數字式控制器的結構組成方案有多種多樣,但其工作原理大同小異。數字式控制器除了軟件之外,其基本組成可分為微處理機、過(guò)程通道、通信接口、編程器和其他輔助環(huán)節等幾個(gè)部分。
1、微處理機
這部分包括中央微處理器(CPU)及系統ROM、RAM、用戶(hù)EPROM等半導體存儲器。微處理機主要由微處理器、及存儲器構成,是數字控制器的核心部分,所有運算、判斷、數據傳送、控制以及調節器自身的管理運算都在這里完成。調節器的過(guò)程管理程序、子程序庫、用戶(hù)程序等文件都存放在這里。
目前,大多數數字式控制器都采用8位微處理器。它通過(guò)數據總線(xiàn)、地址總線(xiàn)、控制總線(xiàn)與其他部件連接在一起完成各種操作。
數字式控制器中存儲器的總容量一般在10KB以上。目前數字控制器都采用半導體存儲器,分為隨機存儲器和只讀存儲器兩類(lèi)。
ROM主要用于存放系統文件,包括管理層序、通信層序、人機接口層序、自診斷程序、模塊子層序庫等文件。用戶(hù)只能調用供用戶(hù)應用的程序,但不能對它修改。
RAM用于存放中間運算結果、可變參數及調節器的一些狀態(tài)信息。為了防止斷電時(shí)RAM中的信息丟失,數字式控制器一般采用低功耗的CMO SRAM芯片,用鎳鉻電池作掉電后的后備電源。為了存放由用戶(hù)編制的用戶(hù)程序,數字式控制器還配備了可擦寫(xiě)的只讀存儲器(EPROM),用戶(hù)利用編程器將用戶(hù)程序翻譯成目標程序存放在EPROM中。
2、過(guò)程通道
由于調節器的輸入端與生產(chǎn)現場(chǎng)的檢測變送裝置相連接,輸出端與執行器相連接。因此,調節器要配備相應的硬件電路完成信號的采集、變換、隔離等工作。這些硬件電路被稱(chēng)為過(guò)程通道,它是聯(lián)系微處理機與外部生產(chǎn)過(guò)程的紐帶和橋梁。過(guò)程通道分為輸入通道和輸出通道。
過(guò)程輸入通道是現場(chǎng)傳感器及其他裝置向數字儀表
儀表傳送數據及信息的通道。其主要功能是將傳感器及現場(chǎng)儀表送來(lái)的信號變換成數字量以便于微處理機進(jìn)行相應的運算。由于現場(chǎng)信息分成模擬量和數字量?jì)深?lèi),因此輸入通道又分為模擬輸入通道和數字輸入通道。
過(guò)程輸出通道是指對執行器裝在進(jìn)行控制操作的通道,通過(guò)過(guò)程輸出通道將數字式控制器中微處理器輸出的數字量變成相應的模擬量以控制執行器的動(dòng)作。
由于輸出通道接近受控對象,工作環(huán)境比較惡劣?刂茖ο蟮碾姶鸥蓴_和機械干擾比較嚴重。因而輸出通道的可靠性和安全性都十分重要。除了對精度、速度和穩定性有相當高的要求外,還應具有輸出保持功能、斷電保持功能、手動(dòng)/自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換功能等特殊要求。
按照信號類(lèi)型的不同,輸出通道也分為模擬輸出通道和數字輸出通道兩類(lèi)。
3、通信接口
數字式控制器可作為基層控制裝置,它應與上位機進(jìn)行通信,便于上位機對數字控制器進(jìn)行設定值設定,對調節器參數、工作狀態(tài)等進(jìn)行監視和設定,因此配備了通信接口。
4、其他
數字式控制器除上述幾大組成部分外,還有相應的顯示警報、故障狀態(tài)時(shí)的手動(dòng)操作電路、電源等輔助環(huán)節。以上是數字式控制器的構成原理的全部?jì)热。本文?a target="_blank" rel="nofollow" onclick="return checkUrl(this)" id="url_2">
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