过程通道与人机接口

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计算机控制输入输出接口与过程通道

②达林顿阵列输出驱动继电器电路。 MC1416是达林顿阵列驱动器. 达林顿晶体管DT（Dar1ington Transistor）亦称复合晶体管。它采用复合过接方式，将两只或更多只晶体管的集电极连在一起，而将第一只晶体管的发射极直接耦合到第二只晶体管的基极，依次级连而成，最后引出E、B、C三个电极。

采用积分电路的小功率输入调理电路
目的：把开关K的状态转化成二进制状态。原理：闭和K时，电容C放电，反相器反相为1；断开K时，电容C充电，反相器反相为0。
问题：利用什么原理消除了抖动？

R—S触发器消除开关两次反跳电路
K
R3 +5V R45
原理：当K在上时，输出上为1，下为0。
当K按下时，因为键的机械特性，使按键因抖动而产生瞬间不闭合，造成R-S触发器输入为双1，故状态不改变。
2.1.2 数字量输入通道
•数字量输入通道结构 P C 总线生产过程
输入缓冲器
输入调理电路
地址译码器
2.3.1数字量输入通道

开关量：开关、电流、开关的触点等等通道结构
输入
PC 总线
输入调理电路
缓
冲器
来自生产过程
地址译码器

输入缓冲器：三态门缓冲器74LS244（较为常见）
1 2
R3
C
当K断开时，光电二极管不导通，晶体管不导通，经反相器反相输出为0。其中，用R1、R2进行分压， C进行滤波，要合理选择参数。
•大功率输入调理电路
－采用光电隔离
2.3
2.3.1
数字量输入输出接口与过程通道
数字量输入输出接口技术
1.数字量输入接口 2.数字量输出接口

DCS系统故障发生部位和产生原因分析

DCS系统故障发生部位和产生原因分析DCS系统在工业生产过程中的广泛应用，使可靠性、稳定性问题更加突出，也使人们对整个系统要求越来越高，人们希望DCS系统尽量少出故障，又希望DCS系统一量出现故障，能尽快诊断出故障部位，并尽快修复处理，使系统重新工作。

为了便于分析、诊断DCS系统故障发生部位和产生原因，现把故障分为以下几类来进行论述。

1．现场仪表设备故障：现场仪表设备包括与生产过程直接联系的各种变送器、各种开关、执行机构、负载及各种温度的一此元件等。

现场仪表若发生故障，直接影响DCS系统的控制功能及操作人员对工艺参数的监视，从而给工艺操作带来一定困难。

在目前的DCS控制系统设计中，这类故障占绝大部份，这类故障一般是由于仪表设备本身的质量和寿命所致。

对这类故障比较直观，在判断和处理上也相对容易，在处理按常规仪表的处理方法一般不会有什么问题。

对这类故障的处理要求维护人员对常规仪表的故障处理比较熟练，以保证故障处理的及时性及准确性。

由于这类故障属于单点故障，对工艺影响不大，维护人员对DCS系统知识的要求不高，只须按常规仪表处理即可。

2．系统故障：这是影响系统运行的全局性故障，系统故障可分为固定性故障和偶然性故障。

如果系统发生故障后可重新启动使系统恢复正常则可认为是偶然性故障。

相反若重新启动后不能恢复正常而需要更换硬件或软件系统才能恢复则认为是固定性故障。

这种故障一般是由于系统设计不当或系统运行年限较长所致。

3．硬件故障：这类故障主要指DCS系统中（I/O模块）损坏造成的故障。

这类故障一般比较明显且影响也是局部的，它们主是由于使用不当或使用时间较长，模块内元件老化所致。

4．软件故障：这类故障是软件本身所包含的错误所引起的。

软件故障又分为系统软件故障和应用软件故障。

系统软件是DCS系统所带来的，若设计考虑不周，在执行中一但条件满足就会引发故障，造成停机或死机等现象。

此类故障并不常见，应用软件是用户自己编定的，在实际工程应用中，由于应用软件工作复杂，工作量大，因此应用软件错误几乎难以避免，这就要求在DCS系统调试及试运行中十分认真、仔细，及时发现并解决。

