3 數(shù)據(jù)輸入處理
對模擬量來說，一般耍進行采樣、增益最佳化、A/D轉挨、規(guī)格化、合理性檢查、零偏校正、熱電偶冷端補償、線性化處理、超限制判斷、土程量變換、數(shù)字濾波、溫度和壓力校正、開方處理及上、下限報警等處理，對脈沖序列進行瞬時值變換及累積計算。
3.1 數(shù)據(jù)的采樣速率
對模擬量來說，一般耍進行采樣、增益最佳化、A/D轉挨、規(guī)格化、合理性檢查、零偏校正、熱電偶冷端補償、線性化處理、超限制判斷、土程量變換、數(shù)宇濾波、溫度和壓力校正、開方處理及上、下限報警等處理，對脈沖序列進行瞬時值變換及累積計算。
按系統(tǒng)不同的需要，組態(tài)不同的掃描采樣頻率。流量、壓力、液位、溫度與成分的采樣頻率f的經(jīng)驗數(shù)據(jù)是1/5-1Hz、1/10-1/3Hz、1/8-1/5Hz和1/20- 1/15 Hz。
3.2 增益最佳化
模擬量信號在A/D轉換之前要進行前置放大，以使被轉換量落在A/D轉換線性范圍之內(通常在50%-100%滿度范圍內)，提高通道相對測量精度。因此要選擇合適的量程，增益最佳化即能自動挑選最佳增益。
3.3 模擬量信號的規(guī)格化
模擬量信號的規(guī)格化是指1-5 V的模擬信號經(jīng)A/D轉換電路變成規(guī)格化的數(shù)字量。
3.4 合理性檢查
如果A/D轉換超出限定時間或接到指令后根本未進行轉換，則“A/D卡故障”，置位，而給出不合理標志；如果是A/D轉換超量程或欠量程(小于下限值)，則該數(shù)將進一步處理，給出讀數(shù)不合理標志。
3.5 零偏校正
由溫度、電源等環(huán)境因素變化引起的放大器零點漂移，可通過軟件進行校正。通常是把輸入短路時采集的放大器零漂碼取平均值存人內存，然后在當前測量結果中扣除此零漂值。這種方法常用于零漂不超過通通道模擬輸出動態(tài)范圍1/10的場合。零漂嚴重時可能使系統(tǒng)發(fā)生飽和，因此在零偏校正時常設定一漂移限值，超過該碼，則狀態(tài)字中“零偏超出故障”置位，并發(fā)出報警。
3.6 工程量變換
當上位機或操作站需顯示或打印時，還應將規(guī)格化的數(shù)據(jù)轉換成工程量單位值。
3.7 超限判斷
當參數(shù)超限時，一般均需進行報警。通常分為絕對值報警、偏差報警、速度報警以及累計值報警。
3.8 熱電偶冷端補償
對于安裝在現(xiàn)場多路切換箱中的熱電偶，其冷端溫度自動補償是通過一支專用的冷端溫度檢測熱電偶進行的。輸人處理時先接通一次，測量工作電勢；再短路一次，測量短路電勢。這兩者相減即可消除外線路影響。
3.9 非線性校正
對于溫度與熱電勢數(shù)值或熱電阻數(shù)值閘的非線性關系，可通過折線近似或曲線擬合的方法加以校正。
3.10 開方處理
對于平方特性的數(shù)據(jù)(例如節(jié)流式流量計的差壓信號與流量成平方關系)需進行開方處理，才能使信號與流量成線性美系。
3.11 熱電偶開路檢查
測點在被切人之前，用一小電流流過模擬信號線、多路切換電路和變換器。假如通過外電路的壓降超過正常值，就表明熱電偶已經(jīng)開路。
3.12 數(shù)字濾波
數(shù)字濾波就是為克服隨機干擾引人的誤差而進行的數(shù)據(jù)平滑處理。常用的數(shù)字濾波算法有程序判斷法、中位值法、算術平均濾波法、遞推平均濾波法、加權平均濾波法、一階慣性濾波法和復合濾波法等。
3.13 溫度、壓力校正
