第二章过程通道与数据采集系统
(t)dt 1
and
(t
)
0
物理意义：t=0 处有一个宽
度为零、幅值为 、强度为
1 的脉冲。
t 0
1
t 0
(t) 函 数
第二章过程通道与数据采集系统
11
函数的重要性质：采样性质（筛选性质）
f (t) (t)dt f (0)
or f (t) (t t0 )dt f (t0 )
即可以形成一个单位
t
2T T 0 T 2T
脉冲序列，用T (t)表示 理 想 采 样 开 关 特 性
为T (t) (t kT )
k
第二章过程通道与数据采集系统
13
采样过程可以看作是脉冲调制过程，
f (t)是调制信号，T (t)是载波信号，f *(t) 是一串幅值被调制的脉冲序列。
第二章过程通道与数据采集系统
第二章过程通道与数据采集系统
7
*
r(t)
e(t)
e(kT) 数字控制 u(kT)
u (t) 保 u(t) 被控 y(t)(t)
(计算机)
T
器
计算机控制系统结构简化框图
第二章过程通道与数据采集系统
8
2.2.1 信号的采样过程
1.采样过程及采样开关： （1） 在计算机控制系统中，信号是以脉冲序列或
上式为理想采样信号的时域表达式，表示一串强度
为 f (kT )的脉冲信号。
第二章过程通道与数据采集系统
15
2.2.2 采样定理
计算机控制系统是利用离散的信号进行控制 运算，这就带来一个问题：采用离散信号能否实 施有效的控制，或者连续信号所含的信息能否由 离散信号表示，或者从离散信号能否一定能代表 原来的连续信号。
第二章过程通道与数据采集系统
1
内容 2.1 概述 2.2 信号的采集与恢复 2.3 D/A转换器及接口 2.4 A/D转换器及接口 2.5 计算机数据采集系统
2.1 概述
过程通道－－实现计算机与生产过程间的信息传递 ▪ 输入通道（模拟量输入、数字量输入、脉冲信号） ▪ 输出通道（模拟量输出、数字量输出）
第二章过程通道与数据采集系统
4
典型的计算机控制（采集）系统
传感器
(温度、压 力）
信号 调理
采样/ 保持器
计算机进行各种数字处 理（如滤波、控制算 法）、保存、打印等
A/D
计算机
输入设备
控制对象
执行器
D/A
第二章过程通道与数据采集系统
输出设备
5
2.2 信号的采集与恢复
2.2.0 概述
1.典型的计算机控制系统的结构如下图所示
第二章过程通道与数据采集系统
9
f (t)
f *(t)
T
(a) 采样开关
f(t)
f *(t)
0T …
2T 3T 4T 5T … t
0 T 2T 3T 4T 5T
(b) 连续信号
… (c) 采样信号
信号的采样过程
第二章过程通道与数据采集系统
…t
10
2.δ函数
函数（脉冲函数）的定义： 狄拉克（Dirac）给出了 函数的定义，即
例如：有两个不同的连续信号f1(t)和f2(t)， 假设选择采样周期都为T，如下图所示，从图中 可以看出，f1(t)和f2(t)具有相同的采样信号f *(t)， 这说明f *(t)未必能完全反映或近似的反映连续信 号。
r(t)
e(t)
采* 样 e (t) 器
A/ D e(kT) 转 换
数字控 u(kT) 制器
(计算机)
D/ * A u (t) 转 换
保 u(t) 被控 y(t)
持
对象
器
计算机控制系统结构框图
第二章过程通道与数据采集系统
6
2. 简化结构框图： 采样器、保持器和数字控制器 的结构形式和控制规律决定系统动态特性，是研究 的主要对象。控制系统的稳态控制精度由A/D、 D/A转换器的分辨率决定。这说明A/D和D/A转换 器只影响系统稳态控制精度。不影响动态指标。
第二章 过程通道与数据采集系统
内容与要求 ■重点掌握：过程通道的组成、采样信号与数字信 号、采样定理、零阶保持器的特性、采样/保持器 与A/D转换的工作流程。 ■一般掌握：D/A转换器的工作原理及指标，A/D转 换器的分类、原理及特点，数据采集系统的一般组 成及工作原理。 ■了解内容：DAC0832与ADC0809芯片的功能，与计 算机的接口电路设计及软件编程。