火力发电厂DCS系统常见故障分析和处理措施

张远强
（大理三峰再生能源发电有限公司，云南大理６１０）５５０
摘要：文章通过对ＤＳ系统在火电厂运行中常见的故障及发生故障原因的分析，有针对性地提出了故障Ｃ
出现时的处理措施，为火电厂在ＤＳ系统的运行和操作人员在实际工作中应用提供借鉴。可Ｃ
般情况下，件故障发生的原因很单纯，件本身软软的不完善是故障的主因。
一
常见的故障部位为过程通道和人机接口。１．硬件（．１２模件）出现故障的主要原因
作者简介：张远强（９３）男，南禄劝人，１８一，云大学本科，主要从事
就会返回前面一个检查点再次进行计算，以便于彻底避免错误。对于程序的流向发挥非常关键性作用的某些指
３结
语
由于工业环境对机电设备的嵌入式系统有强大的干
令以及一些对于整个系统的正常工作发挥十分重要作用扰，采用硬件和软软件相结合的抗干扰技术措施，构成双的某些指令，对于这些指令的用循环采样代替一次采样，道抗干扰防线，就能提高机电设备嵌入式系统系统的可
②防就地总线故障的有效方法是，要将就地总线与件与应用，１，）２０（．０６就地设备的联接点进行妥善处理，拆装设备时，不得影响５ＤＳ集散控制系统的故障原因及运行管理［．Ｊ中国］总线的正常运行，总线分支应安装在不易碰触的地方。同【］王俐．Ｃ时，就地总线最好是采用双路冗余配置，以提高通信的可新技术新产品，００（）２１，７．１

计算机控制系统第2章输入输出接口与过程通道技术

图2-22 正弦模拟信号
d du tU m cost2fU mcost
(2-10)
u t
2
fUm
(2-11)
U2fUmtA/D
(2-12)
UU 1 m 00%2ftA /D100%
(2-13)
2．采样保持器的组成与工作原理采样保持电路由输入缓冲放大器A1、模拟开
关AS、模拟信号存储电容CH和输出缓冲放大器A2 组成，如图2-23所示。
图2-36 DAC1210与PC/XT总线的接口
2.3.3 电压/电流（V/I）转换器
工业现场的智能仪表和执行器常常要以电流方式传输，这是因为在长距离传输信号时容易引入干扰，而电流传输具有较强的抗干扰能力。因此，许多场合必须经过电压/电流（V/I）转换电路，将电压信号转换成电流信号。
图2-37 V/I转换电路
所以要求这些设备有很强的抗干扰能力，而且要设法削弱来自公共地线的干扰，以提高过程通道的抗干扰性能。
图2-56 干扰信号形式
1．串模干扰及其抑制叠加在被测信号上的干扰信号称为串模干扰，
用Vg表示。串模干扰使接收电路的一个输入端相对于另一输入端产生电位差，因此也称为差模干扰，如图2-57所示。
图2-57 串模干扰示意图
图2-58 热电偶线路中的串模噪声
抑制串模干扰的措施有： (1)采用输入滤波器 (2)采用双积分式或-调制式A/D转换器 (3)用双绞线作信号引线 (4)电磁屏蔽和良好的接地
图2-59 二级阻容滤波器网络
2．共模干扰及其抑制共模干扰产生的主要原因是不同“地”之间存
在共模电压，以及模拟信号系统对地存在漏阻抗。共模干扰通过过程通道串入主机，其一般表现形式如图2-60所示，其中VS为信号源，Vg为共模噪声电压。

计算机控制技术课后习题与答案

！第一章习题答案1、什么是计算机控制系统它的工作原理是怎样的计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程控制的系统．原理图计算机控制系统的控制过程可归纳为以下三个步骤：(1)实时数据采集：对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。

(2)实时决策：对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。

](3)实时控制：根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。

2、计算机控制系统由哪几部分组成请画出计算机控制系统的组成框图。

计算机控制系统由工业控制机和生产过程两个大部分组成．工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两部分．生产过程包括被控对象、测鼍变送、执行机构、电气开关装置．计算机控制系统的组成框图3、计算机控制系统的典型型式有哪些各有什么优缺点答：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、分散控制系统、现场总线控制系统、综合自动化系统【(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。

