinkage Icon）：焊接收缩图标。9）（Accuracy Control）：精度控制。

10）（Stiffener Accuracy control）：加强型材精度控制。Insert Standard Part: SC Structure Insert Standard Part，插入标准零件。注：重复使用切特征相同的零件，可以做成标准件，随时调进即可。

Define Part: SC Structure PartDefine，定义零件，选择零件的实体/拾取表示零件特征的数据（线、符号和文字等）/给出零件名及其所需要注释的内容/OK。注：表示零件特征的数据是切割数据和标注数据。下拉菜单

1）（Undefined Part）:取消零件的块定义。2）（Deactivate part）：解除零件。3）（Reactivate part）：恢复零件。4）（Edit part）:编辑零件。

Part list: SC Structure PartList，零件列表。

Develop Build Strategy: SC Build Strategy，组装策略。

ShipCam主要命令的介绍 1.视图命令

俯视图

侧视图

主视图

定义好的视图

定点视图

旋转视图

缩放

全屏

放大、缩小视图

2.显示控制

控制线曲率显示（关闭）

切割线控制线曲率显示（关闭）

降低曲率显示比例

提高降低曲率显示比例

曲线显示

曲面的显示（关闭）

斜率显示

使当前控制点始终在屏幕中心

使所有视图显示相同比例 3.控制点及控制线的控制工具

选控制线

选控制点

增加控制点

删除控制点

在两点间增加一点

将该条线上的点重新均布

将该条线上的点重新按位置分布

设置断点

将该条线变平

删除当前线

复制当前线

移动当前线

增大（减小）步长

1.切割线工具

切肋位线

切纵剖线

切水线

用两点切线

用三点切线

篇6：计算机控制技术课件范文

1.1 计算机控制系统概述

控制对象的复杂化→控制系统的复杂化（多输入—多输出系统、非线性系统、时变和分布参数系统等等）→常规控制方法和手段难以实现→微型计算机的出现并应用于自动控制领域，使自动控制水平产生了巨大的飞跃。

自动控制是在非人工直接参与的前提下，应用自动控制装置自动地、有目的地控制设备和生产过程，使他们具有一定的状态和性能，完成相应的功能，实现预定的目标。自动控制系统一般可以分为：开环控制系统和闭环控制系统两大类。

所定谓开环控制系统是指控制器按照先验的控制方案对对象或系统进行控制，使被控制的对象或系统能够按照约来运动或变化。如图1.1所示。

闭环控制系统是按照偏差进行的控制，较开环控制系统增加了一个比较环节和一个来自被控参数的反馈信号。

计算机控制系统的控制过程可简单地归纳为三个过程：（1）信息的获取（2）信息的处理（3）信息的输出 1.2.2计算机控制系统的硬件组成

典型的计算机控制系统的硬件主要包括：计算机主机、过程控制通道、操作控制台和常用的外设，应该指出的是，随着计算机网络技术的快速发展，网络设备也成为计算机控制系统硬件不可少的一部分。1.主机

主机是指我们用于控制的计算机，它主要由CPU、存储器和接口三大部分组成，是整个系统的核心。

目前使用的主机有：单片机、PLC、工业PC等。

它主要完成数据和程序的存取、程序的执行、控制外部设备和过程通道中的设备的工作，实现对被控对象的控制，实现人机对话和网络通信。

由于CPU技术的发展和广泛应用及网络技术的发展和广泛应用，主机还要完成对一些含CPU设备和网络设备的控制。2 过程控制通道

过程控制通道是被控对象与主机进行信息交换的通道，根据信号的方向和形式，过程控制通道又可分为：（1）模拟量输入通（2）模拟量输出通道（3）数字量输入通道（4）数字量输出通道 3.操作控制台

操作控制台是计算机控制系统人机交互的关键设备。通过操作控制台，操作人员可以及时了解被控对象的运行状态，运行参数；对控制系统发出各种控制的操作命令，并且通过操作控制台还可以修改控制方案和程序。操作控制台包括：（1）信息的显示（2）信息的记录（3）工作方式状态的选择（4）信息输入 4.通讯设备

通讯设备已成为计算机硬件的一个重要部分。这些设备可以完成计算机控制系统的信息交换。1.2.3 计算机控制系统的软件组成系统软件和应用软件

•系统软件是维持计算机运行操作的基础，是用于管理、调度、操作计算机的各种资源，实现对系统监控与诊断，提供各种开发支持的程序。包括：操作系统、监控管理程序、故障诊断程序、各种计算机语言及解释、编译工具，一般由供应商提供或专业人员开发，用户不需自己设计开发。

