第3章 过程通道数据采集446037new.pptVIP

内容提要 概述 模拟量输入通道 D/A与A/D转换技术 数据采集系统 模拟量输出通道 过程通道的抗干扰措施 小结 概述 过程通道：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。（AI、AO、DI、DO） 数据采集系统 数据采集系统的结构方案 数据采集系统（2/11） ◆ 任务：把生产现场的工艺参数采集后以数字量的形式进行存储、处理、传送、显示或打印。 ◆ 核心部件：A/D转换器 ◆ 考虑因素：分辨率和精度，要采集的模拟量通路数，每个通路的采样速度、数据显示、打印或绘图的输出速率以及成本等 数据采集系统（3/） ◆ 典型的结构方案： （1）单通道结构 — 采集现场单一信号，只需考虑是否要对信号进行滤波、变换，是否要进行前置放大，是否要用采样保持器等 — 选择分辨率满足要求的A/D转换器来实现 数据采集系统（4/） （2）多通道结构： — 采用单通道结构方案，各个模拟信号分别转换，然后把各通路A/D转换器的输出直接挂在微处理器的总线上，再用译码器进行选择，实现多路转换 — 对采样保持器的输入进行多路转换，共用采样保持器和A/D转换器，各模拟信号可以分别进行信号处理 — 对放大器的输入进行多路转换，各通路共用放大器、采样保持器和A/D转换器 数据采集系统（5/） 数据采集系统实例：64路温度测量系统 数据采集系统（6/） ◆ 采用共用采样保持器和A/D转换器的方案 ◆ 系统组成 ★ 温度传感器采用Pt100快速响应薄膜铂电阻 ★ 变送器电路可并行或串行 — 并行：可同时对多点温度进行测量，但由于需要多个变送器，整个系统成本高，整机所耗功率较大 — 串行：多个铂电阻共用一个变送器，整机成本低，功耗小，但系统响应时间长 数据采集系统（7/） ★ 多路转换器采用8片CD4051，用8位锁存器和74LS138译码器进行地址锁存和译码，选通64路开关 ★ 采样保持器选用LF398 ★ A/D转换器选用ADC1211，通过两片8212与微处理器接口 ★ 口地址分配：8位锁存器地址为01H，A/D转换器地址为02H，接口片8212（1）地址为03H，8212（2）地址为04H，采样保持器地址为05H 数据采集系统（8/） ◆ 软件程序 — 由主程序和中断服务程序组成 — 从功能上分包括数据采集、显示程序、打印程序等 * * 第三章 过程通道和数据采集系统之四 杨根科 上海交通大学自动化系 2007年3月 微机控制系统组成框图