计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到了操作指导的作用。

(2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。

DDC系统是闭环系统，是微机在工业生产过程中最普遍的一种应用形式。

(3)计算机监督控制系统(SCC系统)：SCC(Supervisory Computer Control)系统比DDC系统更接近生产变化的实际情况，因为在DDC系统中计算机只是代替模拟调节器进行控制，系统不能运行在最佳状态，而SCC系统不仅可以进行给定值控制，并且还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等。

过程通道与人机接口(一)

AGND REF OUT VCC CE R/C A0 CS 12 / 8 VLOGIC
20VIN 10VIN
14 5K
13 5K
BIP OFF REF IN
12 9.95K
10 19.95K
VEE
11
9
8 7 6 5 43 2 1
10VREF
控制逻辑
时钟 3K
+EF
I DAC
-
2 模拟量输入通道
把被控对象的模拟信号转换成计算机可以接收的数字信号。模拟量输入通道一般由信号预处理、多路转换器、前置放大器、采样保持器、模/数转换器和接口逻辑电路等组成。其核心是模/数转换器。
过
变
程参数
送器
信号
多路
前置
采样
A/D
接口
PC
预处
转换
放大
保持
转换
逻辑
总
理
器
器
器
器
电路
线
模拟输入通道
2.1 模拟量输入通道中常用器件和电路
(1) 信号预处理
信号预处理的功能是对来自传感器或变送器的信号进行处理。如将4mA～20mA或0～10mA电流信号变为电压信号，将热电阻的电阻信号经过桥路变为电压信号等。
信号与处理电路由标度变换器、滤波电路、线性化处理及电参量间的转换电路等组成。
★标度变换器：把经由各种传感器得到的不同种类和不同电平的模拟信号变换成统一的标准信号。 ★滤波电路：滤掉干扰信号；消除混频现象。 ★线性化处理：有些电信号转换后与被测参量呈现非线性。必须对信号进行线性化处理，使它接近线性化。 ★电参量间的转换电路：实现电信号之间的转换。
CPU读取A/D转换器数据的方法

计算机控制习题解答-独家

计算机控制系统习题集目录一各章习题 (1)二填空题练习 (6)三简答题练习 (8)四综合题练习 (11)一各章习题1.1 第1章绪论1. 计算机控制系统的硬件主要包括哪几个部分？2. 什么是过程控制通道，过程控制通道主要有哪几种？3. 根据计算机控制系统的发展历史和在实际应用中的状态，计算机控制系统可分为哪6类，各有何特点？4. 计算机控制系统从深度和广度两方面各有何发展趋势。

1.2 第2章计算机控制系统中的检测设备和执行机构1. 什么叫传感器及变送器？2. 简述压力检测的主要方法和分类。

3. 简述温度检测的主要方法和分类。

4. 简述热电偶测温的原理。

2. 物位仪表分为哪几类？6. 简述电容式差压变送器的工作原理。

7. 简述常用执行机构和执行器的工作原理。

8. 简述TT302温度变送器的结构和工作原理。

9. 简述交流、直流伺服电机的工作原理。

10.简述步进电机的工作原理。

1.3 第3章计算机总线技术1.什么叫总线？为什么要制定计算机总线标准？2.计算机总线可以分为哪些类型？3.评价总线的性能指标有哪些？4.STD总线有哪些特点？5.常用的PC总线有哪些？各有什么特点？6.简述PCI总线的性能特点。

7. 简述IEEE-488总线的工作过程。

8. 详述RS-232C 、RS-485和RS-422总线的特点和性能。

9. RS-232C 总线常用的有哪些信号？如何通过该接口实现远程数据传送？10. 什么是平衡方式和不平衡传输方式？试比较两种方式的性能。

11. USB 数据传输方式有哪几种？USB 协议中是如何区分高速设备和低速设备的？12. 简述USB 总线的枚举过程1.4 第4章过程通道与人机接口1．什么是过程通道？过程通道由哪几部分组成？2．画出数字量输入输出通道的结构。

3．在数字量输入调理电路中，采用积分电容或RS 触发器是如何消除按键抖动的？4．数字量输出驱动电路有哪三种形式？各有什么特点？5．画出D/A 转换器原理框图，并说明D/A 转换的原理。

