Page 154 - 机械设计制造与自动化技术研究

Research on Mechanical Design, Manufacturing and Automation Technology
机械设计制造与自动化技术研究

（四）多通道控制
多通道控制是对被控对象施加多个控制信号的一种控制方法。
采用多通道的控制方式，可提高系统的响应速度和控制精度，简化系统结构。

在一般情况下，控制器输出信号的数量与被控对象的物理量无关，因此可以在一
个通道内给出被控对象的多种特性参数。例如，电动机的转速、位移和电流等参
数可同时或分步地在不同的通道中得到测量和检测。通过把这些通道用计算机进
行逻辑组合，可以实现不同的功能。这种方法能极大地降低复杂程度，简化控制

系统结构，但必须有足够大的通信带宽来传送和处理来自各个通道的数据，所以
对于实时性要求高的场合不适合使用。
目前常用的多通道控制形式有两种：一种是双通道，另一种是四通道控制。
双通道控制是把被控对象分成两部分，一部分只接受控制信号而不动作，另一部

分既接受控制又执行控制任务。双通道之间采用直接数字频率合成（DDS）技术
产生同步脉冲，并利用它们来完成信息传递。当控制指令到达时，第一个通道将
脉冲信息送到第二个通道；而第二个通道发出的脉冲信号再送回到第一个通道。
这样就构成了一个完整的闭环回路。

四通道控制是在每一通道上分别施加三个独立的控制信号，即一个控制信号
加两个辅助信号，然后通过加法器组合成一个复合信号。由于只需要三个独立的
控制源，故四通道比双通道的控制更加灵活。

1. 在不增加硬件的前提下，能同时控制多个对象。
用一个 PLC 的输入信号可以控制一个或多个执行机构。如果需要控制多
个执行机构，可将这几个执行器作为子模块分别分配给 PLC 的几个通道，利用
PLC 的 CPU 进行多任务处理，完成对每个执行器的控制。
在这种情况下，不需增加新的硬件设备，只需将原来用于一个控制系统中

的控制器、传感器和执行元件换成若干个同样的功能部件，就能构成另一个控制
系统。例如，在一台数控机床上安装两套独立运行的数控系统，其中一套由一个
PLC 及其配套的 I/O 卡组成，另一套由两个 PLC 及其配套的 I/O 卡组成，它们共
用同一个数据存储器和 CPU。这两套系统均有各自独立的操作画面和操作软件，

并同时显示各自的工作状态，在某种意义上讲，它们是同类产品，但具有不同的
性能特点，而且还大大简化了系统配置，降低了系统的成本。

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