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来源：厦门雄霸电子商务有限公司漳州分公司 时间：2024-06-28 09:14:44 [举报]

数字输入输出模块
数字量输入输出信号就是开关量信号，1或者0， 模拟量信号，有2种，电压或者电流信号 ，一般是变送器传过来的信号，比如用压力变送器检测水管压力，它会输出一个模拟信号4--20ma 或者 0-10V的信号给PLC，PLC来进行数据处理。 开关量输入点(DI),处理开关量输入信号. 模拟量输入点(AI),处理模拟量输入信号(0-20mADC,0-5VDC). 电阻信号(含热电阻)输入点,处理热电阻或一般电阻信号. 高速脉冲输入点,处理高速脉冲信号. 电压(含热电偶)输入点,处理电压输入或热电偶信号. 还有通讯,用于和上位机交换数据或控制下级控制器仪表驱动器等
根据现场输入信号的不同，可将输入模块分为开关量输入模块和模拟量输入模块。 开关量输入模块的作用是把各种开关信号变成CPU所需的TTL标准信号。按输入端电源类型，又可将其为直流输入模块和交流输入模块。输入信号经分压、限流、滤波后再通过光电耦合转换成TTL（5V）标准信号。 模拟量输入模块的作用是把现场连续变化的模拟量信号如温度、流量、电流、电压等转换成CPU能够处理的若干位数字信号。模拟量输入电路一般由运放变换、模转换（A/D）、光电隔离等组成。 PLC输入、输出模块的种类：数字输入DI,数字输出DO,模拟量输入AI，模拟量输出AO。 数字的输入输出一般都是24V的. 模拟量的2类4种量,2类分别是电压型和电流型.电压型有0-10V和-10到10V.电流型主要有4-20MA,0-20MA.然后模块再通过A/D转换,把模拟量转换成+32767~-32768之间的数,然后再实行控制。 信号模板的作用是把各种过程i/o信号进行转换.把输入的各种信号转换成数字量,便于plc识别,处理和分析.把输出转换成模拟量给各种调节机构去执行,或将输出转换成2位式do量,去控制一些设备如启动停止、接通和断开等
根据现场输入信号的不同，可将输入模块分为开关量输入模块和模拟量输入模块。

控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制系统。在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统，以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。
控制系统其实从20世纪40年代就开始使用了，早期的现场基地式仪表和后期的继电器构成了控制系统的前身。以PLC和DCS为代表，从70年****始应用以来，在冶金、电力、石油、化工、轻工等工业过程控制中获得迅猛的发展。从90年****始，陆续出现了现场总线控制系统、基于PC的控制系统等，将简要介绍各种常见的控制系统，并分析控制系统的演进过程和发展方向。
70年代中期，由于设备大型化、工艺流程连续性要求高、要控制的工艺参数增多，而且条件苛刻，要求显示操作集中等，使已经普及的电动单元组合仪表不能完全满足要求。

在以后的近30年间，DCS先与成套设备配套，而后逐步扩大到工艺装置改造上，与此同时，也分成大型DCS和中小型DCS两类产品，使其性能价格比更具有竞争力。DCS产品虽然在原理上并没有多少突破，但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变，共出现了三代DCS产品。1975年至80年代前期为代产品，80年代中期至90年代前期为第二代产品，90年代中期至21世纪初为第三代产品。
DCS系统中，控制站作为一个完整的计算机，它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备，以及过程输入/输出（PI/O），包括信号变换与信号调理，A/D、D/A转换。控制站是整个DCS的基础，它的可靠性和安全性为重要，死机和控制失灵的现象是不允许的，而且冗余、掉电保护、抗干扰、构成防爆系统等方面都应很有效而可靠，才能满足用户要求。
关于DCS控制站的系统软件，包括实时操作系统、编程语言及编译系统、数据库系统、自诊断系统等，只是完善程度不同而已。