为了突出重点，只讨论影响系统动态特性的基 本问题。为了便于数学上分析和综合，在分析和设 计计算机控制系统时，常常假定A/D、D/A转换器 的精度足够高，使得量化误差可以忽略，于是A/D、 D/A只存在物理上意义而无数学上意义。即：数字 信号与采样信号e(kT)与e*(t)，u(kT)与u*(t)是等价 的。上图可进一步简化为如下页图所示。
or
f (t) (t kT )dt f (kT )
结论： 函数和任意连续有界函数的积分能够筛
选出脉冲发生时刻的函数值。
第二章过程通道与数据采集系统
12
3.采样信号的脉冲序列标示
采样开关闭合后又瞬间打开一次
（ 0），相当于在该时刻作用一个 函
数；
如果采样开关以 T 为
T (t)
1
周期闭合并瞬间打开，
模拟量输入 能转换成模拟电信号的量
数字量输入 开关状态（1或0）
脉冲量输入 脉冲形式输入信号
模拟量输出 执行装置、显示、记录
数字量输出 执行器（通/断）、报警
第二章过程通道与数据采集系统
3
2.1 概述
▪ 通常测量元件、执行元件和被控对象是模拟元件， 其输入、输出信号是模拟信号。 ▪ 计算机中只能处理数字信号。 ▪ 为了使两种信号在系统中能相互传递，在连续信 号与数字信号之间需要采样、量化与编码，在脉冲 序列和连续信号间要用保持器。 ▪ 采样器与保持器，是采样控制系统的两个特殊环 节。
14
采样信号 f *(t) 可以看作是连续信号 f (t) 经过
一个理想的采样开关后的输出信号，即
f * (t) f (t)T (t) f (t) (t kT ) k
在实际系统中， f (t) 0 (t 0)， f (t)只有在脉
冲发生时刻有效，记为 f (kT )。
f * (t) f (kT ) (t kT ) k
数字序列的方式传递的，把连续信号变成数字序列 的过程叫做采样过程；实现采样的装置叫采样开关。
采样过程的原理下图所示，其中采样开关为理 想的采样开关，它从闭合到断开以及从断开到闭合 的时间均为零。采样开关平时处于断开状态，其输 入为连续信号f(t)，在采样开关的输出端得到采样 信号f *(t)。
定时器控制的采样开关…
微型计算机控制技术课后习题答案
第一章计算机控制系统概述习题及参考答案1.计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。
3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？由四部分组成。
图1.1微机控制系统组成框图(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
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第一章计算机控制系统概述习题及参考答案1.计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。
3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？由四部分组成。
图1.1微机控制系统组成框图(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
(完整版)计算机控制技术第二章习题答案整理及详解(.04.26修改版SK)
be i ng 第2章 习题参考答案1.什么是接口、接口技术和过程通道？答：接口是计算机与外设交换信息的桥梁，包括输入接口和输出接口。
接口技术是研究计算机与外部设备之间如何减缓信息的技术。
过程通道是计算机与生产过程之间的信息传送和转换的连接通道。
