開關(guān)量和模擬量是什么?剛接觸工控行業(yè)的人可能不太清楚。先說什么是開關(guān)量和模擬量。有哪些功能，有什么區(qū)別?開關(guān)量和模擬量是工業(yè)控制PLC中常用的數(shù)據(jù)，大部分輸入輸出都是通過開關(guān)量和模擬量傳輸?shù)摹?/span>

開關(guān)量：開關(guān)量是指不連續(xù)信號(hào)的采集和輸出，包括遙控采集和遙控輸出。它有兩種狀態(tài):1和0，這兩種狀態(tài)是數(shù)字電路中的開關(guān)性質(zhì)，而功率是指電路的開、關(guān)或觸點(diǎn)的開、關(guān)。“開”和“關(guān)”是電器最基本、最典型的功能。通用開關(guān)器件通過內(nèi)部繼電器實(shí)現(xiàn)開關(guān)輸出。

開關(guān)輸出是指數(shù)字輸出，輸出0或1，用于控制外部信號(hào)燈和繼電器等開關(guān)信號(hào)。開關(guān)輸出功能有兩種，一種是按字節(jié)輸出;另一種是按位輸出。開關(guān)量主要指輸入輸出的量，是指一個(gè)裝置帶來的輔助點(diǎn)，如變壓器溫控器帶來的繼電器輔助點(diǎn)(變壓器超溫后位移)、閥門凸輪開關(guān)輔助點(diǎn)(開關(guān)后閥門位移)、接觸器輔助點(diǎn)(接觸器動(dòng)作后位移)、熱繼電器(熱繼電器動(dòng)作后位移)。

模擬量：模擬量是指在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的量;即在一定范圍(域)內(nèi)，可以取任意值(值域內(nèi))。數(shù)字量是離散量，不是連續(xù)變量，只能取幾個(gè)離散值，比如二進(jìn)制數(shù)字變量只能取兩個(gè)值。

模擬量的使用是plc控制的一部分，模擬量的類型一般包括電壓型和電流型。與電壓型相比，電流型更穩(wěn)定，抗干擾能力更強(qiáng)。模擬量的使用也有分辨率。一般有兩種分辨率:12位和14位。對(duì)應(yīng)值分別為0~4000和0~16000。對(duì)應(yīng)的電壓為0~10v，視用途而定。這種模擬量一般用于電壓和數(shù)值的線性關(guān)系。還有一個(gè)模擬模塊，用于轉(zhuǎn)換采集的溫度，具有非線性關(guān)系。

模擬量一般是指井水位、水塔水位、水泵出口壓力、出口流量等現(xiàn)場(chǎng)模擬量。需要通過多路復(fù)用芯片采集多路數(shù)據(jù)，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換模擬量和數(shù)字量，然后將采集的數(shù)據(jù)處理給CPU。

開關(guān)量與模擬量轉(zhuǎn)換原理。

1.數(shù)模轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的系統(tǒng)，一般可以通過低通濾波來實(shí)現(xiàn)。首先，數(shù)字信號(hào)被解碼，即數(shù)字碼被轉(zhuǎn)換到相應(yīng)的電平以形成步進(jìn)信號(hào)，然后被低通濾波。

根據(jù)信號(hào)與系統(tǒng)理論，數(shù)字步進(jìn)信號(hào)可以看作是理想脈沖采樣信號(hào)與矩形脈沖信號(hào)的卷積，所以根據(jù)卷積定理，數(shù)字信號(hào)的頻譜是脈沖采樣信號(hào)頻譜與矩形脈沖頻譜(即Sa函數(shù))的乘積。這樣，利用Sa函數(shù)的倒數(shù)作為頻譜特性補(bǔ)償，可以將數(shù)字信號(hào)恢復(fù)為采樣信號(hào)。根據(jù)采樣定理，采樣信號(hào)的頻譜管理器希望通過低通濾波得到原始模擬信號(hào)的頻譜。

一般在實(shí)現(xiàn)中不直接使用這些原理，因?yàn)榧怃J的采樣信號(hào)很難獲得，所以這兩個(gè)濾波器(Sa函數(shù)和理想低通)可以合并(級(jí)聯(lián))，并且因?yàn)檫@些系統(tǒng)的濾波特性在物理上是不可實(shí)現(xiàn)的，所以只能在實(shí)際系統(tǒng)中近似完成。

2. 模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)，它是一個(gè)濾波、采樣保持和編碼的過程。經(jīng)過帶限濾波和采樣保持電路后，模擬信號(hào)變成階梯形信號(hào)，再經(jīng)過編碼器，使階梯形信號(hào)中的所有電平變成二進(jìn)制碼。

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