PC-6313 多功能模入模出接口卡技術(shù)說(shuō)明書(shū)

PC-6313 多功能模入模出接口卡技術(shù)說(shuō)明書(shū)
1. 概述：
PC-6313 多功能模入模出接口卡適用于具有ISA 總線的PC系列微機(jī),具有很好的兼容性,CPU從目前廣泛使用
的64位處理器直到早期的16位處理器均可適用,操作系統(tǒng)可選用經(jīng)典的MS-DOS,目前流行的Windows系列，高穩(wěn)定
性的Unix等多種操作系統(tǒng)以及專業(yè)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng) LabVIEW 等軟件環(huán)境。在硬件的安裝上也非常簡(jiǎn)單,使用時(shí)
只需將接口卡插入機(jī)內(nèi)任何一個(gè)ISA總線插槽中, 其模入模出及I／O信號(hào)均可通過(guò)信號(hào)電纜從機(jī)箱外部直接接入。
也可插入我所研制的PC擴(kuò)展箱內(nèi)使用。
PC-6313多功能模入模出接口卡安裝使用方便，程序編制簡(jiǎn)單。對(duì)于模入部分，用戶可根據(jù)實(shí)際需要選擇單端
或雙端輸入方式。對(duì)于模出部分，用戶可根據(jù)控制對(duì)象的需要選擇電壓或電流輸出方式以及不同的量程。
本卡上的A／D、D／A轉(zhuǎn)換均為12位字長(zhǎng)，同時(shí)還備有24路TTL可編程輸入輸出接口，三路16位字長(zhǎng)的計(jì)數(shù)
／定時(shí)器，以及1MHz的基準(zhǔn)時(shí)鐘。本卡的A／D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)方式可以選用程序觸發(fā)、定時(shí)器自動(dòng)觸發(fā)、外同步觸發(fā)等
方式，轉(zhuǎn)換狀態(tài)可以用程序查詢，也可以用中斷方式通知CPU讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。
2. 主要技術(shù)參數(shù)：
2.1 模入部分：
2.1.1 輸入通道數(shù)：(標(biāo)*為出廠標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，下同)
單端32路；* ∕ 雙端16路
2.1.2 輸入信號(hào)范圍：
0V～10V*；－5V～＋5V
2.1.3 輸入阻抗：≥10MΩ
2.1.4 放大倍率設(shè)定：×1*、×10
2.1.5 A／D轉(zhuǎn)換分辨率：12位
2.1.6 A／D轉(zhuǎn)換速度：10μS
2.1.7 A／D啟動(dòng)方式：
程序啟動(dòng)／定時(shí)觸發(fā)啟動(dòng)／外觸發(fā)啟動(dòng)
2.1.8 A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束識(shí)別：
程序查詢／中斷方式
2.1.9 A／D轉(zhuǎn)換非線性誤差：±1LSB
2.1.10 A／D轉(zhuǎn)換輸出碼制：?jiǎn)螛O性原碼*／雙極性偏移碼
2.1.11 系統(tǒng)綜合誤差：≤0.1％ F.S
2.2 模出部分：
2.2.1 輸出通道數(shù)：2路 (互相獨(dú)立，可同時(shí)或分別輸出)
2.2.2 輸出范圍：
電壓方式：0～5V；0～10V*；－5V～＋5V；－2.5V～＋2.5V
電流方式：0～10mA；4～20mA
2.2.3 輸出阻抗：≤2Ω (電壓方式)
2.2.4 D／A轉(zhuǎn)換器件：DAC1210
2.2.5 D／A轉(zhuǎn)換分辨率：12位
2.2.6 D／A轉(zhuǎn)換輸入碼制：
二進(jìn)制原碼(單極性輸出方式時(shí))*
二進(jìn)制偏移碼(雙極性電壓輸出方式時(shí))
2.2.7 D／A轉(zhuǎn)換綜合建立時(shí)間：≤2μS
2.2.8 D／A轉(zhuǎn)換綜合誤差：
電壓方式：≤0.1％ F.S
電流方式：≤0.5％ F.S
2.2.9 電壓輸出方式負(fù)載電流：≤5mA／每路
2.2.10 電流輸出方式負(fù)載電阻范圍：
使用機(jī)內(nèi)＋12V電源時(shí)：0～250Ω
外加＋24V電源時(shí)： 0～750Ω
2.3 數(shù)字量輸入輸出部分：
2.3.1 可編程DI／DO共24路，一片8255
2.3.2 16位字長(zhǎng)計(jì)數(shù)／定時(shí)器，3路，一片8253
12.3.3 基準(zhǔn)時(shí)鐘：1MHz，占空比50％
2.4 電源功耗：
＋5V(±10％)≤500mA
＋12V(±10％)≤100mA
－ 5V(±10％)≤10mA
－12V(±10％)≤50mA
2.5 使用環(huán)境要求：
工作溫度： 10℃～40℃
相對(duì)濕度： 40％～80％
存貯溫度：－55℃～＋85℃
2.6 外型尺寸：(不含檔板)
長(zhǎng)×高＝210mm×106.7mm ( 8.2英寸×4.2英寸)
3. 工作原理：
PC-6313模入模出接口卡主要由模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字量輸入輸出電路，接口控制邏輯電路構(gòu)成。
3.1 工作原理框圖：
PC-6313模入模出接口卡工作原理框圖見(jiàn)圖1。
圖1 工作原理框圖
3.2 模入部分：
外部模擬信號(hào)經(jīng)多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選擇后送入高速放大器處理。放大器前后設(shè)有單／雙端輸入選擇跨接器 KJ、KJ
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和放大器增益選擇跨接器KJ 以及轉(zhuǎn)換碼制選擇跨接器KJ。處理后的信號(hào)送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。模數(shù)轉(zhuǎn)換器