2.采用74LS244和74LS273与PC/ISA 总线工业控制机接口，设计8路数字量（开关量）输入接口和8路数字量（开关量）输出接口，请画出接口电路原理图，并分别编写数字量输入和数字量输出程序。
答：数字量输入接口设片选端口地址为port MOV DX,portMOV DPTR,PORTMOVX A,@DPTRINAL,DX74LS244PC 总线*IOR(*RD)_数字量输出接口MOV AL,DATA MOV A,DATAMOV DX ，port MOV DPTR,PORT OUTDX,ALMOVX @DPTR,A3.用8位A/D 转换器ADC0809与8051单片机实现8路模拟量采集。
请画出接口原理图，并设计出8路模拟量的数据采集程序。
输出信号PC 总线(*WR)程序：ORG 0000HMOV R0，#30H ；数据区起始地址存在R0MOV R6，#08H ；通道数送R6MOV IE，#84H ；开中断SETB IT1 ；外中断请求信号为下跳沿触发方式MOV R1，#0F0H ；送端口地址到R1NEXT：MOVX @R1，A ；启动A/D转换LOOP:SJMP LOOPINC R0INC R1DJNZ R6，NEXT ；8路采样未接受，则转NEXTCLR EX1 ；8路采样结束，关中断END中断服务程序：ORG 0003H ；外中断1的入口地址AJMP 1000H ；转中断服务程序入口地址ORG 1000HMOVX A，@R1 ；读入A/D转换数据MOV @R0，A ；将转换的数据存入数据区RETI ；中断返回ORG 0000HMOV R1，#30HMOV R2，#0F0HA1: MOV DPTR, R2MOVX @DPTR, ALOOP: JNB P3.2 , LOOPMOVX A, @DPTRMOV @R1，AINC R2INC R1CJNE R2, 0F7H, A1END4.用12位A/D 转换器AD574与PC/ISA 总线工业控制机接口，实现模拟量采集。
数据采集系统基本组成
动态范围：某个物理量的变化范围。信号的动态范围是指信号的最大幅值和最小幅值之比的分贝数。采集系统的动态范围通常定义为所允许输入的最大幅值Vimax与最小幅值Vimin之比的分贝数，动态范围：
瞬时动态范围：对大动态范围信号的高精度采集时，某一时刻系统所能采集到的信号的不同频率分量幅值之比的最大值，即幅值最大频率分量的幅值Afmax与幅度最小频率分量的幅值Afmin之比的分贝数。瞬时动态范围：
参考地单端测量系统(Referenced Single-End，RSE)：也叫做接地测量系统，被测信号一端接模拟输入通道，另一端接系统地AIGND。
无参考地单端测量系统(NRSE)：信号的一端接模拟输入通道，另一端接一个公用参考端，但这个参考端电压相对于测量系统的地来说是不断变化的。
几种信号输入方式的特点 差分输入 可避免接地回路干扰 可避免因环境引起的共模干扰 NRSE 可避免接地回路干扰 RSE 最简单，若信号满足下列条件，可选择RSE输入
低速USB设备在插口端必须要有一个带有串行A口连接器的可控制电缆，速率为1.5Mb/s。当电缆与设备相连时，在D+/D-线上必须要有一个200～450PF的单终端电容器。低速电缆的传播时延必须小于18ns，从而保证信号响在其上升沿或下降沿的第一个中点处产生，以允许电缆与一块电容器相连。
微弱信号检测方法
提高信号检测灵敏度或降低可检测下限的基本方法： 从传感器及放大器入手：降低固有噪声水平、研制新的低噪声传感器。 分析测量中的噪声规律和信号规律，通过各种手段从噪声中提取信号。 对传感器的基本要求是：测量范围宽，线性好，灵敏度高，噪声低，谱段宽，响应快，寿命长，便于匹配，均衡稳定。用于弱信号检测的传感器，首要要求是高灵敏度、低噪声。
只有一个数据期，FRAME#信号在没有等待周期的情况下，在地址期(读操作应在交换周期)过后即撤销。
计算机控制技术课后习题详解答案.
