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第3章 过程通道与人机接口
要实现计算机对生产过程的控制，需要设法给计算机提供生产过程的各种物理参数，这就需要有信号的输入通道，另外还需将计算机的控制命令作用于生产过程，这就需要有信号的输出通道。
过程通道是在计算机和生产过力。
共阳极输入的数字量输入接线原理框图
数字量输出通道
开关量输出通道的任务是把计算机或微处理器送出的数字信号（或开关信号）传送给开关器件，如指示灯、继电器，控制它们的通断、闭合或亮灭等，简称DO(Digital Output)通道。
1．数字量输出通道的结构
数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成，。
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第3章 过程通道与人机接口
输 出锁存器
输 出驱动电 路
送去生产过 程
PC总线
地址译码电路
数字量输出通道结构
数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成，。
2．输出驱动电路
（1）晶体管输出驱动电路
，适合于小功率直流驱动。输出锁存器后加光电耦合器，光电耦合器之后加一个三极管，增大驱动能力。采用光电耦合器隔离，输出动作可以频繁通断，。
晶体管输出驱动电路
（2）继电器输出驱动电路
继电器输出驱动电路
。输出锁存器后用光电耦合器隔离，之后加一级放大，然后驱动继电器线圈。隔离方式为机械隔离，由于机械触点的开关速度限制，所以输出变化速度慢，继电器类型输出的响应时间在10ms以上，同时继电器输出型是有寿命的，开关次数有限。
（3）固态继电器(SSR)驱动电路
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第3章 过程通道与人机接口
固态继电器(SSR)是一种四端有源器件，。输入输出之间采用光电耦合器进行隔离。零交叉电路可使交流电压变化到零伏附近时让电路接通，从而减少干扰。电路接通以后，由触发器电路给出晶闸管的触发信号。输出动作变化比晶体管输出的慢，没有开关次数的限制。
固态继电器的结构及用法
数字量输入输出通道的标准化设计
在计算机过程控制系统中，数字量输入输出通道及其普遍。在设计上，一般都将数字量的输入通道和输出通道作在同一块模板上，这样可以节省硬件成本，充分利用计算机的有限资源，方便用户使用。。该系统共有8路数字量输入和8路数字量输出，可分为两部分，一部分是地址译码部分，用于选通相应的通道；第二部分就是输入和输出接口部分。
1．地址译码部分
利用比较器74LS688使为低电平，再通过74LS138译码器译码产生8个连续的地址，第一个地址对应于8位数字量输入，第二个地址对应于8位数字量输出。剩余的六个地址可以作为其他的芯片的片选，因此可实现64路数字量输入或输出。由于篇幅所限，图中设计的为8位数字量输出和8位数字量输入。图中AEN信号接至74LS688的/OE，表示此数字量输入输出模板不支持DMA传送，在DMA周期中不能访问此模板。
由于计算机中可能存在多个输入输出模板，所以模板的地址可能发生冲突，为了防止发生地址冲突，在该模板中设置了波段开关（SW1），通过改变波段开关的设置，可以改变模板的地址，这样该模板的地址是可变的，就不会和其他已存在的模板发生地址冲突。
2．输入输出部分
输出采用74LS273输出锁存器，输入采用74LS244输入缓冲器。图中的74LS245是双向三态数据缓冲器，通过DIR来控制数据的传输方向，把IOR接至74LS245的DIR，用IOR信号来控制数据的流向。当IOR=0时，表示读信号有效，数据从74LS245的B口流向A口，如果译码电路产生的地址选通U3(74LS244),则8位数字量输入到计算机。数字量输出过程类同，只要将“读”I/O端口的地址改为“写”I/O端口地址即可。
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第3章 过程通道与人机接口
PC总线的数字量输入输出模板原理图
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模拟量输出通道
在过程计算机控制系统中，模拟量输出通道是实现控制的关键，它的任务是把计算机输出的数字信号转换成模拟电压或电流信号，以控制调节阀或驱动相应的执行机构，达到计算机控制的目的。模拟量输出通道一般由接口电路、控制电路、数/模转换器和电压/电流(V/I)变换器构成，其核心是数/模转换器，简称D/A或DAC。本节主要讨论D/A转换