DCS故障判断思路和故障判断及处理方法

DCS故障判断思路和故障判断及处理方法des的可靠性很高，但在中仍然避免不了会出故障，电工学习网小编在本文和大家分享DCS故障判断思路和DCS故障处理相关知识。

通常DCS故障按故障性质可分为人为故障和设备故障；软件故障和硬件故障；按故障的危害程度可分为一般故障和严重故障。

1、DCS故障判断思路DCS出现故障可能会涉及控制器、网络通信、硬件故障、软件故障、电源、人为等因素，其涉及面很广。

经验证明DCS 故障绝大多数发生在现场仪表、测量线路及执行器，而安全栅、电源方面也时有发生。

DCS和工艺是紧密相连的，出现异常时要结合实际工况，分析测量控制参数是否处于正常状态，以此来判断是工艺问题还是DCS故障。

因此，在检查DCS 故障时，要综合考虑、从点到面的进行思考、分析、判断。

①软件故障在正常运行时出现的不多，主要出现在调试期间和修改组态后。

因此，在判断系统故障时，应该先从硬件作手，尤其是现场仪表、温度变送器/单晶硅变送器等传感部件及执行器的检查。

硬件故障可分别从人机接口和过程通道两方面来判断。

人机接口故障处理起来要容易些，因为多个工作站只会是其中的一个发生故障，只要处理及时一般不会影响系统的监控操作。

过程通道故障，如发生在就地I/O模件或一次设备时,将直接影响控制或监视功能，其后果比较严重；对修理人员的技术要求也要高，处事不乱对仪表工也是一个考验。

②电子电路最易出故障的是电源电路，对于DCS也不例外。

电源发生故障，将直接影响DCS的正常工作。

实践证明，电源模块使用时间长后，电子元器件失效导致电源模块发生故障的几率较高。

此外，不能忽视电源线连接的故障，如接线头松动、螺栓连接点松动、锈蚀引起的接触不良故障。

③网络通信出现故障轻则掉线、脱网，重则死机、重启；网络通信出故障的影响面很大，但也较容易判断和发现，直接进行修理。

④要重视DCS的干扰问题。

要使DCS之间实现信号顺利传送，理想状态就是参与互传互递的DCS共有一个“地”，且它们之间的信号参考点的电位应为零，但在生产现场是不可能做到的。

计算机控制技术第三章

在过程通道接口电路设计中应解决以下问题：
1．触发方式：有序的门控信号的主要作用就是严格遵循系统工作时序要求，适时对系统中某个或某些特定部件发出开启或关闭(触发)信号，这必然涉及到同步触发和异步触发的方式。
2．时序：控制逻辑的结构有组合控制逻辑与存储控制逻辑两种类型，不管哪种类型都要严格遵守规定的操作步骤，每一个操作步骤又都是在一组有序的控制信号驱动下实现的。
3.负载能力：一旦控制逻辑确定后，系统能否可靠运行与器件的选择关系密切，器件的选择除了要考虑电平的摆幅、数值、延时外，还应考虑器件所带负载是否匹配。
3.1 数字量输入输出通道
数字量输入信号：开关闭合与断开，继电器吸合与释放（检测）数字量输出信号：指示灯亮灭，电机的启和停，阀门的开闭（控制）数字量信号的两个状态：导通和截止变换为二进制0和1来表示
常用的保护电路为：
输入保护电路
电平转换与保护电路组合使用的一个例子：这时，我们可以把分压电阻去掉，用稳压二极管
3）隔离处理
从工业现场获取的开关量或数字量的信号电平往往高于计算机系统的逻辑电平；
即使输入开关量电压本身不高，也有可能从现场引入意外的高压信号；
因此必须采取电隔离措施，以保障计算机系统的安全。
2.人-机交互通道
主要功能是实现人-机对话，实现操作人员与计算机之间的信息交流。
二、输入输出接口（掌握）
接口电路起着连接过程通道与CPU的桥梁作用，它的基本任务有：
1．控制信息的传递路径：即根据控制的任务在众多的信息源中进行选择；
2．控制信息传送的顺序：计算机控制的过程就是执行程序的过程，为确保进程正确无误，接口电路应根据控制程序的要求，适时地发出一组有序的门控信号。以确定该信息传送的路径和目的地。

