QuartusII原理图---输入篇

QuartusII原理图---输入篇
QuartusII原理图---输入篇

QuartusII的使用:原理图输入篇

QuartusII是MaxplusII的升级版,其功能比MaxplusII更加强大,主要是增加了与其它EDA工具(仿真、综合等工具)的接口,另外它具有更强大的时序分析、时序优化等功能。这里主要介绍QuartusII的基本功能与使用方法:

1.新建一个文件夹作为工程项目目录,注意此目录不能为根目录,不能用中文命名。

2.为设计建立项目及文件

(1)建立项目(或工程project)在file下选择new project wizard(左下图),在弹出的

窗口中第一个空格框内选择该项目存放的路径(即第1步所建立的项目目录的路

名称(右下图,注意项目名称

一定不能为中文,只能为英文,

比如可取名为myproject),完

成后点击finish。

(2)建立原理图文件

执行File—New,选择Block Diagram/Schematic File,执行File—Save as命令,给

文件取名,文件名同样用英文命名,文件名的后缀为.bdf,将Add file to current

project选项选中,使得该文件添加到刚建立的工程中去。

3.建立原理图文件

(1)编辑输入原理图文件

在原理图编辑区的一个位置双击鼠标的左键,将弹出Symbol对话框,或单击鼠标右键在弹出的选择对话框中选择Insert—Symbol,也会弹出Symbol对话框。用单击的方法展开Liabraries栏中的元件库,其中Primitives为基本元件库,打开Logic子库,里面是常用

的与门、或门和非门等门电路。选中要用的元件,点击OK按钮,将该图样移动到编辑区合

适的地方单击鼠标左键便可。

所需的元件都画好后,将所有的门电路按照连接好。

(2)设定各输入输出引脚名。双击任意一个input元件,在弹出的引脚属性对话框中的第一行Pin name(s)文本框中填入引脚名称即可,第二行默认值,不需要改动。用类似的方法设定其他输入和输出引脚名。

最后保存设计图形文件。按save按钮(软盘标志的那个图标)进行保存。

4. 编译设计图形文件。

执行Processing-----Start Compilation,进行编译。或者按快捷键:Ctrl+L也能完成编译。

5. 时序仿真

编译成功之后,接下来进行时序仿真操作。若编译不成功,则需要根据编译报告的结果进行改错,直到编译成功为止。

(1)新建用于仿真的波形文件

在file下选择new,在弹出的窗口中选择other files,再选择vector waveform file,这样就能对波形文件进行编辑了。在下图所示的波形文件编辑窗口的name栏中,点右键选择insert node or bus,会弹出图2所示窗口。在图2中点击node finder,这样就能把设计中所有的输入输出端的名称调入。在点击node finder之后,会出现图3所示窗口,在图3的filter一栏选择pin all(意思是设计中所有的输入输出端),然后点击list,此时所有的输入输出端都会出现在图3的node find 那一栏,选择好所有找到的端口添加图3的selected nodes 那一栏,点击ok,然后再在图2中点击ok。

(2)编辑输入波形。

完成上面一步操作之后,就可以在图1中画输入端的波形了。(注意,只能对输入断口的波形进行编辑)。编辑波形时,只需要选择某一个时间段,然后在菜单edit->value 中为该时间段的波形设置一个值,最后完成整个波形的编辑。

(3)保存波形文件。

将波形文件保存,原理图设计时,文件名默认便可。(注意:以后用VHDL设计的时候,此处的波形文件名需要与VHDL源文件名称保持一致)。

图1

图2

图3

(4)仿真

在菜单Processing中选择start simulation命令,进行仿真。仿真结束,再次打开波形文件,就可以观察到输出端的波形,从而能判断设计是否有错误。

5. 打包生成元件符号

执行File----Greate/update----Greate Symbol Files for Current File命令,将设计电路封装生成一个元件符号,供以后在原理图编辑器下进行层次设计时调用。

所生成的符号存放在当前工程目录下,文件名为所设计器件的名称(如half_add,half_add),文件后缀名为.bsf.

