物理信號(hào)的產(chǎn)生或測(cè)量 工業(yè)控制的重點(diǎn)

工業(yè)控制需要處理和控制的信號(hào)主要有模擬信號(hào)和開(kāi)關(guān)信號(hào)（數(shù)字量信號(hào)）兩類(lèi)。

對(duì)開(kāi)關(guān)量信號(hào)來(lái)說(shuō)，各種信號(hào)主要有兩種特征：信號(hào)電平幅值和開(kāi)關(guān)時(shí)變化的頻度。開(kāi)關(guān)信號(hào)通常有TTL電平和繼電器觸點(diǎn)信號(hào)等，為使計(jì)算機(jī)有效識(shí)別這些信號(hào)，必須對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行調(diào)理（變換），包括把非TTL電子轉(zhuǎn)換為T(mén)TL，電子和隔離等。對(duì)于輸出來(lái)說(shuō)，則需根據(jù)外設(shè)所需信號(hào)情況附加輸出驅(qū)動(dòng)電路、隔離電路以使工業(yè)PC對(duì)其進(jìn)行有效地控制。

模擬信號(hào)通常是非點(diǎn)物理量通過(guò)傳感器變換而成的，由于傳感器特性以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)各種因素的影響，有時(shí)還需對(duì)傳感器所變換的模擬信號(hào)進(jìn)行放大。濾波、線性化補(bǔ)償、隔離、保護(hù)等，然后才能送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D），將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，經(jīng)工業(yè)PC接收并處理后，根據(jù)控制策略的需要對(duì)工業(yè)外設(shè)進(jìn)行控制，并需要把輸出結(jié)果經(jīng)數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量變成模擬信號(hào)（電壓或電流）送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)以驅(qū)動(dòng)工業(yè)外部設(shè)備，如電動(dòng)閥門(mén)。電機(jī)、機(jī)械手、模擬記錄儀表等設(shè)備。

數(shù)據(jù)采集于控制卡可以實(shí)現(xiàn)以上功能，它一般由3個(gè)部分組成：PC總線接口部分、模板功能實(shí)現(xiàn)部分和信號(hào)調(diào)理部分。對(duì)于不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)和工業(yè)控制要求，接口模板的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在模板功能實(shí)現(xiàn)部分和信號(hào)調(diào)理部分。對(duì)于模擬信號(hào)來(lái)說(shuō)，模板功能實(shí)現(xiàn)部分主要包括采樣、隔離、放大、A/D和D/A電路的設(shè)計(jì)和接口控制邏輯，對(duì)于芯片的選擇則應(yīng)根據(jù)工業(yè)控制的精度和可靠性來(lái)選??；對(duì)于開(kāi)關(guān)量來(lái)說(shuō)，模板功能實(shí)現(xiàn)部分主要包括數(shù)據(jù)的輸入緩沖和輸出鎖存器以及隔離電路等。它們的PC總線接口部分是相同的。

總之，數(shù)據(jù)采集與控制卡的基本任務(wù)是物理信號(hào)（電壓/電流）的產(chǎn)生或測(cè)量。但是要使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠測(cè)量物理信號(hào)，必須要使用傳感器吧物理信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)（電壓或者電流信號(hào)）。有時(shí)不能把被測(cè)試信號(hào)直接連接到數(shù)據(jù)采集卡，而必須使用信號(hào)太哦里輔助電路，先將信號(hào)進(jìn)行一定的處理。數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)是在硬件板卡/遠(yuǎn)程采集模塊的基礎(chǔ)上借助軟件來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)的工作—包括采集原始數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、輸出結(jié)果等。