•应用软件是用户根据控制对象、控制要求，为实现高效、可靠、灵活的控制而自行编写的各种程序。包括：数据采集、数字滤波、标度变换、键盘的处理、过程控制算法、输出与控制等程序。

1.2.4计算机控制系统的分类

•按系统结构分为：开环和闭环控制系统； •按控制规律分为：程序和顺序控制、常规控制、高级控制（最优、自适应、预测、非线性等）、智能控制（FUZZY控制、专家系统和神经网络等）

•按系统功能分为：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统和计算机集成制造系统六大类。

•控制过程：计算机通过数据输入通道对生产过程各项参数进行采集，根据工艺和生产的需求进行最优化计算，计算出优化的操作条件和参数，利用其输出设备，将其结果显示或打印。操作人员根据计算机提供的结果改变控制器的参数或设定值，实现对生产过程的控制，属于计算机离线最优控制的一种形式。

•该系统结构简单、控制安全、灵活，由于人的介入使该系统可以应用于一些复杂的不便由计算机进行直接控制的场合。

计算机监督控制系统是计算机集散系统的最初、最基本的模式。分为两种结构：SCC+模拟调节器，SCC+DCC（两级计算机控制系统）。如图1.7所示 ：

一、常用的传感器类型

•压力检测及变送 •温度检测和变送 •流量检测及变送 •物位检测及变送

•其它检测仪表和装置（接近开关、光电开关、测速发电机、光电编码器、测厚仪表）

二、变送器的信号传输及供电线制

1.气动变送器：用两根气动管线分别传送气源和输出信号。它的气源或电源从控制室送来，而输出信号送到控制室。

2.电动模拟式变送器：采用二线制或四线制传输电源和输出信号。

2.2 过程控制中常用的执行器

执行器在过程计算机控制系统中的一个重要组成部分。它的作用是接收控制器送来的控制信号，改变被控介质的流量，从而将被控变量维持在所要求的数值上或一定的范围内。

一、执行器的分类

1.按动力能源分：气动、电动、液动

2.按动作极性分：正作用执行器和反作用执行器

3.按动作行程分：角行程执行器和直行程执行器

4.按动作特性分：比例式执行器和积分式执行器

二、气动执行器

1.原理：利用压缩空气作为能源

2.特点：结构简单、动作可靠、平稳、输出推力较大、维修方便、防火防爆，而且价格较低；它可以方便的与气动仪表配套使用，即使是采用电动仪表或计算机控制时，只要经过电/气转换器或电/气阀门定位器，将电信号转换为0.02~0.1MPa的标准气压信号，仍然可用气动执行器。

三、电动执行器

1.原理：它接收来自控制器的4~20mA或0~10mA直流电流信号，并将其转换成相应的角位移或直行程位移，去操纵阀门、挡板等控制机构，以实现自动控制

2.分类：直行程、角行程和多转式等类型

3.结构：电动执行器主要由伺服放大器和执行机构组成，如下图： 现场总线执行器

现场总线的智能执行器由传统的执行器、含有微处理器的控制器以及可与PC或PLC双向通信的模件及软件组成，具有与上位机或控制系统通信的功能

•智能化和高精度的系统控制功能

•一体化的结构

•智能化的通信功能

•智能化的自诊断功能

2.3 运动控制中常用的执行机构

•直流伺服电机 •交流伺服电机 •步进电机

•电磁阀和液压阀

第3讲 计算机总线技术 主要内容：

1.总线的基本概念

2.内部总线

3.外部总线

•随着微处理器技术的飞速发展，总线技术也得到不断创新。先后出现了ISA、MCA、EISA、VESA、PCI、AGP、IEEE1394、USB等总线技术。

•芯片内部的总线技术也在不断发展，AMBA、Core Connect、CoreRAM等已经形成集成电路内部十分具有竞争力的总线标准。

•工业控制的PROFIBUS，FF等现场总线技术。

•总线的数据传输速度也不断提升，目前，AGP局部总线数据可达528MB/s，PCI-X可达1GB/s，系统总线传输速率也由66MB/s提高到100MB/s甚至更高的133MB/s、150MB/s、200MB/s。

一、总线的基本概念

（2）按照总线在系统结构中的层次位置分

56根并行总线按功能可分为五大类 ¡ª逻辑电源线6根(引线1～6)¡ª数据总线8根(引线7～14)¡ª地址总线16根(引线15～30)¡ª控制总线22根(引线31～52)¡ª辅助电源线4根(引线53～56)