當用孔板測量氣體或蒸汽流量時，測得的差壓值偏離孔板設計時的標準溫度、標準壓力，計算有誤差，因此需要將此值校正到標準條件下的差壓。
4 輸出處理
4.1 集散系統(tǒng)的輸出一般分模擬量輸出和開關量輸出。模擬量輸出時。 CPU算出的數(shù)字結果再經(jīng)D/A轉換成4- 20 mA的信號送端子板輸出；在輸出需限幅信號時可經(jīng)限幅處理。在D/A轉換之前，數(shù)據(jù)先與限幅信號作比較，正常時將輸出送D/A轉挨器，反之將限幅值送D/A轉換器。在開關量輸出時，由主機電路送出數(shù)字信號，先存輸出鎖存器，再經(jīng)驅動電路進行功率放大，去控制現(xiàn)場執(zhí)行機構。通過組態(tài)，數(shù)字輸出可有三種不同的形式：
(l)瞬時輸出式，信號一消失，觸點就斷開。
(2)延時輸出式，信號消失，延時一段時間后觸點才斷開。
(3)鎖定輸出式，觸點閉合后，待下次信號來時才斷開?！?/div>
4.2 即使是模擬輸出信號，也是以數(shù)字信號形式給出，再經(jīng)D/A主轉換后才形成的。正確的數(shù)據(jù)輸出后，外部干擾有可能使輸出裝置得到錯誤的數(shù)據(jù)。這種錯誤的輸出結果有時會造成重大惡果，但措施得力，也是可以補救的。輸出裝置與CPU的距離越遠，連線就越長，受干擾的機會就越多。輸出設備是電位控制型還是同步鎖存型，對干擾的敏感性的影響相差較大。前者有良好的抗“毛刺”能力；而后者不耐干擾，當鎖存線上出現(xiàn)干擾時，就會盲目鎖存當前的數(shù)據(jù)，而不管這時數(shù)據(jù)是否有效。輸出設備的慣性（響應速度）與干擾的承受能力也有很大關系。慣性小的輸出設備(如通信日、顯示設備等)耐受干擾能力就差一些。
不同的輸出裝置對干擾的耐受能力不同，抗干擾措施也就不同。其措施如下：
(1)各類輸出數(shù)據(jù)鎖存器盡可能和CPU安裝在同一電路板上，使傳輸線上傳送的都是已鎖存好的電位控制信號。有時這一點不一定能做到。例如用串行通信方式輸出到遠程顯示器，一條線送數(shù)據(jù)，一條線送同步脈沖，這時就特別容易受干擾。
(2)對于重要的輸出設備，建立檢測通道，CPU可以通過檢測通道來檢查輸出的結果是否正確。
(3)軟件上重復輸出同一數(shù)據(jù)。只耍有可能，其重復周期應盡可能短些。當外部設備接收到一個被干擾的錯誤信息后，還來不及作出有效的反應，一個正確的輸出信息又來到，就可以及時防止錯誤動作的產(chǎn)生。
有關輸出芯片的狀態(tài)在執(zhí)行輸出功能時也一并重復設置。例如8155芯片和8255芯片常用來擴展輸人/輸出功能，很多外設均通過它
們來獲得控制信息。這類芯片均應編程，以明確各端口職能。由于干擾的作用有可能在無形中將芯片的編程方式改變。為了確保輸出功能正確實現(xiàn)，輸出功能模塊在執(zhí)行具體的數(shù)據(jù)輸出之前，應該先執(zhí)行芯片的編程指令，再輸出有關數(shù)據(jù)。這樣做，也將對芯片端口重新定義，使輸入模塊得以正確執(zhí)行。
對于以D/A轉挨方式實現(xiàn)的模擬輸出，因本質上仍為數(shù)字量，同樣可以通過重復輸出的方式來提高模擬輸出通道的抗干擾性能。在不影響反應速度的前提下，在模擬輸出端接一適當?shù)腞C濾波電路(起到增加慣性的效果)，配合重復輸出措施，便能基本上消除模擬輸出通道上的干擾毛刺。
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