高精度ISA總線(xiàn)測(cè)試板卡設(shè)計(jì)

作者：時(shí)間：2011-08-26 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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本文介紹了Windows 98環(huán)境下基于PC機(jī)工業(yè)控制器自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，著重論述了如何保證自行設(shè)計(jì)的ISA總線(xiàn)測(cè)試板卡系統(tǒng)精度以及設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的抗干擾、總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)等關(guān)鍵問(wèn)題

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/150289.htm

　　1 概述

　　工業(yè)控制器作為工業(yè)監(jiān)測(cè)控制的關(guān)鍵設(shè)備，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛，然而其使用前的測(cè)試還停留在人工測(cè)試階段，采用人工測(cè)試存在測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)、不夠精確等缺點(diǎn)。本文作者在Window s 98下開(kāi)發(fā)的基于PC機(jī)工業(yè)控制器測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了帶RS232通訊接口工業(yè)控制器模擬量精度的自動(dòng)校驗(yàn)和開(kāi)關(guān)量信號(hào)的自動(dòng)測(cè)試。該測(cè)試系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)為工業(yè)控制器的測(cè)試提供了一種快速、準(zhǔn)確、可靠的自動(dòng)測(cè)試工具。

　　2測(cè)試系統(tǒng)組成及原理

　　為使測(cè)試系統(tǒng)有良好的用戶(hù)界面，縮短開(kāi)發(fā)周期，測(cè)試系統(tǒng)采用了現(xiàn)成PC機(jī)加上自行設(shè)計(jì) 的ISA 總線(xiàn)I/O測(cè)試板卡的設(shè)計(jì)方案，其核心是一個(gè)基于ISA總線(xiàn)測(cè)試板卡的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)。測(cè)試系統(tǒng)由PC機(jī)主板、ISA總線(xiàn)測(cè)試板卡、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)和相應(yīng)的測(cè)試軟件組成，參見(jiàn)圖1，測(cè)試板卡信號(hào)輸出端(AO，DO)和控制器的信號(hào)輸入端(AI，DI)連接，測(cè)試板卡信號(hào)輸入端(AI，DI)和控制器的信號(hào)輸出端(AO，DO)連接，PC機(jī)的RS232串口和被測(cè)控制器的RS232串口相連，形成若干閉環(huán)測(cè)試回路。

　　當(dāng)測(cè)試控制器的AI通道時(shí)，通過(guò)測(cè)試板卡的AO通道向被測(cè)試控制器發(fā)出測(cè)試激勵(lì)信號(hào)(給定值)，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換送到控制器AI通道，再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，所得實(shí)測(cè)值從串口返回PC機(jī)，和相應(yīng)給定值進(jìn)行比較，得出該測(cè)試點(diǎn)測(cè)量精度;控制器AO通道的測(cè)試是先通過(guò)串口發(fā)給定值到控制器模擬輸出通道，通過(guò)測(cè)試板卡的AI通道采集實(shí)測(cè)值，計(jì)算該點(diǎn)測(cè)量精度。開(kāi)關(guān)量的測(cè)試與之類(lèi)似，將給定邏輯值和實(shí)測(cè)邏輯值進(jìn)行比較即可。

　　 3 測(cè)試板卡框圖及簡(jiǎn)介

　　測(cè)試板卡框圖見(jiàn)圖2，測(cè)試板卡由模擬輸入通道、模擬輸出通道，開(kāi)關(guān)量信號(hào)的輸入和輸出以及接口電路組成，模擬輸入通道包括了模擬信號(hào)電流/電壓轉(zhuǎn)換電路、多路模擬開(kāi)關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換部分，模擬輸出通道包括了多路D/A轉(zhuǎn)換器、恒流源電路和輸出信號(hào)轉(zhuǎn)接電路。板卡共有8路模擬量輸入、14路模擬量輸出和8路開(kāi)關(guān)量輸入、輸出，模擬量輸入輸出信號(hào)為4~20 mA?電流，模擬量輸入的測(cè)量精度為0.125 ‰，模擬量輸出的測(cè)量精度為 0.5 ‰。開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)為無(wú)源觸點(diǎn)或TTL電平輸入，開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)為T(mén)TL電平輸出，足以滿(mǎn)足工業(yè)監(jiān)控器的精度測(cè)試和電氣連接要求。