–ISA总线：问世较早，是8位、16位数据传输总线的工业标准

最高传输速率8Mbps；寻址空间16MB；将CPU看作唯一的主模块，其余外设均为从模块，包括可以暂时掌握总线的DMA和协处理器；98根总线分成5类：地址线、数据线、控制线、时钟线和电源线

–MCA：微通道体系结构。IBM在推出386时提出，数据、地址总线宽度32位，支持4GB的寻址能力；数据传输速率33Mbps；在电气及物理上与ISA不兼容；IBM没有公布标准

–EISA总线：89年推出486时提出，32位数据总线，支持32位地址通路；总线主控技术，扩展卡上具有总线主控处理器；与ISA兼容，支持多个主模块；可以自动根据需要进行32、16、8位数据间的转换；支持多总线主控模块；

–PCI高性能局部总线：92年由Intel公司带头制定的设备总线标准；支持64位数据传送、多总线主控模块、线性猝发读写和并发工作方式；具有即插即用功能(PnP)；最高传送数据132Mbps；兼容性强、成本低

•PCI总线特有的配置寄存器为用户使用提供了方便。系统嵌入自动配置软件，在加电时自动配置PCI扩展卡，为用户提供了简便的使用方法。

•又称为通信总线，用于计算机之间，计算机与远程终端，计算机与外部设备以及计算机与测量仪器仪表之间的通信。

•该类总线不是计算机系统已有的总线，而是利用电子工业或其他领域已有的总线标准。外部总线又分为并行总线和串行总线。•常用的外部总线：

IEEE-488总线

RS-232-C总线

RS-422和RS-485总线

通用串行总线（USB）

•IEEE-488总线是一种并行外部总线，专门用于计算机与测量仪器、输入输出设备，以及这些仪器设备之间的并行通信。

•IEEE-488是1970年由美国惠普公司开发的并行通讯总线,总线上连接的设备有三种，工作方式也有三种: •听者（¡°受话¡±方式）：同时可有多个 •讲者（¡°送话¡±方式）：每时只能有一个 •控者（¡°控制¡±方式）：每时只能有一个

（2）IEEE-488总线的连接示意图

–采用异步方式，利用三条控制线进行握手联络，实现三线握手的数据传输

–数据传输率不得超过每秒1M字节 –总线上的设备数不得多于15个

–电缆总长度不超过20m，两设备间不超过2m –采用负逻辑

‚不用MODEM的直接通信线路

（2）USB设备的主要特点

–采用USB接口的设备支持热拔插)–USB接口可以同时连接127台USB设备。–速度方面，USB 1.1总线规范定义了12 Mb/s的带宽，而USB2.0可提供480Mb/s的传输速度。–USB总线能够提供500 mA的电流

USB总线系统中的设备可以分为三个类型 –USB主机

–USB 集线器（HUB）

–USB总线的设备，又称USB功能外设

第4讲

过程通道与人机接口

过程通道:是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道，它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量（开关量）输入通道、数字量（开关量）输出通道。本讲主要内容 1.模拟量输入通道 2.模拟量输出通道 3.数字量输入输出通道 4.人机接口

模拟量输入通道（A/D接口）的组成

•模拟量输入通道的组成 –传感变送器

–输入信号调理电路 –多路模拟切换开关 –前置放大器 –采样保持器

–模／数转换器（A/D）–控制电路等

五、A/D转换

•A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。

•模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A/D转换前，输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。•A/D转换后，输出的数字信号可以有8位、10位、12位和16位等。

