计算机控制系统输入通道解析：从开关量到数字编码

"《计算机控制技术》姜学军编著" 本文主要讨论的是计算机控制系统的输入通道设计，尤其是针对数字编码输入的实现。输入通道在计算机控制系统中扮演着至关重要的角色，它们负责准确地获取生产过程中的信息，并将这些信息转化为计算机能够理解和处理的格式。 1. 开关量输入通道： 开关量输入通道处理的是二态信号，如开/关、是/否等。在实际应用中，开关量信号可能会存在抖动问题，需要通过防抖动电路来稳定信号。防干扰输入电路通常使用光电隔离或变压器耦合技术来增强系统的抗干扰能力，确保信号的准确传输。此外，整形电路（如施密特触发器）用于去除噪声和改善信号特性，而锁存器用于实现计算机与外部设备的速度匹配。 2. 脉冲量输入通道： 脉冲量输入通道适用于处理频率连续变化的信号，如测量仪表输出的脉冲，常用于计量物理量。这个通道通常包括电平转换、光电隔离器、整形器、多路转换开关、缓冲计数器和锁存器等组件，以适应不同现场信号的需求。在某些情况下，脉冲量也可以作为中断输入。 3. 中断输入通道： 中断输入通道用于处理紧急或重要的信号，如设备故障或参数超出预设范围，计算机需要立即响应。中断输入能够确保快速有效地处理这些事件，提高系统的响应速度和效率。 4. 数字编码输入： 数字编码输入通常涉及编码器，将物理量（如位移）转换为数字信号，常见的编码方式是格雷码。在实际系统中，可能需要将格雷码转换为二进制代码，有时还需要额外的电平转换器。 输入通道的特点在于它们的首要任务是准确地获取生产过程中的信息，因此往往靠近被控对象，以减少信号损失和干扰。在设计输入通道时，需要根据现场信号的特性进行定制，确保系统的可靠性和准确性。 该内容出自《计算机控制技术》，作者姜学军，是一本关于计算机控制系统的教材，涵盖了计算机控制系统的基本概念、分析方法、设计方法以及实际应用。这本书不仅关注理论体系的完整性，也强调了工程实践中的应用性和问题解决能力，适合计算机、电子、自动控制和自动化专业的本科教学，同时也可供相关科研技术人员参考。