第4章开关量信号的输入输出

智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出 第四章开关信号的输入/输出 1.开关和开关量信号的区别? 开关是一种有二个可选择的、有固定位置的装置,主要用于向单片机输入电平信号。开关量信号就是通过拨动开关的位置,使单片机得到的一个固定不变的电平信号。在智能仪器中用于向单片机输入控制命令或数据,开关信号可以通过机械式开关、电子式开关、温度开关等方式产生。 2.开关量信号的特点是什么? 只有开和关、通和断、高电平和低电平两种状态的信号叫开关量信号,在智能仪器的电子电路中,通常用二进制数0和1来表示。 1

智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出 3.开关量信号的作用? 开关量输入、输出部分是智能仪器与外部设备的联系部 件,智能仪器通过接受来自外部设备的开关量输入号和向外部 设备发送开关量信号,实现对外部设备状态的检测、识别和对 外部执行元器件的驱动和控制。 4.常见电子开关都有哪些? 常见电子开关有:扳键开关、BCD码拔盘开关、磁性开关、光敏器件开关(光电开关、光纤开关等)、温度超限开关。 5.电子开关的缺点是什么?如何解决该缺点? 由于外部装置输入的开关量信号的形式一般是电压、电流 和开关的触点,这些信号经常会产生瞬时高压、过电流或接触 抖动等现象。因此为使信号安全可靠,在输入到单片机之前必 须接入信号输人电气接口电路,对外部的输入信号进行滤波、 电平转换和隔离保护等。 2

智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出 外界的开关量信号在一般情况下可直接连入以单片机为核心的智能仪器中。但当外界的开关量信号的电平幅度与单片机I/O端口的信号电平不 相符时(由于这些电平信号功率有限,加上外界还存在各种干扰和影响),应在电平转换后(采用各 种缓冲、放大、隔离和驱动电路等措施),再输入到单片机的I/O端口上。 3

开关量输入电路的制作方法

本技术新型涉及一种开关量输入电路,属于低压电气技术领域,包括外部开关量电源S1、外部开关接口K1、整流桥电路、滤波电路、限流电路、防反向保护电路、光耦隔离电路、开关量输出接口,所述外部开关量电源、所述外部开关接口、所述整流桥电路、所述滤波电路、所述限流电路、所述防反向保护电路、所述光耦隔离电路、所述开关量输出接口依次连接,该电路硬件电路结构简单,工作有效可靠,提高了开关量输入电路的抗电磁干扰能力,有利于开关量输入电路的长期稳定运行。 技术要求 1.一种开关量输入电路,包括外部开关量电源S1、外部开关接口K1、整流桥电路、滤波 电路、限流电路、防反向保护电路、光耦隔离电路、开关量输出接口,所述外部开关量 电源S1、所述外部开关接口、所述整流桥电路、所述滤波电路、所述限流电路、所述防 反向保护电路、所述光耦隔离电路、所述开关量输出接口依次连接。 2.根据权利要求1所述的一种开关量输入电路,其特征在于:所述外部开关量电源S1的一端与所述外部开关接口K1的一端相连,另一端与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第3端子相连,所述外部开关接口K1的另一端与所述整流桥电路第一电阻R1的一端相连。 3.根据权利要求2所述的一种开关量输入电路,其特征在于:所述整流桥电路第一电阻R1的另一端与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第1端子相连。 4.根据权利要求3所述的一种开关量输入电路,其特征在于:所述滤波电路的第一电容C1和第二电阻R2并联在所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子和第2端子之间,其中第 一电容C1的正极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子相连,第一电容C1的负极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第2端子相连,所述防反向保护电路的第一二极管D1并联在所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子和第2端子之间,其中第一二极管D1的负 极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子相连,第一二极管D1的正极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第2端子相连。

开关量输入输出模块

开关量输入输出模块 (ELM-25-01) 1 模块结构框图和功能描述 模块结构框图如图:开关量模块功能由三部分组成:四个8421拨码盘,8位LED发光管和8个拨码开关。模块的译码控制电路由两片74138来完成。74HC245和74HC574分别是输入输出锁存器。 2 各模块原理图