1.A/D转换器的工作原理

（2）逐次逼近法

2.A/D转换器的性能指标

（1）ADC0809

CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，主要特性：

1）它是具有8路模拟量输入、8位数字量输出功能的A/D转换器。

2）转换时间为100μs。

3）模拟输入电压范围为0V～+5V，不需零点和满刻度校准。

4）低功耗，约15mW。

1）查询法

优点:接口电路设计简单。

缺点：A/D转换期间独占CPU，致使CPU运行效率降低。2）定时法

优点:接口电路设计比查询法简单，不必读取EOC的状态。

缺点：A/D转换期间独占CPU，致使CPU运行效率降低；另外还必须知道A/D转换器的转换时间。3）中断法

优点：A/D转换期间CPU可以处理其它的程序，提高CPU的运行效率。

缺点：接口电路复杂

④ ADC0809的接口电路

（2）12位A/D转换器AD574

② AD574的工作过程

③ AD574的接口电路

4.A/D转换器接口的隔离技术 主要采用光电耦合器 4.2 模拟量输出通道

一、D/A转换器

7.D/A转换器性能指标

8.D/A转换器的种类

（1）DAC0832结构框图及引脚说明

① CPU执行输出指令，输出8位数据给DAC0832；

② 在CPU执行输出指令的同时，使ILE、/CS、/WR1三个控制信号端都有效，8位数据锁存在8位输入寄存器中；

③ 当/WR2、/XFER两个控制信号端都有效时，8位数据再次被锁存到8位DAC寄存器，这时8位D/A转换器开始工作，8位数据转换为相对应的模拟电流，从Iout1和Iout2输出。

三、D/A接口的隔离技术 通常采用光电耦合器

两种隔离方式：模拟信号隔离和数字信号隔离

2.数字量隔离

4.4数字量输入输出通道

1.数字量（开关量）的概念 –开关的闭合与断开

–指示灯的亮与灭

–继电器或接触器的吸合与释放

–电机的启动与停止

–设备的安全状况等

功能：对现场输入的状态信号进行转换、保护、滤波、隔离，以转换成计算机能够接收的逻辑信号

3．常用的几种数字量输入的接线方式

二、数字量输出通道

2．输出驱动电路

第5讲

数字控制器的设计

•数字控制器概述

•数字控制器的模拟化设计 •数字控制器的离散化设计 •数字PID控制算法 •常规控制方案 •先进控制方案

5.1 数字控制器概述

整定过程：先按模拟PID控制器参数整定方法来选择，然后再适当调整，并考虑采样周期对整定参数的影响

2.扩充响应曲线法（动态特性法）

•三种常用指标：

•最佳整定参数应使这些积分指标最小，不同积分指标所对应的系统输出被控变量响应曲线稍有差别

•一般情况下，ISE指标的超调量大，上升时间短；IAE指标的超调量适中，上升时间稍短；ITAE指标的超调量小，调整时间也短，用得较多

5.4 常规控制策略

一、串级控制系统

二、前馈控制系统

1）典型的前馈-反馈控制系统

第6讲

常用控制程序设计

•软件系统概述

•测量数据预处理技术 •查表及数据排序技术 •数字滤波技术

应用软件的设计主要包括以下几个模块：

•系统界面模块 •采集模块 •控制模块 •数据处理模块 •打印显示模块 •数据存储模块 •数据传输模块等

一、程序设计步骤

第7讲 计算机控制系统中的 抗干扰技术

•干扰的传播途径与作用方式

•硬件抗干扰技术 •软件抗干扰技术

7.1 干扰的传播途径与作用方式

一、计算机控制系统中干扰的来源

二、干扰的传播途径

•在计算机控制系统的现场，往往有许多强电设备，它们的启动和工作过程中将产生干扰电磁场，另外还有来自空间传播的电磁波和雷电的干扰，以及高压输电线周围交变磁场的影响等。

–电场耦合又称静电耦合，是通过电容耦合窜入其他线路的。–电场干扰可以通过两根导线之间构成的分布电容窜入系统

–在任何载流导体周围都会产生磁场，当电流变化时会引起交变磁场，该磁场必然在其周围的闭合回路中产生感应电势引起干扰。

–在设备内部，线圈或变压器的漏磁也会引起干扰；在设备外部，平行架设的两根导线也会产生干扰，由于感应电磁场引起的耦合，可以计算感应电压

–公共阻抗耦合干扰是由于电流流过回路间公共阻抗，使得一个回路的电流所产生的电压降影响到另一回路

–在计算机控制系统中，普遍存在公共耦合阻抗，例如，电源引线、印刷电路板上的地和公共电源线、汇流排等。这些汇流条都具有一定的阻抗，对于多回路来讲，就是公共耦合阻抗

三、干扰的作用方式

按干扰作用方式的不同，可分为差模干扰、共模干扰和长线传输干扰

（1）定义：是指系统的两个信号输入端上所共有的干扰电压,共模干扰也称为共态干扰或纵向干扰

（2）产生共模干扰的原因：

计算机的地、信号放大器的地与现场信号源的地一般相隔一段距离，在两个接地点之间往往存在一个电位差Vc，该电位差是系统信号输入端上共有的干扰电压，会对系统产生共模干扰

