第二章计算机控制系统设计的硬件基础 第一节开关量输入 开关量的共同特征是幅值离散，可以用一位或多位二进制码表示。 1.开关量输入信号的类型 开关量输入信号有以下基本类型。 (1)一位的状态信号。如阀门的闭合与开启、电机的启动与停止、触点的接通与断开、一些仪器仪表和设 备输出的极限报警信号等。 (2)成组的开关信号。如用于设定系统参数的拨码开关组等。 (3)数字脉冲信号。许多数字式传感器（如转速、位移、流量的数字传感器）将被测物理量值转换为数字脉 冲信号，这些信号也可归结为开关量。 2.开关量信号输入通道 图21是开关量输入通道的典型结构，具体接口电路应综合考虑实际信号、选用的计算机等进行设计。 输入预处理 开关状态或脉冲 计算机 CPU 并行输入 接口电路 输入预处理 开关状态信号 内部 定时/ 输入预处理 数字脉冲信号 定时/计 计数器 数器 输入预处理 数字欧冲信号 图2.1开关量输入通道的典型结构 几种常用的预处理方法： (1)信号转换处理 从工业现场获取的开关量或数字量，在逻辑上表现为逻辑"1”或逻辑"0”，信号形式则可能是电压、 电流信号或开关的通断，其幅值范围也往往不符合数字电路的电平范围要求，因此必须进行转换处理。图22 是电压或电流开关量输入的转换电路，分压电阻R1和R2的阻值应根据输入信号是电压还是电流信号以及信号 的幅值选取。图2.3是开关触点信号输入电路，它把开关的通断转换为0或+5V信号。 R +5V0 0出 输入 输出 图2.2电压或电流输入电路 图2.3开关触点输入电路 (2)安全保护措施 在设计一个计算机控制系统时，必须针对可能出现的输入过电压、瞬间尖峰或极性接反的情况，预先采取 安全保护措施，图2.4给出了一些常用的保护电路。第二章 计算机控制系统设计的硬件基础 第一节 开关量输入 开关量的共同特征是幅值离散，可以用一位或多位二进制码表示。 1. 开关量输入信号的类型 开关量输入信号有以下基本类型。 (1) 一位的状态信号。如阀门的闭合与开启、电机的启动与停止、触点的接通与断开、一些仪器仪表和设 备输出的极限报警信号等。 (2) 成组的开关信号。如用于设定系统参数的拨码开关组等。 (3) 数字脉冲信号。许多数字式传感器(如转速、位移、流量的数字传感器)将被测物理量值转换为数字脉 冲信号，这些信号也可归结为开关量。 2. 开关量信号输入通道 图 2.1 是开关量输入通道的典型结构，具体接口电路应综合考虑实际信号、选用的计算机等进行设计。 图 2.1 开关量输入通道的典型结构 几种常用的预处理方法： (1) 信号转换处理 从工业现场获取的开关量或数字量，在逻辑上表现为逻辑“1”或逻辑“0”，信号形式则可能是电压、 电流信号或开关的通断，其幅值范围也往往不符合数字电路的电平范围要求，因此必须进行转换处理。图 2.2 是电压或电流开关量输入的转换电路，分压电阻 R1 和 R2 的阻值应根据输入信号是电压还是电流信号以及信号 的幅值选取。图 2.3 是开关触点信号输入电路，它把开关的通断转换为 0 或+5V 信号。 图 2.2 电压或电流输入电路 图 2.3 开关触点输入电路 (2) 安全保护措施 在设计一个计算机控制系统时，必须针对可能出现的输入过电压、瞬间尖峰或极性接反的情况，预先采取 安全保护措施，图 2.4 给出了一些常用的保护电路