2.1 8421拨码盘 图ELM-25-01-02 8421拨码盘原理图 8421拨码盘使用:拨码盘有四个。左边两个DA1和DA2受同一输入缓冲芯片U1控制,DA1输出为8位的高四位,DA2为8位的低四位输出。右边两个DA3和DA4受U2控制。DA3为8位的高四位输出,DA4为8位的低四位输出。U1和U2的片选地址不同。 8421拨码盘盘面中间有一可调节旋钮,对应刻度为0~9、A~F。使用时,拨动旋钮的指针指向某一刻度,则与拨码盘相连的8、4、2、1 四个插孔分别由高到低地输出该刻度的8421编码值。例如,当指针指向5时,四个插孔输出“0101”。 2.2 LED指示灯原理图 图ELM-25-01-03 LED指示灯原理图 LED指示灯:指示灯L0~L7受驱动芯片U3控制。可以显示8位的单片机数据输出。L7指示最高位,L0指示最低位。接通电源后指示灯常亮。

2.3 拨动乒乓开关原理图 图ELM-25-01-04 拨动乒乓开关原理图 乒乓开关使用:乒乓开关G0~G7为开关量8位输出。G7为最高位,G0为最低位。当开关拨到上面为开,拨到下面为关,输出受U4控制。 3 模块器件分布及说明 ELM-25-01-05 模块器件分布图

J2:总线插槽 J3:电源插槽,从左向右依次为VCC,VCC,GND,GND。当接通电源时LED1指示灯亮。若芯片U13不焊且J12跳线连上,则本系统工作电压为+3.3V,否则为+5V。 J4,J5,J6,J7:当1,2脚短接时,表示其对应芯片的使能段均为高电平,即芯片不工作,逻辑编程由FPGA实现,信号由PR1,PR2,PR3,PR4接入;当2,3脚短接时,则工作在总线方式。 4模块资源分配 各个模块单元片选地址为:基地址+偏移地址,此模块的基地址为CPU主模块的74138管脚分配;偏移地址由74138译码实现如下表 译码控制:由74138译码实现。通过A2、A1和A0取值选中模块单元。

16路开关量输入输出采集控制模块

C2000 M232-M
1 路 RS232 转 TCP/IP、16DI、16DO 带导轨增强型 32 位开关量网络采集模块
使用说明

C2000 M232-M 使用说明书
目录
第 1 章 概述..................................................................................................................- 3 -
第 2 章 技术参数..........................................................................................................- 5 -
第 3 章 硬件说明..........................................................................................................- 7 -
3.1 产品外观..........................................................................................................- 7 -
3.2 指示灯.............................................................................................................- 7 -
3.3 引脚说明 .........................................................................................................- 8 -
3.4 接线示意图 ...................................................................................................- 11 -
第 4 章 软件说明........................................................................................................- 12 -
4.1 虚拟串口管理程序 .......................................................................................- 12 -
4.1.1 使用快速设置进行设置 ....................................................................- 12 -
4.1.2 使用设置进行设置 ............................................................................- 15 -
4.1.3 使用批量设置进行通讯 ....................................................................- 23 -
4.1.4 延时补偿 ............................................................................................- 23 -
4.2 C2000 设置程序 .........................................................................................- 24 -
4.2.1 使用快速设置进行设置 ....................................................................- 25 -
4.2.2 使用设置进行设置 ............................................................................- 26 -
4.2.3 使用批量设置进行设置 ....................................................................- 28 -
4.2.4 远程设置和远程查询状态 ................................................................- 28 -
公司网址:http:https://www.360docs.net/doc/f37567048.html,
联系电话:文超 180******** 0755-********-833

开关量输入输出通道中抗干扰措施的分析与可实现方案设计说明

科技学院 课程设计报告 ( 2010 -- 2011 年度第2 学期) 名称:计算机控制系统A 题目:开关量I/O通道中抗干扰措施 的分析与可实现方案设计 院系: 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 设计周数:

