原创 基本I／0通道基本原理

基本I／0通道

其基本原理说明如下。

　　1)总线接口逻辑实现与计算机总线的连接。具体电路因采用的总线而异，主要完成对数据总线的缓冲驱动，完成对地址信号的译码，产生相应输入／输出端口的控制信号。

　　2)输入缓冲器接收经调理／隔离电路变换成标准逻辑电平(TTL)的外部输入的信号，采用三态门与数据总线相连，等待计算机开放三态门将这些输入信号读人。

　　3)输出锁存器锁存计算机发出的标准逻辑电平(TTL)信号，经隔离／驱动电路处理后向外部输出。

　　4)卷板机数控系统处理的开关量信号包括面板按钮开关的闭合／断开、机床行程开关的闭合和断开、面板指示灯的亮／灭、电气控制线路中继电器或接触器的吸合／释放、激光管的通，断和液压系统电磁阀的开／关等控制信号。这类信号的共同特征表现为逻辑“1”和逻辑“0”。卷板机数控系统基本开关量I／O通道由总线接口逻辑电路、输入缓冲器、输出锁存器、隔离／驱动电路和调理／隔离电路等部分构成。

　　5)由于数控系统处理信号的复杂性，开关量输入通道调理电路的形式多种多样，很难统一。其功能主要是滤除干扰和电乎转换(往往与隔离电路统一设计)。开关量输出通道驱动电路需要根据驱动设备和执行机构的要求来设计。除逻辑电平信号之外，还需要输出脉冲信号(如控制步进电动机和全数字交流伺服驱动器)。近年来，随着电力电子器件的进步和发展，出现了一些专用的驱动模块。这些驱动模块将隔离和驱动电路合二为一，与计算机系统连接十分方便。图4-3所示的固态继电器(SSR)就是其中的典型代表。该电路的作用与继电器相同，由晶闸管控制电路的通／断(软触点)，将控制晶闸管通，断的触发电路、晶闸管保护电路、过零检测电路和光耦合器电路集成在一起构成，使用非常方便。SSR目前已经形成AC、DC、不同电压等级、不同功率等级的系列产品。数控系统的外部开关量I／0信号可分为DC与AC、无源与有源、有触点与无触点等多种形式，将外部开关量信号与数控系统连接时须注意以下几点。

　　a．电平转换：将电脑绗缝机外部输入信号变换为计算机系统能够接收的标准电平信号(如TTL)。触点开关(如机械式行程开关信号)和无触点或软触点开关(如接近开关信号)接人数控系统的变换电路。

　　b．保护电路：如果被控对象是电磁阀、电磁离合器等交流负载，或虽是直流负载，但工作电压或电流超过输出信号的最大允许值时，开关量输出驱动电路中应首先驱动24V中继电器线圈，用其触点控制强电线路中的功率接触器或直接驱动负载。同时应注意，中间继电器线圈必须并联保护LED显示屏二极管，当线圈切断时提供电流释放回路，以避免驱动电路损坏和对数控系统造成干扰。

C．强弱分离：为提高数控系统的抗干扰能力，弱电控制信号与强电驱动信号必须分开布线。而且在交流接触器线圈两端须就近并联RC灭弧装置(如R=220Q／1W，C=0．2肛F／600V)。在交流电动机每相之间也必须安装灭弧装置(每个交流电动机三个)。

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