第一章计算机控制系统概述习题参考答案1.计算机控制系统的控制过程是怎样的?计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么？(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。
3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分的作用是什么？由四部分组成。
(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
图1.1微机控制系统组成框图(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
于海生---微型计算机控制技术课后习题答案
第一章计算机控制系统概述习题及参考答案1.计算机控制系统的控制过程是怎样的计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
!(3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
2.实时、在线方式和离线方式的含义是什么(1)实时：所谓“实时”，是指信号的输入、计算和输出都是在一定时间范围内完成的，即计算机对输入信息以足够快的速度进行处理，并在一定的时间内作出反应并进行控制，超出了这个时间就会失去控制时机，控制也就失去了意义。
(2)“在线”方式：在计算机控制系统中，如果生产过程设备直接与计算机连接，生产过程直接受计算机的控制，就叫做“联机”方式或“在线”方式。
(3)“离线”方式：若生产过程设备不直接与计算机相连接，其工作不直接受计算机的控制，而是通过中间记录介质，靠人进行联系并作相应操作的方式，则叫做“脱机”方式或“离线”方式。
3.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成各部分的作用是什么—由四部分组成。
图微机控制系统组成框图(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。
主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。
(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。
过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。
过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。
过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。
1-2数据采集系统 56页PPT文档
第一次设定数码
100
Usr >U0
Usr <U0
110
010
111 111 110
101
011
001
101
100 011 010 001 000
三位逐次逼近A/D转换过程示意图
－10 －5
fout
500kHZ
250kHZ (中心频率－输入电压为0 时的输出频率）
0
输入电压
合成电压
偏置信号
（3）采样计数
存入循环存贮区的数是每隔Ts读得的当时计数器 的值，此值与输入的模拟信号无对应关系。需要进行计算时， 取相邻N个采样间隔的计数器的计数值相减，其差值为NTS （N为采样间隔的个数）期间的脉冲数,此脉冲数与NTS期间 的模拟信号的积分值有对应关系。
整个电路可视为一个振荡频率受输入电压控制的多谐 振荡器。
（2）V/F电路的工作原理 积分器A1的输入电压为VIN，输出电压为VINT。当VINT
下降至零时，零电压比较器A2发生跳变，单稳定时器被触发
输出 产生一个宽度为t0的脉冲 控制开关S接通－VS
设计决定IR>VINmax/R 。在t0期间，电容C反充电，使VINT线 性上升到某一电压值，单稳定时器返回，S断开，t0结束。电容 C变为由VIN充电，使VINT下降至0时，重复前面的过程。如此 反复，输入的模拟电压变换为一串等幅脉冲输出。
图 为AD7506多路开关芯片。有16个输入端，一 输出端。 EN 为片选端，EN＝0，未选通，输入、输出 端均断开。EN=1，该芯片选通。选通信号CPU送来。由 四个地址端的地址码决定输出端与哪一个输入端接通。
数据采集系统PPT课件
反馈电压
VO
V IN
比较器
模拟量
输入
启动
CLK
VC
控制时序和 逻辑电路
D / A转 换 器
逐位逼近寄 存 器 (SAR)
数字量
D0
输出
D1
锁存器
D2
D3
逐图位2-逼9 逐近位式逼近A式/DA/D转转换换原原理理图 图
第19页/共57页
• 当启动信号作用后，时钟信号在控制逻辑作用下:
• 首先使寄存器的最高位D3 1，其余为0， 此数字量
第8页/共57页
1. 采样保持的基本特性
u0
ui t
ui
t0
采样期 保持期(t0为发出保持命令的时刻）