成绩: 日期:2011 年月日

《计算机控制系统A》课程设计 任务书 一、目的与要求 1.通过本课程设计教学环节,使学生加深对所学课程内容的理解和掌握; 2.结合工程问题,培养提高学生查阅文献、相关资料以及组织素材的能力; 3.培养锻炼学生结合工程问题独立分析思考和解决问题的能力; 4.要求学生能够运用所学课程的基本理论和设计方法,根据工程问题和实际应用方案的要求,进行方案的总体设计和分析评估; 5.报告原则上要求依据相应工程技术规范进行设计、制图、分析和撰写等。 二、主要内容 1、数字控制算法分析设计; 2、现代控制理论算法分析设计 3、模糊控制理论算法分析设计 4、过程数字控制系统方案分析设计; 5、微机硬件应用接口电路设计; 6、微机应用装置硬件电路、软件方案设计; 7、数字控制系统I/O通道方案设计与实现; 8、PLC应用控制方案分析与设计; 9、数据通信接口电路硬软件方案设计与性能分析; 10、现场总线控制技术应用方案设计; 11、数控系统中模拟量过程参数的检测与数字处理方法; 12、基于嵌入式处理器技术的应用方案设计 13、计算机控制系统抗干扰技术与安全可靠性措施分析设计 14、计算机控制系统差错控制技术分析设计 15、计算机控制系统容错技术分析设计 16、工程过程建模方法分析 三、进度计划

四、设计成果要求 1.针对所选题目的国内外应用发展概述; 2.课程设计正文内容,包括设计方案、硬件电路和软件流程,以及综述、分析等; 3.课程设计总结或结论以及参考文献; 4.要求设计报告规范完整。 五、考核方式 《计算机控制系统》课程设计成绩评定依据如下: 1.撰写的课程设计报告; 2.独立工作能力及设计过程的表现; 3.答辩时回答问题情况。 成绩以五级分制综合评定分为优、良、中、及格、不及格五个等级。

开关量输入

开关量输入 学院:物理与电子工程学院班级:11.4 学号:1109040433 姓名:陈刘佩 摘要:在计算机控制系统中,计算机是信息处理的核心,它不断地从外部获取 关于被控对象或过程的状态信息,按照某种策略加工、处理,再向外发出控制信息,从而达到调节、控制的目的。而我们为了获取系统的运行状态或设定信息,则经常需要进行开关量信号的输入。 关键词:开关量、光耦合器 KEY WORDS: switching value、optical coupler 一、引言:“开”和“关”是电器最基本、最典型的功能。开关量,指控制继电器 的接通或者断开所对应的值,即“1”和“0”。开关量是指非连续性信号的采集和输出,包括遥信采集和遥控输出。开关量主要指开入量和开出量,开关量输入是PLC与现场的以开关量为输出形式的检测元件的连接通道,它把反映生产过程的有关信号转换成CPU单元所能接收的数字信号。 二、开关量 1、开关量: 该物理量只有两种状态,如开关的导通和断开的状态,继电器的闭合和打开,电磁阀的通和断,等等。 2、开关和开关量信号的区别: 开关是一种有两个可选择的、有固定位置的装置,主要用于向单片机输入电平信号。开关量信号就是通过拨动开关的位置,使单片机得到的一个固定不变的电平信号。在智能仪器中用于向单片机输入控制命令或数据,开关信号可以通过机械式开关、电子式开关、温度开关等方式产生。 3、开关量信号的特点: 只有开和关、通和断、高电平和低电平两种状态的信号叫开关量信号,在智能仪器的电子电路中,通常用二进制数0和1来表示。 4、开关量信号的作用: 开关量输入、输出部分是智能仪器与外部设备的联系部件,智能仪器通过接受来自外部设备的开关量输入号和向外部设备发送开关量信号,实现对外部设备状态的检测、识别和对外部执行元器件的驱动和控制。 5、常见电子开关: 常见电子开关有:扳键开关、BCD码拔盘开关、磁性开关、光敏器件开关(光电开关、光纤开关等)、温度超限开关等。 6.电子开关的缺点及解决方法: 由于外部装置输入的开关量信号的形式一般是电压、电流和开关的触点,这些信号经常会产生瞬时高压、过电流或接触抖动等现象。因此为使信号安全可靠,在输入到单片机之前必须接入信号输人电气接口电路,对外部的输入信号进行滤

