Bài giảng Điều khiển bằng máy tính - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định

Nội dung Bài giảng Điều khiển bằng máy tính gồm có khái niệm chung, cấu trúc các cổng giao tiếp máy tính, giao tiếp qua cổng song song, giao tiếp qua cổng nối tiếp và giao tiếp qua cổng USB, Các chuẩn truyền thông và giao tiếp máy tính, lập trình cho máy tính điều khiển, card thu thập dữ liệu và điều khiển, lập trình giao tiếp nối tiếp, các bộ chuyển đổi dữ liệu A/D và D/A, điều khiển tuần tự, hệ thống điều khiển số và mạng truyền thông công nghiệp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Điều khiển bằng máy tính - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định LỜI NÓI ĐẦU Môn học điều khiển bằng máy tính là một môn học chuyên ngành dùng giảng dạy cho sinh viên năm cuối ngành Công nghệ kỹ thuật Điện, Điện tử, Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa. Môn học đề cập đến vấn đề ứng dụng máy tính (Máy tính cá nhân PC, máy tính công nghiệp, và PLC) vào hệ thống điều khiển. Xu hướng phát triển là dùng điều khiển dựa vào máy tính (PC-based Control) với hệ điều hành mạnh, giao diện thân thiện, phần mềm dễ phát triển và giá thành hợp lý. Để học tốt môn học này sinh viên cần phải học qua các môn: Cấu trúc máy tính và giao diện, lý thuyết điều khiển tự động và vi xử lý. Bài giảng gồm các phần: khái niệm chung, cấu trúc các cổng giao tiếp máy tính, giao tiếp qua cổng song song, giao tiếp qua cổng nối tiếp và giao tiếp qua cổng USB, Các chuẩn truyền thông và giao tiếp máy tính, lập trình cho máy tính điều khiển, card thu thập dữ liệu và điều khiển, lập trình giao tiếp nối tiếp, các bộ chuyển đổi dữ liệu A/D và D/A, điều khiển tuần tự, hệ thống điều khiển số và mạng truyền thông công nghiệp. Bài giảng này tác giả đã đọc và giảng dạy cho các lớp ngành Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa từ khóa 2 đến khóa 7. Quá trình biên soạn bài giảng không tránh khỏi thiếu sót, nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn các nhận xét góp ý của các thầy cô trong Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định, cùng các bạn đồng nghiệp và bạn đọc để bài giảng ngày càng hoàn thiện hơn. i Mục lục LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................. i CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CHUNG .............................................................................. 1 1.1. Máy tính trong điều khiển quá trình ..................................................................... 1 1.1.1. Khái niệm cơ bản .......................................................................................... 1 1.1.2. Lịch sử phát triển ........................................................................................... 2 1.1.3. Hệ thống. ....................................................................................................... 4 1.1.4. Một số ứng dụng tiêu biểu của hệ thống điều khiển máy tính. ..................... 5 1.2. Điều khiển phân cấp và tích hợp hệ thống ........................................................... 7 1.3. Điều khiển vòng hở và điều khiển vòng kín. ....................................................... 8 1.3.1. Điều khiển vòng hở: ...................................................................................... 8 1.3.2. Điều khiển vòng kín (Điều khiển hồi tiếp): .................................................. 9 1.4. Các thành phần chính trong máy tính điều khiển ............................................... 10 1.4.1. Hệ thống máy tính ....................................................................................... 11 1.4.2. Bản mạch chính (Mainboard): .................................................................... 13 1.4.3. Bộ xử lý trung tâm (CPU) ........................................................................... 14 1.4.4. Bộ nhớ (Memory) ........................................................................................ 15 1.5. Câu hỏi và bài tập chương 1 ............................................................................... 15 CHƯƠNG 2. CẤU TRÚC NGOẠI VI GIAO TIẾP MÁY TÍNH ................................ 16 2.1. Giao tiếp qua rãnh cắm máy tính ....................................................................... 18 2.1.1 Giao tiếp qua rãnh cắm ISA ......................................................................... 18 2.1.2.Giao tiếp qua rãnh cắm PCI ......................................................................... 23 2.1.3. Giao tiếp qua Bus AGP. .............................................................................. 28 2.1.4. Giao tiếp qua Bus PCI Express (PCIe). ...................................................... 30 2.2. Cổng giao tiếp song song .................................................................................. 32 2.2.1.Giới thiệu về cổng giao tiếp song song ........................................................ 32 2.2.2. Cấu trúc của cổng song song ....................................................................... 33 2.3. Cổng giao tiếp nối tiếp (COM) .......................................................................... 37 2.3.1. Cấu trúc của cổng nối tiếp (COM) .............................................................. 38 2.3.2. Mạch chuyển mức ....................................................................................... 41 2.4. Cấu trúc cổng nối tiếp USB................................................................................ 42 2.4.1. Khái quát chung .......................................................................................... 42 2.4.2. Cấu trúc cổng USB ...................................................................................... 43 2.5 Giao tiếp không dây ............................................................................................ 48 2.5.1 Giao tiếp bluetooth ....................................................................................... 48 2.5.2. Giao tiếp hồng ngoại ................................................................................... 49 2.5.3. Giao tiếp qua mạng LAN hoặc Wifi ........................................................... 50 ii 2.6. Phương pháp chuyển đổi cổng USB sang UART .............................. ...