计算机控制技术(第三版) 第2章

(4)数字量输出通道。有的执行部件只要求提供数字量，例如步进电机的控制电机启停和报警信号等，这时应采用数字量输出通道。
2.2 开关量输入/输出通道
在计算机控制系统中，除了模拟量的输入/输出外，还需要处理另一类最基本的输入/输出信号——开关量信号。这类信号以二值逻辑“1”和“0”来表示。
开关量信号的电气接口形式可能多种多样，例如TTL电平、CMOS电平、非标准电平、开关或继电器的触点等；输出信号常要求有一定的驱动能力。工业现场存在着电磁、震动、温度和湿度等各种干扰与影响，因此，在开关量输入/输出通道中需采取各种缓冲、隔离与驱动措施。
3.输入/输出电气接口
典型的开关量输入/输出电气接口的功能主要是滤波、电平转换、隔离和功率驱动等。
2.2.2 开关量输入信号的调理
开关量输入通道的基本功能就是接收外部的状态信号，这些状态信号是以逻辑“1”或逻辑“0”形式出现的，其信号可能是电压、电流或开关的触点。在有些情况下，外部输入的信号可能会引起瞬时的高电压、过电压、接触抖动以及噪声等干扰。为了将外部的开关量信号输入到计算机，必须将现场输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离等措施转换成计算机能接收的逻辑信号，这就是开关量输入信号调理的任务。
2.滤波电路
常夹杂着各种干扰信号，这些干扰信号有时可能使读入信号出错，这就需要用滤波电路来消除干扰。图2-4是一个RC低通滤波电路。
这种电路的输出信号与输入信号之间会有一个延迟，可根据需要来调整RC网络的时间常数。
图2-反极性信号损坏接口电路，在开关量输入电路中，应采取适当的保护措施。图2-5和图2-6 分别是几种常用的保护电路。其中，图2-5(a)和(b)分别是采用齐纳二极管和压敏电阻将瞬态尖峰干扰箝位在安全电位的保护电路；图2-6(a)和(b)分别是反极性保护和高压保护电路。

计算机控制技术教案

计算机控制系统教案任课教师：职业技术学校教案（理论教学用）第1次课 2学时职业技术学校教案（理论教学用）第2次课 4学时HART协议智能式变送器采用双向全数字量传输信号，即现场总线通讯方式；目前广泛采用一种过渡方式，即在一条通讯电缆中同时传输4~20mA电流信号和数字信号，这种方式称为HART协议通讯方式。

智能式变送器的电源也由通信电缆传输。

2.1.2压力检测及变送液注式压力检测：依据流体静力学原理，把被测压力转换成液柱高度来实现测量的。

U型管压力计、单管压力计、补偿微压计等。

结构简单、使用方便，但其精度受工作液的毛细管作用、密度及视差等因素的影响。

一般用于测量较低压力、真空度或压力差。

弹性式压力检测：根据弹性元件受力变形原理，将被测压力转换成位移来实现压力测量。

主要有弹簧管、膜片和波纹管等负荷式压力检测：利用静压平衡原理进行压力测量。

典型仪表：活塞式、浮球式和钟罩式。

普遍用作标准仪器对压力仪表进行标定。

电气式压力检测：利用敏感元件将被测压力转换成各种电量，如电阻、电感、电容、电位差等。

具有较好的动态响应，特性量程范围大，线形好，便于进行压力的自动控制。

其它压力检测方法：弹振式压力计、压磁式压力计。

差动平板式电容传感器结构图基于热电效应的热电偶温度检测仪表。

非接触测量基于物体的热辐射特性与温度之间的对应关系而设计的。

优点:测温范围广，测温过程中不破坏被测对象的温度场分布；能测量运动物体；测温响应速度快。

缺点：所测温度受物体发射率、中间介质和测温距离的影响。

主要仪表：辐射温度计、光学高温计、光电高温计、比色温度计等。

其他测量技术：光纤测温技术、集成温度传感器测温技术等工业上常用的(已标准化)热电偶有：铂铑30-铂铑6热电偶(分度号为B)、铂铑10-铂热电偶(分度号为S)、镍铬-镍硅(镍铬-镍铝)热电偶(分度号为K)等。

