智能調(diào)節(jié)器在工業(yè)自動(dòng)化過程控制中廣泛應(yīng)用，昌暉儀表在本文對(duì)智能控制器的硬件電路做科普介紹：智能調(diào)節(jié)器的硬件電路由主機(jī)電路、過程輸入/輸出通道、人機(jī)接口電路以及通信接口電路等部分組成。
智能調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。
智能調(diào)節(jié)器的硬件電路原理圖
1、智能調(diào)節(jié)器主機(jī)電路
智能調(diào)節(jié)器主機(jī)電路由CPU、存儲(chǔ)器(ROM、EPROM、RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器及I/0接口等組成，是智能調(diào)節(jié)器的核心，用于實(shí)現(xiàn)儀表數(shù)據(jù)運(yùn)算處理、各組成部分之間的管理。CPU完成數(shù)據(jù)傳遞、算術(shù)邏輯運(yùn)算、轉(zhuǎn)移控制等功能；ROM存放系統(tǒng)程序；EPR0M存放用戶程序；RAM存放輸入數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)、運(yùn)算的中間值和結(jié)果值。CTC的定時(shí)功能用來確定控制器的采樣周期，并產(chǎn)生串行通信接口所需的時(shí)鐘脈沖；計(jì)數(shù)功能主要用來對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。
2、過程輸入/輸出通道
一臺(tái)智能調(diào)節(jié)器通常都可以接收/輸出若干個(gè)模擬量信號(hào)和開關(guān)量信號(hào)。
①智能調(diào)節(jié)器過程輸入通道
模擬量輸入通道將多個(gè)模擬量輸入信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為CPU能接受的數(shù)字量。多路模擬開關(guān)將多個(gè)模擬量輸入信號(hào)分別連接到采樣保持器；采樣保持器具有暫時(shí)存儲(chǔ)模擬輸入信號(hào)的作用；A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量。
開關(guān)量輸入通道將多個(gè)開關(guān)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成能被計(jì)算機(jī)識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。通常采用光電耦合器件作為輸入電路進(jìn)行隔離傳輸。
②智能調(diào)節(jié)器過程輸出通道
模擬量輸出通道依次將多個(gè)運(yùn)算處理后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換。D/A轉(zhuǎn)換器起數(shù)模轉(zhuǎn)換作用，V/I轉(zhuǎn)換器將1-5V的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出。
開關(guān)量輸出通道通過鎖存器輸出開關(guān)量(包括數(shù)字、脈沖量)信號(hào)，以便控制繼電器觸點(diǎn)和無觸點(diǎn)開關(guān)的接通與斷開，也可控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。通常采用光電耦合器件作為輸出電路進(jìn)行隔離傳輸。
3、智能調(diào)節(jié)器人機(jī)聯(lián)系部件
智能調(diào)節(jié)器正面板帶測量值和給定值數(shù)碼顯示器、輸出信號(hào)顯示器、運(yùn)行方式(自動(dòng)串級(jí)/手動(dòng))切換按鈕、給定值增/減按鈕和手動(dòng)增/減輸出按鈕等，還有一些狀態(tài)顯示燈，用于實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)器與使用人員之間的各種信息的交流。
4、通信接口電路
通信接口電路主要用于智能調(diào)節(jié)器與其他控制設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信，大多采用串級(jí)傳輸方式。該電路將欲發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)通信格式的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)發(fā)送電路送至通信線路(數(shù)據(jù)通道)上同時(shí)通過接收電路接收來自通信線路的數(shù)字信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成能被計(jì)算機(jī)接受的數(shù)據(jù)。
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