（3）表现方式：

对于系统的干扰来说，共模干扰大都通过差模干扰的方式表现出来。

结论：

对于存在共模干扰的场合，应采用双端差动输入方式

为了衡量一个放大器抑制共模干扰的能力，常用共模抑制比CMRR表示，即

（1）定义：在计算机控制系统中，现场信号到控制计算机以及控制计算机到现场执行机构，都经过一段较长的线路进行信号传输，即长线传输。（2）信号在长线中传输遇到的三个问题

一是波反射现象：高速变化的信号在长线中传输时，会出现波反射现象

二是信号延时

三是外界干扰 7.2 硬件抗干扰技术

二、接地系统的抗干扰技术

在过程控制计算机中，对上述各种地的处理一般是采用分别回流法单点接地。

单点接地与多点接地 2.输入系统的接地

•在输入通道中，为防止干扰，传感器、变送器、和信号放大器通常采用屏蔽罩进行屏蔽，而信号线往往采用屏蔽信号线。屏蔽层的接地也应采取单点接地方式，关键是确定接地位置。3.主机系统的接地

•为了提高计算机的抗干扰能力，将主机外壳作为屏蔽。而把机内器件架与外壳绝缘，绝缘电阻大于50MΩ，即机内信号地浮地。

三、过程通道的抗干扰技术

•过程通道是计算机控制系统的现场数据采集输入和输出通道，它包括了现场信号源、信号线、转换设备、I/O接口电路，主机和执行机构等。

•过程通道涉及内容多，分布广，受干扰的可能性大，其抗干扰问题非常重要。•过程通道干扰的来源是多方面的，主要有共模干扰、差模干扰和长线干扰。（1）变压器隔离

•变压器隔离：利用隔离变压器将模拟信号电路与数字信号电路隔离开，也就是把模拟地与数字地断开，以使共模干扰电压不能构成回路，从而达到抑制共模干扰的目的。另外，隔离后的两电路应分别采用两组互相独立的电源供电，切断两部分的地线联系.•这种隔离适用于无直流分量信号的通路。对于直流信号，也可通过调制器变换成交流信号，经隔离变压器后，用解调器再变换成直流信号。（2）光电隔离

•光电耦合器是由发光二极管和光敏三极管（或达林顿管、或晶闸管等）封装在一个管壳内组成, 实现以光为媒介的电信号传输。（3）浮地屏蔽

•浮地屏蔽：指信号放大器采用双层屏蔽，输入为浮地双端输入，如图示。这种屏蔽方法使输入信号浮空，达到了抑制共模干扰的目的。2.差模干扰的抑制 3.长线传输干扰的抑制

–同轴电缆对于电场干扰有较强的抑制作用，工作频率较高。双绞线对于磁场干扰有较好的抑制作用，绞距越短，效果越好。在电场干扰较强时须采用屏蔽双绞线。

–在使用双绞线时，尽可能采用平衡式传输线路。所谓平衡式传输线路，是双绞线的两根线不接地传输信号。因为这种传输方式具有较好的抗差模干扰能力，外部干扰在双绞线中的两条线中产生对称的感应电动势，相互抵消。同时，对于来自地线的干扰信号也受到抑制。4.终端阻抗匹配

•为了消除长线的反射现象，可采用终端或始端阻抗匹配的方法。5.始端阻抗匹配

始端阻抗匹配：在长线的始端串入电阻R，通过适当的选择R，以消除波反射

7.3 软件抗干扰技术 2.输入数字信号的抗干扰 3.输出数字信号的抗干扰

•由于干扰，可能使计算机输出的正确数字信号，在输出设备中得到的却是错误信号。

在软件上可以采取以下一些方法提高抗干扰能力：

二、CPU及程序的抗干扰技术

•CPU是计算机的核心。当CPU受到干扰不能按正常状态执行程序时，就会引起计算机控制的混乱，所以需要采取措施，使CPU在受到干扰的情况下，尽可能无扰地恢复系统正常工作。1.指令冗余

•当CPU受到干扰，程序“跑飞”后，往往将一些操作数当作指令代码来执行，从而引起整个程序的混乱。采用指令冗余技术是使程序从“跑飞”状态，恢复正常的一种有效措施。2.软件陷阱

•软件陷阱是在非程序区的特定地方设置一条引导指令（看作一个陷阱），程序正常运行，不会落入该引导指令的陷阱，当CPU受到干扰，程序“跑飞”时，如果落入指令陷阱，将由引导指令将“跑飞”的程序强制跳转到出错处理程序，由该程序段进行出错处理和程序恢复。3.Watchdog技术