引言：先看一个实验——热电偶工作原理演示热电偶测温原理热电偶温度计利用不同导体或半导体的热电效应来测温的热电偶：两种不同的金属A 和B 构成闭合回路当两个接触端T ﹥ T0时，回路中会产生热电势热电势由两种材料的接触电势和单一材料的温差电势决定结论：当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。

参赛作品过程通道与人机接口

2017/10/29
11
4.1.2 数字量输入通道(4)
(1)．小功率输入调理电路
＋5V R1 R2 R3 ＋5V K1 C1 R4
(a) 采用积分电路
(b) 采用RS触发器
图 4.2 小功率输入调理电路
2017/10/29
12
4.1.2 数字量输入通道(5)
(2)．大功率输入调理电路
＋5V R3 ＋24V R1 R2 + C1 - 10uF -24V
2017/10/29
19
4.1.3 数字量输出通道(4)
(1)．晶体管输出驱动电路
2017/10/29
20
4.1.3 数字量输出通道(5)
(2)．继电器输出驱动电路
2017/10/29
21
4.1.3 数字量输出通道(6)
(3)．固态继电器输出驱动电路
2017/10/29
22
4.1.4 数字量输入输出通道的标准化设计(1)
2017/10/29
8
4.1.2 数字量输入通道(1) • DI的任务: 把外界被控对象的开关状态信号、或数字信号送至计算机或微处理器。
2017/10/29
9
4.1.2 数字量输入通道(2)
1．数字量输入通道的结构
输入缓冲器输入调理电路来自生产过程
PC总线
地址译码电路
• 数字量（开关量）的概念
– 开关的闭合与断开 – 指示灯的亮与灭 – 继电器或接触器的吸合与释放 – 电机的启动与停止 – 设备的安全状况等。
2017/10/29
7
4.1.1 数字量的概念及种类(2)
• 数字量（开关量）的种类

关于发电厂DCS系统常见故障的分析与研究

关于发电厂DCS系统常见故障的分析与研究【摘要】 dcs系统近年来在发电厂应用越来越广泛，但dcs系统常见故障使机组运行的安全性和经济性受到较大影响，因此，必须对其加以充分认识。

本文对发电厂dcs系统常见故障进行了分析，并提出了相应的防范措施。

【关键词】发电厂 dcs系统常见故障分散控制系统（distributed control system，dcs）是一种对生产过程进行集中监视和操作的控制系统，由两个以上过程采集站组成，其中每个采集站都应用微处理器，采集站分散到各部分工艺流程中对其数据进行采集和控制，同时所采集的数据信息通过数据通信系统与中央控制室各监控操作站联网[1]。

分散控制系统由于具有可靠性高、功能强大、配置灵活等特点，在电厂热控制系统中应用较为广泛。

通过应用分散控制系统，能使电厂热控制系统实现分散控制、集中管理。

分散控制系统与既往使用的热工控制系统相比，具有显著优势，但是也存在一些不可避免的故障问题，对系统的安全与可靠性造成一定程度的影响。

从故障性质来看，大概有人为故障和设备故障两大类。

分散控制系统常见故障的后果是一方面使操作维护人员的工作量增加，另一方面对机组的安全性和经济性也会造成严重影响[2]，因此，必须对其加以充分认识。

1 发电厂dcs系统常见故障1.1 网络通讯类故障网络通讯类故障在发电厂dcs系统故障中较为常见，主要有节点总线故障、就地总线故障和地址标志错误。

首先，节点总线故障，由于总线的干线上任何一个节点出现故障，都会导致总线上所有站和它的子设备都会出现通讯故障，虽然采用双路冗余配置的方式，能减少节点总线故障问题，但是不能从源头上将该问题完全解决。

