[發明專利]一種硬件閉環放大電路

有效

• 申請號: 200810049470.1
• 申請日: 2008-03-26
• 公開（公告）號: CN101256391A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 王成閣;袁志國
• 申請（專利權）人: 中色科技股份有限公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42;G05B6/02;G05B1/02
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所
• 代理人: 陸君

技術領域

本發明屬于實時自動控制系統技術領域，尤其是涉及一種硬件閉環放大電路。

背景技術

在電氣自動控制系統中，要想讓外部控制系統跟隨給定值，一般是通過將外部反饋讀入計算機，然后再將給定值與反饋值進行比較，經計算給出控制信號，控制執行機構。但通過計算機控制，需要進行通訊、采樣、運算等多個環節，控制延時較多，使控制的實時性大打折扣，這在實時性要求很高的系統中，是很不利的。目前，國內外的控制系統絕大多數采用的是計算機、工控機或PLC進行電氣自動控制，均在不同程度上存在上述問題，罕見有用于高實時控制的硬件閉環電路。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種硬件閉環電路。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

所述的硬件閉環放大電路，其由反饋信號輸入電路、反饋信號放大電路、比較電路和硬件比例積分電路(硬件PI電路)組成，反饋信號輸入電路，對輸入的外部信號(反饋信號)進行處理，如果輸入信號是電流信號，將電流信號轉換為電壓信號，如果是電壓信號，可不做處理，并可對輸入信號進行偏置處理；反饋信號放大電路，對所述的反饋信號輸入電路的輸出信號放大；比較電路，將所述的反饋信號放大電路的輸出信號與給定的控制信號進行比較，輸出差值信號；硬件PI電路，對所述的比較電路輸出的差值信號放大，控制執行機構。

所述的硬件閉環放大電路，其反饋信號輸入電路包括：將外部輸入的電流信號轉換為電壓信號的電阻，設置在與外部傳感器連接的第一輸入端子與地之間；以及調整輸入信號電壓的偏置電阻。

所述的硬件閉環放大電路，其反饋信號放大電路包括第一放大器，放大器的輸入端與第一輸入端子連接，輸入端與輸出端之間設置有跳線和滑線變阻器，調節輸入信號的放大倍數，輸出端與比較電路的輸入端連接。

所述的硬件閉環放大電路，其比較電路包括第二放大器，輸入端與上述第一放大器的輸出端、輸入給定的控制信號的第二輸入端子連接，輸出端與硬件PI電路的輸入端連接。

所述的硬件閉環放大電路，其反饋信號放大電路應使輸出信號跟隨給定信號，給定和輸出有差值，比較電路的輸出端才會有控制量輸出。

所述的硬件閉環放大電路，其硬件PI電路包括第三放大器，輸入端與上述的第二放大器的輸出端連接，輸入端與輸出端之間跨接有串聯的電阻與滑線變阻器、串聯的電容與跳線，輸出端通過輸出端子連接執行機構。

由于采用如上所述的技術方案，本發明具有如下優越性：

本發明硬件閉環放大電路，利用硬件，而不通過計算機控制，則不需要進行通訊、采樣、運算等多個環節，減少控制延時步驟，能夠使系統快速的調節，實現高實時性控制。

附圖說明

圖1是本發明的系統框圖；

圖2是本發明的一實施方式涉及的硬件閉環放大電路的結構圖。

具體實施方式

如圖1所示：本發明硬件閉環放大電路，其由反饋信號輸入電路、反饋信號放大電路、比較電路和硬件比例積分電路(硬件PI電路)組成，反饋信號輸入電路，對輸入的外部信號(反饋信號)進行處理，如果輸入信號是電流信號，將電流信號轉換為電壓信號，如果是電壓信號，可不做處理，并可對輸入信號進行偏置處理；反饋信號放大電路，對所述的反饋信號輸入電路的輸出信號放大；比較電路，將所述的反饋信號放大電路的輸出信號與給定的控制信號進行比較，輸出差值信號；硬件PI電路，對所述的比較電路輸出的差值信號放大，控制執行機構。

如圖2所示，所述的硬件閉環放大電路，其反饋信號輸入電路包括：將電流信號轉換為電壓信號的電阻：并聯電阻R3A和R3B，設置在第一輸入端子P1-33與地之間；偏置電阻：電阻R1、滑線變阻器W1及電阻R2，+15V電源串接電阻R1，滑線變阻器W1及電阻R2，電阻R2與-15V電源連接，滑線變阻器W1的中間抽頭經電阻R4接到反饋信號放大電路的放大器IC2的輸入端。

所述的硬件閉環放大電路，其反饋信號放大電路包括第一放大器IC2，放大器IC2的輸入端(2腳)通過電阻R5與第一輸入端子P1-33連接，2腳與輸出端(6腳)之間跨接電容C2、串聯的電阻R8B與滑線變阻器W3，電阻R8A與跳線J1串聯后與電阻R8B并聯，滑線變阻器W3的中間抽頭接放大器IC2的6腳，6腳還可通過輸出端子P1-41連接工控機的模擬量輸入板，用于計算機內部的運算或人機界面的顯示。