开关量输入输出通道的工程化实现方法

开关量输入输出通道的工程化实现方法 机电信息工程学院 自动化093 尚国伟

关键词:开关量、输入通道、输出通道、抗干扰 序言: 在控制现场中,对信息的检测、处理、运算和输出往往都是开关量的形式。开关领控制的逻辑规律一般是与、或、非、异或…开关量自动控制系统一般由控制装置和被控对象组成。控制装置又包括:检测装置、逻辑控制器和执行器。控制装置示意图如下: 在一个自动控制系统中对信息的检测、处理、运算和输出往往都是开关量的形式,开关量的可靠性与否直接制约着自动控制系统的稳定性,因此我们可以发现,对于一个系统,开关量输入输出信号的可靠性至关重要。 开关量自动控制系统的框图如下:

正文: 开关量控制的是被控对象的的通或者断,反映到数字电路中就是 0(打开)或者1(断开),而多个开关量就可以组成由0或1编码的二进制数字量。开关量的输入和输出就是控制被控对象的开或者断的信号,比如变压器的温控端所带的继电器的温度触发点、阀门开关的触发点、按键的按下和抬起等等。而这些信号往往是通过控制器来检测的,但是开关量是无源的,所以往往需要控制器来提供电源,比如单片机读取键值时就是通过单片机提供的电源来完成检测的(形如图1)。 图一 开关量一般通过如下几种方式获取: 1、通过各种形式的开关量变送器获得如压力、流量、液位、温度、电 量等。 2、通过模拟量转换至开关量模拟量由常规变送器测得,在经过诸如差 值转换器、限幅报警器或者二次仪表的触点转换而来。 3、采用显示仪表上的附加开关。可靠性差,一般不采用 常用的几种类型的开关量变送器有流量开关、液位开关、料位开 关温度开、气敏开关、光敏开关和定时开关等。 通常,当输入信号是模拟信号时,我们可以用用斯密特触发器将模拟量转开关量。

开关量和模拟量

开关量和模拟量是大家学习PLC初期使用最多的两种输入输出方式。什么是开关量?什么是模拟量?这个问题必须弄清楚。 图1是一个典型能输出开关量信号的器件。压力高时C和B 两个触点闭合接通,输出压力高信号,压力低时C和A两个触点闭合接通输出压力低信号。有了这样的信号就实现把就地的压力信号,远传到远处的电气控制柜去参与自动远程控制了,其中C 和B是一个开关量,C和A也是一个开关量。所以一个开关触点就是一个开关量,它的特性是同一时刻要么接通要么断开。接通就是1,代表有有信号,断开就是0,代表没有信号。这就是所谓的开关量信号。 压力表虽然能把压力信号传到远处,但它传输的只是有无压力这样的信号,无法知道实时压力值到底是多少。

图2中的器件叫压力变送器。压力变送器的内部就是一块电路板,电路板连接着一个压力传感器F。它的工作原理是压力传感器F把检测到的压力传到电路板的C,检测信号进入电路板后,通过电路板的转换与计算,把这个压力信号转换成一个电流信号由A和B这两个点输出。图中右边就是转换过程的示意图,它可以把一个0-10kpa的压力信号转换成一个4-20mA的电流信号,由A和B这两个点输出。这时我们就说A和B这两个点输出的就是一个模拟量信号。模拟量信号的特点是它的值是在一个数值范围内是连续可变的。

