说说通用I/O（二）：通用I/O产生的历史背景（留言赠书）

剑指工控星期一, 10/30/2023 - 15:23 发表

通用I/O产生的历史背景

Part.01 显示仪表的万能输入技术

说起通用I/O技术就得先说说显示仪表的万能输入技术，在上世纪九十年代以前，如果需要选用显示仪表，设计院的图纸、用户的订货，都要列出信号类别、分度号/信号范围、显示量程等信息。这些信息如果错了一项，设计院的图纸就是不合格，用户按设计订货运到现场的设备就不能使用。比如温度参数T101检测回路是铂铑-铂热电偶配显示仪表，那么显示仪的订货参数这一栏至少要写清楚热电偶、分度号S、量程范围（如0~1300℃）这三项，一项也不能写错，否则显示仪匹配不上热电偶，无法使用。

显示仪的常见的信号类别、分度号/信号范围见下表。

常见信号类别、分度号/信号范围表

而在上世纪九十年代以后，数字显示仪开发了万能输入功能，信号类别、分度号/信号范围、显示量程等信息不必在订货时提出，只需要在现场对数字显示仪组态时设定,这就是所谓的“软件设定”技术。

万能输入方式使数字显示仪就输入信号来说只有一种选型，设计、安装、维护都很方便，也不再担心因设计、安装、订货等环节中哪一个出错（如信号类型错误、分度号错误、量程范围错误）而导致到货仪表不能使用。设计院的图纸、用户的订货甚至连制造厂的生产都变得简单，信号类别、分度号/信号范围、显示量程等信息都不必列出，由于设计、订货、制造等引起的选型参数错误可完全避免，用户的备品备件数量也可大大减少。稍后在无纸记录仪的产品中，也采用了同样的万能输入技术。

正是因为数字显示仪的万能输入技术给我们留下深刻印象，所以当接触到控制系统的通用I/O技术时，理解了“通用”和上面说的“万能”含义相近，很容易就接受了。

Part.02 远程I/O的通用I/O技术

英国施伦伯杰（Schelumberger）公司上世纪八十年代初期开发的IMP远程测控终端是一个软硬件齐全的微处理器，它的外形是一个密封的铸铝扁平盒体（尺寸为433mm×215mm×35mm），它可以适应环境较为恶劣的工业现场，有较高的测量精确度和10通道、20通道的数据采集量，最突出的特点是每一个RTU的通用性较好，如模拟量输入RTU可接受热电偶、直流电流、直流电压三种类型的输入信号，其中热电偶输入可为分度号B、E、J、K、N、T、R、S的多个温度测量范围可供选择，又如电阻量输入RTU可接受电阻、直流电压、Pt100、应变量四种类型的输入信号，每一类信号又有多种桥路类型或多个量程可供选择，再如开关量输入/输出RTU可自由选择各点是开关量输入还是开关量输出，这就突破了单纯的通用输入技术，也第一次进到信号输出的领域了。各通道选择的方式是软件设定，如测量参数、测量范围等，还如热电偶输入信号还可选是否带冷端温度补偿等。这种灵活性是同时期其它仪表所不曾具有的，所以它的通用I/O特性也受到普遍欢迎。

上世纪八十年代末期国内总参南京工程兵学院开发了类似IMP的远程测控终端，型号为893-IDCN。