智能調(diào)節(jié)器在工業(yè)自動化過程控制中廣泛應(yīng)用，昌暉儀表在本文對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電路、過程輸入/輸出通道、人機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)器主機電路
智能調(diào)節(jié)器主機電路由CPU、存儲器(ROM、EPROM、RAM)、定時/計數(shù)器及I/0接口等組成，是智能調(diào)節(jié)器的核心，用于實現(xiàn)儀表數(shù)據(jù)運算處理、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)、運算的中間值和結(jié)果值。CTC的定時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鐘脈沖；計數(shù)功能主要用來對外部事件進行計數(shù)。

2、過程輸入/輸出通道
一臺智能調(diào)節(jié)器通常都可以接收/輸出若干個模擬量信號和開關(guān)量信號。
①智能調(diào)節(jié)器過程輸入通道
模擬量輸入通道將多個模擬量輸入信號分別轉(zhuǎn)換為CPU能接受的數(shù)字量。多路模擬開關(guān)將多個模擬量輸入信號分別連接到采樣保持器；采樣保持器具有暫時存儲模擬輸入信號的作用；A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量。

開關(guān)量輸入通道將多個開關(guān)輸入信號轉(zhuǎn)換成能被計算機識別的數(shù)字信號。通常采用光電耦合器件作為輸入電路進行隔離傳輸。

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運算處理后的數(shù)字信號進行數(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的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成4-20mA的標準電流信號輸出。

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，以便控制繼電器觸點和無觸點開關(guān)的接通與斷開，也可控制步進電動機的運轉(zhuǎn)。通常采用光電耦合器件作為輸出電路進行隔離傳輸。

3、智能調(diào)節(jié)器人機聯(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、輸出信號顯示器、運行方式(自動串級/手動)切換按鈕、給定值增/減按鈕和手動增/減輸出按鈕等，還有一些狀態(tài)顯示燈，用于實現(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，大多采用串級傳輸方式。該電路將欲發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準通信格式的數(shù)字信號，經(jīng)發(fā)送電路送至通信線路(數(shù)據(jù)通道)上同時通過接收電路接收來自通信線路的數(shù)字信號，將其轉(zhuǎn)換成能被計算機接受的數(shù)據(jù)。

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