下面看一下模拟量信号是如何进行远距传输的。 我们管道上安装一块量程为0-10kpa的压力变送器,电源正极接压力变送器的B点,负极串联一块万用表到压力变送器的A 点,并将万用表打到电流档。当压力变送器C点的压力是5kpa 时,万用表的的电流读数是12mA。正好是4-20mA的电流信号的中间值,而5kpa也正好是0-10kpa压力值的中间值。当压力变送器C点的压力是10kpa时,万用表的的电流读数正好是20mA。这样0-10kpa压力值就对应了4-20mA的电流信号值,我们只要在远方通过一个接受设备把这个4-20mA的电流信号值提取出来,再通过一定的计算,就能知道就地的压力值是多少了。 为什么要把压力信号转换成4-20mA的电流信号,而不是 0-20mA的电流信号或0-10V的电压信号? 1.0-10V的电压信号容易受到外界的电磁干扰,特别是电缆长度很长时干扰更明显。

plc开关量的输入输出接线方式

PLC开关量输入/输出单元的接线方式 核心提示:1.输入接线方式按PLC的输入单元与用户设备接线方式的形式可分为汇点式输入接线和分隔式输入接线两种基本形式,如图1.12所示。汇点式输入接线是指输入回路有一 1.输入接线方式 按PLC的输入单元与用户设备接线方式的形式可分为汇点式输入接线和分隔式输入接线两种基本形式,如图1.12所示。 汇点式输入接线是指输入回路有一个公共端(汇集端)COM,它可以是全部输入点为一组,并共用一个公共端和一个电源,如图1.12 (a)所示的直流输入单元,其直流电源由P LC内部提供。汇点式输入接线方式也可以采用将全部输入点分为Ⅳ组,每组有一个公共端和一个单独的电源,如图1.12 (b)所示。汇点式输入接线方式可以用于直流,也可以用于交流输入单元,交流输入单元的电源由用户提供。 分隔式输入接线方式如图1.12 (c)所示,它是将每个输入点单独用各自的电源接入输入单元,在输入端没有公共的汇点,每个输入器件是隔离的。 2.输出接线方式 根据输出单元与外部用户输出设备的接线形式不同,输出接线方式可分为汇点式输出和分隔式输出两种基本形式,如图1.12 (d)所示。可以把全部输出点汇集成一组共用一个公共端COM和一个电源;也可以将所有的输出点分成Ⅳ组,每组有一个公共端COM和一个单独的电源。这两种形式的电源均由用户提供,可根据实际负载确定选用直流或交流电源。 图1.12 输入/输出接线 3.开关量输入单元的接线方式说明 PLC的输入端用于连接按钮开关及各类传感器。这些器件的功率消耗都很小,一般可以采用PLC内部电源为其供电,也可以由外部设备供电。图1.13所示为FX系列PLC的输入/输出端开关量信号的接线示意图,PLC开关量输入端的接线说明如下所述。 (1)图中·表示空端子,勿接线。 (2)如图1.13 (a)所示,PLC输入端的XO~X3采用汇点式接线方式。 (3)图1.13 (b)中的XO和X1接入传感器信号,其中XO端的传感器采用PLC内部的24VDC工作电源供电,XI端的传感器采用外部电源为其供电。 (4) COM端一般为机内电源的负极。当输入端接入的器件不是无源触点,而是某些传感器输出的电信号时,要注意传感器信号的极性,选择正确的电流方向接入电路。