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的啟動(dòng)可以使用程序啟動(dòng)方式或者定時(shí)器定時(shí)觸發(fā)啟動(dòng)方式，也可用外部觸發(fā)方式啟動(dòng)。其轉(zhuǎn)換狀態(tài)和結(jié)果可用程
序查詢和讀出。轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)也可用中斷方式通知CPU進(jìn)行處理。
3.3 模出部分：
模擬量輸出部分由DAC1210 D／A轉(zhuǎn)換器件和有關(guān)的基準(zhǔn)源、運(yùn)放、阻
容件和跨接選擇器組成。依靠改變跨接套的連接方式，可分別選擇電壓或電流輸出方式以及不同的輸出量程。當(dāng)采
用電流輸出方式時(shí)，本卡可直接外接Ⅱ、Ⅲ型執(zhí)行器。D／A部分的各個(gè)通道由用戶自行選擇可分別按不同的輸出方
式和范圍輸出，并具有加電自動(dòng)清零功能。
3.4 數(shù)字量輸入輸出部分：
數(shù)字量輸入輸出電路由一片可編程并行接口芯片8255 組成。為用戶提供24路TTL電平的DI／DO信號(hào)。用戶
可以通過(guò)對(duì)8255進(jìn)行編程，使其按需要設(shè)置成不同的工作模式及輸入輸出狀態(tài)。
3.5 計(jì)數(shù)／定時(shí)器部分：
計(jì)數(shù)／定時(shí)器電路由一片可編程定時(shí)／計(jì)數(shù)器8253 芯片和基準(zhǔn)時(shí)鐘電路以及有關(guān)的跨接選擇器組成。可為用
戶提供3個(gè)16 位字長(zhǎng)的計(jì)數(shù)／定時(shí)通道和1MHz、占空比為50％的基準(zhǔn)時(shí)鐘。
3.6 8253可編程計(jì)數(shù)／定時(shí)器應(yīng)用簡(jiǎn)介：
3.6.1 8253芯片管腳圖如圖2。
2圖2 8253芯片管腳圖
3.6.2 8253 功能及框圖：
8253是INTEL公司微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)部件，可以將8253作為一個(gè)具有四個(gè)輸入／輸出接口的器件處理，
其中三個(gè)是計(jì)數(shù)器，一個(gè)是可編程序工作方式的控制寄存器。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。
圖3 8253內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
3.6.3 8253可編程計(jì)數(shù)／定時(shí)器編程要點(diǎn)：
8253的全部功能是由CPU編程設(shè)定的。CPU通過(guò)輸出指令給8253裝入控制字，從而設(shè)定其功能。8253控制字
格式如下：
D D D D D D D D
7 6 5 4 3 2 1 0
SC SC RL RL M M M BCD
1 0 1 0 2 1 0

當(dāng)然可以。PC-6313多功能模入模出接口卡是一種專門針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化和控制系統(tǒng)的設(shè)備，它具備模擬輸入（Modular Input, MI）和模擬輸出（Modular Output, MO）的功能。這份技術(shù)說(shuō)明書(shū)詳細(xì)闡述了該接口卡的主要特性、規(guī)格參數(shù)： 1. **產(chǎn)品概述**：介紹PC-6313接口卡的基本結(jié)構(gòu)、尺寸、安裝方式以及在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景，如數(shù)據(jù)采集、過(guò)程控制、PLC通訊等。 2. **功能模塊**： - 模擬輸入模塊：說(shuō)明其支持的信號(hào)類型（如4-20mA電流信號(hào)、0-10V電壓信號(hào)等），通道數(shù)量、精度等級(jí)、采樣率及抗干擾能力等相關(guān)信息。 - 模擬輸出模塊：同樣包括支持的信號(hào)類型（如0-20mA電流信號(hào)、±5V/±10V/±12V/±24V電壓信號(hào)等）、驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力、輸出精度、響應(yīng)時(shí)間等內(nèi)容。 3. **電氣性能指標(biāo)**：列出接口卡的工作電壓范圍、最大電流消耗、絕緣電阻、耐壓等級(jí)等關(guān)鍵電氣參數(shù)。 4. **通信協(xié)議與接口**：詳細(xì)介紹PC-6313支持的各種通信協(xié)議（如RS-485、PROFINET、Ethernet/IP、MODBUS等），以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸速率、波特率選擇以及命令格式說(shuō)明。 5. **安裝與接線指南**：提供清晰明了的接線圖示，解釋各接口針腳的功能及其正確的連接方法。 6. **安全注意事項(xiàng)與操作規(guī)程**：強(qiáng)調(diào)在使用過(guò)程中應(yīng)注意的安全事項(xiàng)，如防靜電措施、接地要求以及正確操作步驟。 7. **故障診斷與維護(hù)**：列出常見(jiàn)問(wèn)題及其解決方案，以及接口卡的日常維護(hù)保養(yǎng)建議。 總之，這份PC-6313多功能模入模出接口卡的技術(shù)說(shuō)明書(shū)是為用戶提供全面而深入的產(chǎn)品技術(shù)指導(dǎo)，確保用戶能有效利用該接口卡進(jìn)行系統(tǒng)集成與調(diào)試工作。