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工程化模入模出的实现班级：自动化093姓名：吕凯学号：2009023313一、模拟量输入接口与过程通道在计算机控制系统中，模拟量输入通道的任务就是把从系统中检测到的模拟信号，变成二进制数字信号，经接口送往计算机。
传感器是将生产过程工艺参数转换成电参数的装置，大多数传感器的输出是直流电压（或电流）信号，也有一些传感器把电阻值、电容值、电感值的变化作为输出量。
为了避免低电平模拟信号传输带来的麻烦，将温度、压力、流量的电信号变成0~10mA或4~20mA的统一信号，然后经过模拟量输入通道来处理。
1.1、模拟量输入通道的组成模拟量输入通道的一般结构如图2-14所示。
过程参数由传感元件和变送器测量并转换为电流（或电压）形式后，再送至多路开关；在微机的控制下，由多路开关将各个过程参数依次地切换到后级，进行采样和A/D转换，实现过程参数的巡回检测。
由2-14图可知，模拟量输入通道一般由I/V变换，多路转换器，采样保持器、A/D转换器、接口及控制逻辑等组成。
图2-14 模拟量输入通道的组成结构1.2、信号调理和I/V变换1、.信号调理电路信号调理电路主要通过非电量的转换、信号的变换、放大、滤波、线性化、共模抑制及隔离等方法，将非电量和非标准的电信号转换成标准的电信号。
信号调理电路是传感器和A/D之间以及D/A和执行机构之间的桥梁，也是测控系统中重要的组成部分。
（1）非电信号的检测-不平衡电桥电桥将电阻，电感，电容等参数的变化变换为电压或电流输出的一种测量电路。
由于电桥电路具有灵敏度高，测量范围宽、容易实现温度补偿等优点，因此被广泛采用。
图2-15所示为一个热电阻测量电桥，由三个精密电阻R1，R2，R3和热电阻R PT 构成。
激励源（电压或电流）接到E 端。
AB 两端接到测量放大电路。
一般情况下R2=R3，R1=100Ω，当测量温度为0℃时，R PT 100Ω（铂电阻分度号为Pt100），此时电桥平衡，输出电压V out =0.。
第二章输入输出接口与过程通道在计算机控制系统中，为了实现对生产过程的控制，要将对象的被控参数及运行状态，按要求的方式送人计算机处理，再将结果以数字量的形式输出，并将数字量变换为适合生产过程控制的量，因此在计算机接口和生产过程之间，必须设置信息的传递和变换装置，这个装置就称之为过程输入输出通道，也叫I／O通道。
2.1 过程输入输出通道概述2.1.1 过程输入输出通道的类型及功能根据过程信息的性质及传递方向，过程输入输出通道可分为模拟量输人通道、模拟量输出通道、数字量(开关量)输入通道、数字量(开关量)输出通道等几种类型。
生产过程的被调参数(如温度、压力、流量、速度、位移等)，一般是随时间连续变化的模拟量，通过检测元件和变送器转换为对应的模拟电压和电流。
由于计算机只识别数字量，故模拟电信号必须通过模拟量输入通道转化为数字量后，才能送人计算机。
对于生产现场的状态量(如开关、电平高低、脉冲量等)也不能为计算机直接接受，因此数字量(开关量)输入通道将状态信号转变为数字量送入计算机。
计算机控制生产现场的控制通道也有两种，即模拟量输出通道和数字量输出通道。
计算机输出的控制信号以数字形式给出，若执行元件要求提供模拟电压或电流，则采用模拟量输出通道将数字量转换为模拟电压或电流，若执行元件要求数字量(开关量)，则应采用数字量输出通道，将计算机输出的数字量经处理和放大后输出。
由此可见，过程输人输出通道是计算机和工业生产过程相互交换信息的桥梁。
2.1.2 过程输入输出通道与CPU交换的信息类型过程输入输出通道与CPU交换的信息类型有三种：(1)数据信息反映生产现场的参数及状态的信息，它包括数字量、开关量和模拟量。
(2)状态信息又叫应答信息、握手信息，它反映过程通道的状态，如准备就绪信号等。
(3)控制信号用来控制过程通道的启动和停止等信息，如三态门的打开和关闭、触发器的启动等。
接口电路含这三类信息交换的端口。
2.1.3 过程通道的编址方式由于计算机控制系统一般都有多个过程输人输出通道，因此需对每一个过程输入输出通道安排地址。