其次，就地总线故障，一方面由于就地总线的特殊性，其工作环境极为恶劣，且较容易受到检修人员的误动而使故障频发；另一方面总线本身也会因为各种原因而造成通讯类故障。

再次，就地组件和总线接口都有可能出现地址标识错误，从而使网络通讯出现紊乱的状况[3]。

管道加工中的人机交互和界面设计技术

管道加工中的人机交互和界面设计技术在今天的工业制造过程中，管道加工是一项非常重要的技术。

管道是许多重要设备和系统的核心组成部分，如化工厂、制药厂、石油和天然气管道、工业锅炉、水处理系统等。

在管道的加工过程中，人机交互和界面设计技术起着非常重要的作用。

本文将探讨管道加工中的人机交互和界面设计技术，以及这些技术对管道加工工艺和工作效率的影响。

一、管道加工的流程在了解管道加工的人机交互和界面设计技术之前，我们需要先了解管道加工的流程。

管道加工是一个非常复杂的过程，需要经过多个步骤才能完成。

一般而言，管道加工的流程包括以下几个步骤：1. 下料：通过切割、焊接或锯掉管道上的一部分。

2. 弯管：将管道弯曲，以适应需要的形状和角度。

3. 焊接：对管道进行焊接，使其成为一个连续的整体。

4. 清理：将管道的内部和外部进行清洁，以去除所产生的污物和废料。

二、管道加工的人机交互和界面设计技术管道加工的每一步都需要与机器进行交互，并通过机器的操作来完成。

因此，管道加工的人机交互和界面设计技术是至关重要的。

人机交互和界面设计技术不仅关系到操作者的舒适性和工作效率，还直接关系到整个加工过程的安全性和精度。

1. 操作面板的设计操作面板是人与机器进行交互的关键。

因此，操作面板的设计非常重要。

操作面板需要尽可能简单易懂，能够让操作者快速找到需要的按钮和控制，以便快速地调整机器的操作。

在设计操作面板时，需要考虑以下几个方面：- 界面美观：操作面板应设计得美观大方，让人感到舒适。

- 易用性：操作面板应该设计成易于使用和操作，尽可能避免复杂的控制。

- 实用性：操作面板需要设计成具有实用性，能够满足机器操作的需求和具体的加工流程。

2. 触摸屏的应用触摸屏已经成为操作面板设计中不可或缺的一部分。

触摸屏不仅能够提高操作效率，还能减少机器的维护费用。

在触摸屏应用中，需要注意以下几个方面：- 操作界面简单：触摸屏的操作界面应该尽量简单，让使用者容易理解。

第2章开关量输入输出通道和人机接口

2．开关量输入输出通道设计实例
图2-17是一种典型的开关量输入输出通道原理图。它具有 16路开关量输入及16路开关量输出。输入及输出通道均采用光电隔离，输出通道采用达林顿管输出的光耦合器TIL113，可直接用于驱动中小功率继电器或其他中小功率装置。
第二章图2-17 开关量输入输出通道原理图
第二章图2-8 双向消抖电路
第二章
5. 光电隔离技术
在计算机控制系统中，为了提高系统的抗干扰能力，常需将工业现场的控制对象和计算机部分在电气上隔离开来。过去一般使用脉冲变压器、继电器等完成隔离任务，而现在普遍采用光耦合器，它具有可靠性高、体积小、成本低等优点。
光耦合器由发光器件和光接收器件两部分组成，它们封装在同一个外壳内，其图形符号如图2-9所示。发光二极管的作用是将电信号转换为光信号，光信号作用于光敏三极管的基极上，使光敏三极管受光导通。这样，通过电—光—电的转换，把输入侧的电信号传送到了输出侧，而输入与输出侧并无电气上的联系，这样控制对象和计算机部分便被隔离开来了。
第二章
图2-5 (a) 采用齐纳二极管； (b) 采用压敏电阻
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图2-6 (a) 反极性保护； (b) 高压保护
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4．消除触点抖动若开关量输入信号来自机械开关或继电器触点，由于开关触点闭合及断开时，常常会发生抖动，因此，输入信号的前沿及后沿常常是非清晰信号，如图2-7所示。
第二章图2-7 开关或触点闭合及断开时的抖动
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2.3 人机接口——键盘
2.3.1 非编码键盘非编码键盘是由一些按键排列成的一个行、列矩阵。按键
的作用只是简单地实现开关的接通或断开，但必须有一套相应的程序与之配合，来解决按键的识别，键值的产生以及防止抖动等工作。因此，键盘接口电路和软件程序必须解决以下一些问题：