该版本的亮点包括： 提高操作员效率：系统 800xA 5.1 包括警报管理功能，可帮助用户实施成功的警报管理策略，并为操作人员提供更好的控制室和其他操作位置之间的职责控制。新的警报搁置和警报分析功能已添加到已经很长的警报管理功能列表中，以帮助控制警报。新版本还包括一个新的控制点功能，可在关键时期（例如换班）改善操作员的协调，从而提供更安全 的操作环境。改进的工程和变更管理：新版本的 800xA 系统包括多项工程改进，例如在设计 FOUNDATION Fieldbus 项目时简化批量数据处理，以及新的和改进的批处理程序编辑器。此外，两项新功能改进并简化了变更管理程序。任务分析工具让用户可以根据下载前分配的当前任务速率评估他/她的应用程序将执行。详细差异报告提供了一种轻松查看在控制应用程序和图形中所做的更改的方法，并在易于阅读的用户界面中提供了一份确切的修改、添加或删除内容的报告。改进的性能：几项性能增强使 System 800xA 已经强大的控制和 I/O 产品更加通用、灵活和可扩展 新版本包括 AC800M 控制器系列的新成员 PM891。PM891 的时钟速度 (450Mhz) 是其前身的三倍，内存是其前身的四倍，可帮助客户事半功倍，因为他们需要更少的控制器来满足复杂应用的处理要求。该控制器还设计用于为上一代 ABB 和第三方控制器平台执行 1-1 控制器演进项目。减少占地面积 新版本的 System 800xA 支持虚拟化，可将安装所需的物理 PC 数量减少多达 75%。这种显着减少的占地面积还降低了能源消耗和维护要求。此外，系统 800xA 的 FOUNDATION 现场总线架构的改进大大降低了其高速以太网 (HSE) 网络方法的基础设施要求，将可连接到一个节点的设备数量增加了 400%。增强的可维护性：基于以用户为中心的设计实践， 新版本的 System 800xA 包括一个系统管理控制台和一个安全更新工具，以帮助保持系统在水平上安全运行。安全更新工具将允许用户从 Microsoft 下载安全补丁并将其与 ABB 的合格列表进行交叉匹配。然后，用户可以创建一组可加载的受支持、经过测试的安全更新，这些更新可以推广到系统 800xA。这有助于用户节省宝贵的时间和精力，同时提供更强大、更安全的系统。改进的连接性：System 800xA 通信接口产品组合得到增强，可帮助用户进一步利用其强大的集成功能。其中包括用于 PROFINET、DeviceNet 和 WirelessHART 的新通信接口。

有时这被称为四相PSK，4-PSK，或4-（同QuadratureAmplitudeModulation）正交幅度调制。(虽然QPSK和4-QAM的根本概念不同，但产生的调制无线电波完全相同。)QPSK在星座图上用了四个点，围绕一个圆等距分布。通过四个相位，QPSK可以对每个符号进行两位编码，如图所示格雷编码为了小化比特误码率(BER)——有时被误认为是BPSK的两倍。
数学分析表明，与BPSK系统相比，QPSK可用于使数据速率加倍，同时保持相同的 带宽的信号，或者保持BPSK的数据速率但是将所需带宽减半。在后一种情况下，QPSK的误码率为完全一样作为BPSK的BER当考虑或描述QPSK时，持有不同的观点是一种常见的困惑。传输的载波可以经历多次相位变化。
假设无线电通信信道是由诸如联邦通信给定规定的(大)带宽，QPSK相对于BPSK的优势变得明显:在相同的误码率下，QPSK在给定的带宽内传输的数据速率是BPSK的两倍。付出的工程代价是QPSK的****机和接收机比BPSK的更复杂。然而，随着现代电子学技术，在成本上的惩罚是非常温和的。
与BPSK一样，在接收端存在相位模糊问题差分编码实践中经常使用QPSK。

硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层(1) 硬件层: 嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。嵌入式核心模块 = 微处理器 + 电源电路 + 时钟电路 + 存储器Cache:位于主存和嵌入式微外理器内核之间，存放的是近一段时间微外理器使用多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度。(2) 中间层 (也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP)它将系统上层软件和底层硬件分离开来，使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口开发即可。
BSP有两个特点: 硬件相关性和操作系统相关性。设计一个完整的BSP需要完成两部分工作:嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能.片级初始化:纯硬件的初始化过程，把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。板级初始化:包合软硬件两部分在内的初始化过程，为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。
系统级初始化: 以软件为主的初始化过程，进行操作系统的初始化。

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