开关量采集电路设计

开关量采集电路设计 开关量采集电路适用于对开关量信号进行采集,如循环泵的状态信号、进出仓阀门的开关状态等开关量。污染源在线监控仪可采集16路开关信号,输入24V 直流电压;设定当输入范围为18~24VDC 时,认为是高电平,被监视的设备处于工作状态;当输入低于18VDC 时,认为是低电平,被监视的设备处于停止状态。 为了避免电气特性及恶劣工作环境带来的干扰,该电路采用光电耦合器TLP521对信号实现了一次电-光-电的转换,从而起到输入\输出隔离的作用。 同时,还安装有LED 工作指示灯,可以使用户对每一通路的工作情况一目了然。其中一路的开关量采集电路如图1所示: 图 1 开关量采集电路 光耦TLP521将红外发光二极管和发光三级管相互绝缘的组合在一起,发光二极管为输入回路,它将电能转换成光能;发光三极管为输出回路,它将光能再转换成电能,实现了两部分电路的电气隔离。 当输入范围为18 ~24VDC 时,认为是高电平,此时光耦导通,电阻R10、R14和发光二极管共同构成输入回路。 根据光耦导通时电流为4 ~10mA ,当输入最高电压24V 时, mA V R R mA V 42414101024<+<,即Ω<+<Ωk R R k 614104.2 当输入低于18V 时认为是低电平,此时光耦的工作电流肯定低于4m A ,此时光耦不导通,电阻 R10、 R14和R12共同构成输入回路,所以: mA R R R V 412 141018<++,即R10+R14+R12>4.5k Ω。在设计中,选择R10=R12=2 k Ω,R12=1 k Ω。

光耦导通的最小电流为4mA,根据光耦的电流传输比CTR(Current Transfer Ratio)为50%,指当管压降U CE足够大时,集电极电流I C与发光二极管输入电流I F的百分比,所以集电极电流I C=I F*50%=4mA* 50%=2mA,同时为了使光电三极管尽快进入饱和区,选取上拉电阻R8为4.7KΩ。 最后,为了保护光耦,防止大的输入电压突变,在限流电阻R12的两端并联肖特基二极管IN5819。

开关量输入╱输出电路

开关量输入/输出电路 一、开关量的隔离与抗干扰 1、开关量的隔离 (1)隔离的作用 隔离的主要作用是:使低压输入电路与大功率的电源隔离;外部现场器件与传输线同数字电路隔离,以免计算机受损;限制地回路电流与地线的错接而带来的干扰;多个输入电路之间的隔离。 (2)开关量的隔离方法 常用的开关量的隔离方法主要有以下方式。 ○1光电隔离。 (图3-28 光电耦合器原理接线图) ○2继电器隔离。

(图3-29 采用继电器隔离的开关原理接线图)○3继电器和光电耦合器双重隔离。 2、抗干扰 软件抗干扰措施主要是适当增加延时,以躲开触点抖动的影响。 二、开关量的采集、检测与变位识别 1、开关量的采集方式 (图3—30 中断申请电路图) 当开关状态发生变化时,由于Q端仍保持原状态,D、Q异或的结果使输出 由低电平跳变为高电平,通过非门变成低电平向CPU申请一次中断。当CPU 响应中断以后,发出INTA信号使触发器触发。D、Q状态趋于一致,异或门输 出又成为低电平。

2、开关动作的检测 把3次采样的开关量用A、B、C三个布尔数来表示,从中任取出两个进分“与”运算,如果其中有两个或两个以上为“1”,则运算结果必定有一个为“1”;反之,若有两个或两个以上为“0”,则运算结果必定全为“0”。另外,再根据“或”运算的规则,在N个数中只要有一个是“1”,则运算结果必定是“1”;只有当N个数全为“0”时,结果才为“0”。可以把三取二表决的算法用以下逻辑算式来处理 (A·B)+(B·C)+(C·A)(3-15) 3、开关变位的识别 开关量的状态通常用一位二进制数来表示,例如用“1”代表闭合,用“0”代表断开。变电所的开关量数目很多,为了简化分析,下面只对用一个字节的二进制数表示的8个开关状态进行分析,但所得到的结论具有普遍的意义。 ○1现状○+原状,若有变位则该位为1;若无变位,则该位为0。 ○2(现状○+原状)∧原状,若为1,则该位由1→0。 ○3(现状○+原状)∧现状,若为1,则该位由0→1。 以上就是开关变位识别的基本原理,根据上述原理进行程序设计是比较容易的。40分 三、开关量输入/输出电路 1、开关量输入电路 (1)装在装置面板上的触点。这类触点包括件装置调试时用的或运行个定期检查装置用的键盘触点,以及切换装置上作方式出的转换开关等。 (2)从装置外部经过端子排引入装置的触点。例如需要由运行人员不打开

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