捕捉时间：从发出采样指令的时刻起，直到输出信号稳定地 跟踪上输入信号为止，所需的时间定义为捕捉时间 关断时间：从发出保持指令的时刻起，直到输出信号稳定下 来为止，所需的时间定义为关断时间。(引起孔径误差)
第23页/共57页
• 双积分式A/D转换原理如上图所示，在转换开始信号控
制下，开关接通模拟输入端，输入的模拟电压VIN 在固 定时间T内对积分器上的电容C充电（正向积分），时间 一到，控制逻辑将开关切换到与VIN极性相反的基准电源
上，此时电容C开始放电（反向积分），同时计数器开始 计数。当比较器判定电容C放电完毕时就输出信号，由控 制逻辑停止计数器的计数，并发出转换结束信号。这时计 数器所记的脉冲个数正比于放电时间。
(a) 电路原理图
V0 积分器
输出
反充电
充电
t
定时脉冲 （开关S
状态）
S闭和
S断开
t
Vfo
频率输出
T截止
（三极管
于海生---微型计算机控制技术课后习题答案
第二章 输入输出过程通道1.什么是过程通道？过程通道有哪些分类？过程通道是在计算机和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道。
按信息传递的方向来分，过程通道可分为输入过程通道和输出过程通道；按所传递和交换的信息来分，过程通道又可分为数字量过程通道和模拟量过程通道。
2.数字量过程通道由哪些部分组成？各部分的作用是什么？ 数字量过程通道包括数字量输入通道和数字量输出通道。
数字量输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电路、输入地址译码电路、并行接口电路和定时计数电路等组成。
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。
其中：输入调理电路将来自控制装置或生产过程的各种开关量，进行电平转换，将其通断状态转换成相应的高、低电平，同时还要考虑对信号进行滤波、保护、消除触点抖动，以及进行信号隔离等问题。
4.简述光电耦合器的工作原理及在过程通道中的作用。
光电耦合器由封装在一个管壳内的发光二极管和光敏三极管组成，如图2.1所示。
输入电流流过二极管时使其发光，照射到光敏三极管上使其导通，完成信号的光电耦合传送，它在过程通道中实现了输入和输出在电气上的完全隔离。
图2.1光电耦合器电路图5.模拟量输入通道由哪些部分组成？各部分的作用是什么？模拟量输入通道一般由I/V 变换、多路转换器、采样保持器、A/D 转换器、接口及控制逻辑电路组成。
(1)I/V 变换：提高了信号远距离传递过程中的抗干扰能力，减少了信号的衰减，为与标准化仪表和执行机构匹配提供了方便。
(2)多路转换器：用来切换模拟电压信号的关键元件。
(3)采样保持器：A/D 转换器完成一次A/D 转换总需要一定的时间。
在进行A/D 转换时间内，希望输入信号不再变化，以免造成转换误差。
这样，就需要在A/D 转换器之前加入采样保持器。
(4)A/D 转换器：模拟量输入通道的任务是将模拟量转换成数字量，能够完成这一任务的器件，称为之模/数转换器(Analog/Digital Converter ，简称A/D 转换器或ADC)。
计算机控制技术第二章
第二章输入输出接口与过程通道在计算机控制系统中，为了实现对生产过程的控制，要将对象的被控参数及运行状态，按要求的方式送人计算机处理，再将结果以数字量的形式输出，并将数字量变换为适合生产过程控制的量，因此在计算机接口和生产过程之间，必须设置信息的传递和变换装置，这个装置就称之为过程输入输出通道，也叫I／O通道。
2.1 过程输入输出通道概述2.1.1 过程输入输出通道的类型及功能根据过程信息的性质及传递方向，过程输入输出通道可分为模拟量输人通道、模拟量输出通道、数字量(开关量)输入通道、数字量(开关量)输出通道等几种类型。
生产过程的被调参数(如温度、压力、流量、速度、位移等)，一般是随时间连续变化的模拟量，通过检测元件和变送器转换为对应的模拟电压和电流。
由于计算机只识别数字量，故模拟电信号必须通过模拟量输入通道转化为数字量后，才能送人计算机。
对于生产现场的状态量(如开关、电平高低、脉冲量等)也不能为计算机直接接受，因此数字量(开关量)输入通道将状态信号转变为数字量送入计算机。
计算机控制生产现场的控制通道也有两种，即模拟量输出通道和数字量输出通道。
计算机输出的控制信号以数字形式给出，若执行元件要求提供模拟电压或电流，则采用模拟量输出通道将数字量转换为模拟电压或电流，若执行元件要求数字量(开关量)，则应采用数字量输出通道，将计算机输出的数字量经处理和放大后输出。
由此可见，过程输人输出通道是计算机和工业生产过程相互交换信息的桥梁。
2.1.2 过程输入输出通道与CPU交换的信息类型过程输入输出通道与CPU交换的信息类型有三种：(1)数据信息反映生产现场的参数及状态的信息，它包括数字量、开关量和模拟量。
(2)状态信息又叫应答信息、握手信息，它反映过程通道的状态，如准备就绪信号等。
(3)控制信号用来控制过程通道的启动和停止等信息，如三态门的打开和关闭、触发器的启动等。
接口电路含这三类信息交换的端口。
2.1.3 过程通道的编址方式由于计算机控制系统一般都有多个过程输人输出通道，因此需对每一个过程输入输出通道安排地址。