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        開關量、模擬量和數(shù)字量是自動化控制中經常碰到的術語。不論是PLC，還是繼電保護，都會涉及到這幾個術語。

　　自動化

　　什么是開關量?什么是模擬量?什么是數(shù)字量?本文厘清這幾個術語，并舉例附圖說明。

　　一、概念
 

　　開關量

　　開關量為通斷信號，無源信號，電阻測試法為電阻0或無窮大。

　　開關量主要指開入量和開出量，是指一個裝置所帶的輔助觸點，譬如電機的溫控器所帶的繼電器的輔助觸點(電機超溫后變位)、閥門凸輪開關所帶的輔助觸點(閥門開關后變位)，接觸器所帶的輔助觸點(接觸器動作后變位)、熱繼電器(熱繼電器動作后變位)，這些點一般都傳給PLC，電源一般是由PLC或綜保裝置提供的，自身不帶電源，所以叫無源開關量接點，也叫PLC的開關量。

　　開關量也可以是有源信號，專業(yè)叫法是階躍信號，就是0或1，可以理解成脈沖量。多個開關量可以組成數(shù)字量。
 

　　模擬量

　　模擬量是指一些連續(xù)變化的物理量，如電壓、電流、壓力、速度、流量等信號量。

　　模擬信號是幅度隨時間連續(xù)變化的信號，通常電壓信號為0~10V，電流信號為4~20mA，可以用PLC的模擬量模塊進行數(shù)據(jù)采集，其經過抽樣和量化后可以轉換為數(shù)字量。
 

　　數(shù)字量

　　通常所說的數(shù)字量是“0”和“1”組成的信號類型，通常是經過編碼后的有規(guī)律的信號。

　　對于開關量來說，觸點閉合可以認為是“1”，觸點斷開是“0”，作為數(shù)字量采集信號。

　　模擬量可以設置臨界值量化，小于臨界值為“0”，大于等于臨界值為“1”。
 

　　二、區(qū)別

　　1.數(shù)字量：在時間和數(shù)值上都是斷續(xù)變化的離散信號。

　　模擬量定：在時間和數(shù)值上都是連續(xù)變化的信號。
 

　　2.開關量：反映的是狀態(tài)信號(如開關開、合)。

　　模擬量：反映的是電量測量數(shù)值(如電流、電壓)。
 

　　三、舉例說明

　　上圖是一個典型能輸出開關量信號的器件。壓力高時C和B兩個觸點閉合接通，輸出壓力高信號，壓力低時C和A兩個觸點閉合接通輸出壓力低信號。
 

　　有了這樣的信號就實現(xiàn)把就地的壓力信號，遠傳到遠處的電氣控制柜去參與自動遠程控制了，其中C和B是一個開關量，C和A也是一個開關量。所以一個開關觸點就是一個開關量，它的特性是同一時刻要么接通要么斷開。接通就是1，代表有有信號，斷開就是0，代表沒有信號。這就是所謂的開關量信號。
 

　　壓力表雖然能把壓力信號傳到遠處，但它傳輸?shù)闹皇怯袩o壓力這樣的信號，無法知道實時壓力值到底是多少。


 

　　壓力變送器
 

　　上圖中的器件叫壓力變送器。壓力變送器的內部就是一塊電路板，電路板連接著一個壓力傳感器F。
 

　　它的工作原理是：壓力傳感器F把檢測到的壓力傳到電路板的C，檢測信號進入電路板后，通過電路板的轉換與計算，把這個壓力信號轉換成一個電流信號由A和B這兩個點輸出。圖中右邊就是轉換過程的示意圖，它可以把一個0-10kpa的壓力信號轉換成一個4-20mA的電流信號，由A和B這兩個點輸出。這時我們就說A和B這兩個點輸出的就是一個模擬量信號。
 

　　模擬量信號的特點是它的值是在一個數(shù)值范圍內是連續(xù)可變的。



　　

       四、Q & A
 

　　問：為什么都把模擬量信號轉換成4-20mA的電流信號，而不是0-20mA的電流信號或0-10V的電壓信號?
 

　　答：(1)0-10V的電壓信號容易受到外界的電磁干擾，特別是電纜長度很長時干擾更明顯。(2)用0-20mA的電流信號的話，就無法判斷在電流信號是0mA時，到底是電纜斷線引起的故障0mA，還是壓力本身就是0kpa而輸出的正常的0mA。



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