计算机控制技术李江全第2章b课件教学.pptVIP

2.4.5 开关量输入通道 开关量输入通道的任务主要是将现场输入的开关信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号。 开关量输入通道在控制系统中主要起以下作用： 1）定时记录生产过程中某些设备的状态，例如电动机是否在运转、阀门是否开启等。 2）对生产过程中某些设备的状态进行检查，以便发现问题进行处理。若有异常，及时向主机发出中断请求信号，申请故障处理，保证生产过程的正常运转。 开关量输入通道主要由输入接口电路、接口地址译码器以及相关的输入电路组成，如图2-18所示。 在计算机控制系统中往往采用光电隔离技术，使计算机与外部输入设备之间只存在光路联系而无电路上的联系。图2-19所示为电平转换及光电隔离电路。 2.4.6 开关量输出通道 对于只有两种工作状态的执行机构或器件，用计算机控制系统输出开关量来控制它们，例如控制马达的启动和停止，信号指示灯的亮和灭，电磁阀的打开与关闭，继电器的接通与断开，步进电机的运行等。 开关量输出通道的任务就是把计算机输出的开关信号传送给这些执行机构或器件。 开关量输出通道主要由输出锁存器、接口地址译码器以及相应的输出驱动电路组成，如图2-20所示。 开关量输出隔离的目的在于隔断微型计算机与执行机构之间的直接电气联系，以防地电位差、外界电磁场等干扰因素造成执行机构的误动作，甚至导致计算机控制系统本身的损坏。 2.5 信息传输介质 2.5.1 有线传输介质 1．双绞线电缆 双绞线电缆（简称双绞线）是将一对或一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中而形成的一种传输介质。 1）非屏蔽双绞线 2）屏蔽双绞线 2．同轴电缆 3．扁平电缆 5．光导纤维 上述几种传输介质，双绞线价格便宜，对低通信容量的局域网来说，双绞线的性能价格比是最好的。楼宇内的网络线就可以使用双绞线，与同轴电缆比，双绞线的带宽受到限制。同轴电缆的价格介于双绞线与光缆之间，当通信容量较大且需要连接较多设备时，选择同轴电缆较为合适。光纤与双绞线和同轴电缆相比，其优点有：频带宽、速度高、体积小、重量轻、衰减小、能电磁隔离、误码率低。因此，对于高质量、高速度或者是要求长距离传输的数据通信网，光纤是非常合适的传输介质。随着技术的发展和成本的降低，光纤在局域网中将得到更加广泛的应用。 2.5.2 无线传输介质 无线传输介质是指微波、红外线、激光等，数据的传输通过大气进行，而无须敷设有形介质 。 习题与思考题 1．总线有哪些基本操作？总线有哪些性能指标？ 2．总线标准与接口标准有什么不同？ 3．为什么计算机应用系统一定要配置I/O接口？ 4．接口的基本结构是什么？I/O接口有那几种控制方式？ 5．什么是并行通信，什么是串行通信？它们有什么优缺点？ 6．异步串行通信接口的基本任务有哪些？ 7．什么是握手信号？实现发送方和接收方的握手有哪几种方式？ 8．计算机控制系统的开关量输出信号有何用处？举出几种产生开关信号的传感器。 9．查阅文献，了解计算机控制系统中过程通道常用的测控电路（A/D转换器、D/A转换器、多路转换开关、采样保持器、程控增益放大器等）的工作原理、产品信息。 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 * 第2章 总线接口与过程通道 2.1 总线及其标准 2.2 I/O接口 2.3 串行通信与RS-232C接口标准 2.4 过程通道 2.5 信息传输介质 2.3 串行通信与RS-232接口标准 目前计算机的串行通信应用十分广泛，串行接口已成为计算机的必需部件和接口之一。串行通信就是计算机在接收数据时，由串行接口一位一位地收发数据，当一帧数据传送完成后，由串行接口一次把数据送给处理器；当计算机发送数据时，由处理器把数据传送给串行接口，再由串行接口通过一条线路，一位一位地把数据传送出去。 常见的串行接口有符合IEEE国际电气化标准的RS-422、RS-485、RS-232 C等，在IBM PC系列的计算机中使用的是符合RS-232C串行传输协议的RS-232C串行接口。 2.3.1 串行通信的基本概念 1．串行通信的工作模式 1）单工形式 2）半双工形式 3）全双工形式 2．异步传输与同步传输 1）异步传输 异步传输方式中，字符是数据传输单位。在通信的数据流中，字符间异步，字符内部各位间同步。异步通信方式的“异步”主要体现在字符与字符之间通信没有严格的定时要求。异步传送中，字符可以是连续地、一个个地发送，也可以是不连续地，随机地进行单独发送。在一个字符格式的停止位之后，立即发送下一个字符的起始位，开始一个新的字符的传输，这叫做连续的串行数据发送，即帧与帧之间是连续的。断续的串行数据传送是指在一帧结束之后维持数据线