计算机与生产过程交互:过程通道与人机接口解析

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本资料详细介绍了过程通道与人机接口的相关知识,主要涵盖四个主题:数字量输入输出通道、模拟量输入通道、模拟量输出通道以及人机接口。内容包括了数字量的概念、种类,数字量输入通道的功能、结构及调理电路,并提及了大功率和小功率输入调理电路的应用实例。 在计算机控制系统中,过程通道是连接计算机与生产过程的关键部分,它负责信息的传输和转换。过程通道包含四种主要类型:模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量(开关量)输入通道和数字量(开关量)输出通道。这些通道使得计算机能够与物理系统进行交互,从而实现对生产过程的监控和控制。 人机接口则是计算机与操作人员之间沟通的桥梁,包括显示器和操作器,如CRT显示器、键盘以及特定的控制台。人机接口的主要作用在于显示生产过程的状态,提供操作平台,以及展示操作结果。 在数字量输入输出通道部分,讲解了数字量的概念,例如开关的闭合与断开、设备状态等。数字量分为电平式和触点式两种,前者表现为高电平或低电平,后者则涉及机械触点和电子触点。数字量输入通道(DI)的任务是将现场设备的状态信号转换为计算机可读取的逻辑信号。这个过程通常需要信号调理电路来处理现场信号的电压、电流、接触抖动等问题,确保信号稳定可靠地传输到计算机。 数字量输入通道由信号调理电路和输入接口电路组成。信号调理电路根据信号类型不同,可以是小功率或大功率。小功率调理电路常用于处理来自按钮、继电器等接点的信号,采用RC滤波或RS触发技术来消除机械抖动引起的噪声。大功率调理电路则适用于处理更高功率的输入信号,如来自工业现场的传感器和执行器。 模拟量输入和输出通道在控制系统中同样重要,它们处理的是连续变化的模拟信号,如温度、压力等物理参数。这些通道的设计和实现涉及到信号的放大、滤波、隔离等技术,以确保准确无误地传输模拟信号。 这份资料详细阐述了过程通道与人机接口在自动化系统中的核心地位,涵盖了从基本概念到实际应用的多个层面,对于理解计算机控制系统的底层工作原理具有极大的帮助。