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        開關(guān)量、模擬量和數(shù)字量是自動(dòng)化控制中經(jīng)常碰到的術(shù)語。不論是PLC，還是繼電保護(hù)，都會涉及到這幾個(gè)術(shù)語。

　　自動(dòng)化

　　什么是開關(guān)量?什么是模擬量?什么是數(shù)字量?本文厘清這幾個(gè)術(shù)語，并舉例附圖說明。

　　一、概念
 

　　開關(guān)量

　　開關(guān)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(guān)量主要指開入量和開出量，是指一個(gè)裝置所帶的輔助觸點(diǎn)，譬如電機(jī)的溫控器所帶的繼電器的輔助觸點(diǎn)(電機(jī)超溫后變位)、閥門凸輪開關(guān)所帶的輔助觸點(diǎn)(閥門開關(guān)后變位)，接觸器所帶的輔助觸點(diǎn)(接觸器動(dòng)作后變位)、熱繼電器(熱繼電器動(dòng)作后變位)，這些點(diǎn)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(guān)量接點(diǎn)，也叫PLC的開關(guān)量。

　　開關(guān)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(gè)開關(guān)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(shí)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(jìn)行數(shù)據(jù)采集，其經(jīng)過抽樣和量化后可以轉(zhuǎn)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(jīng)過編碼后的有規(guī)律的信號。

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

　　模擬量可以設(shè)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(shí)間和數(shù)值上都是斷續(xù)變化的離散信號。

　　模擬量定：在時(shí)間和數(shù)值上都是連續(xù)變化的信號。
 

　　2.開關(guān)量：反映的是狀態(tài)信號(如開關(guān)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(gè)典型能輸出開關(guān)量信號的器件。壓力高時(shí)C和B兩個(gè)觸點(diǎn)閉合接通，輸出壓力高信號，壓力低時(shí)C和A兩個(gè)觸點(diǎn)閉合接通輸出壓力低信號。
 

　　有了這樣的信號就實(shí)現(xiàn)把就地的壓力信號，遠(yuǎn)傳到遠(yuǎn)處的電氣控制柜去參與自動(dòng)遠(yuǎn)程控制了，其中C和B是一個(gè)開關(guān)量，C和A也是一個(gè)開關(guān)量。所以一個(gè)開關(guān)觸點(diǎn)就是一個(gè)開關(guān)量，它的特性是同一時(shí)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(guān)量信號。
 

　　壓力表雖然能把壓力信號傳到遠(yuǎn)處，但它傳輸?shù)闹皇怯袩o壓力這樣的信號，無法知道實(shí)時(shí)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(nèi)部就是一塊電路板，電路板連接著一個(gè)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(jìn)入電路板后，通過電路板的轉(zhuǎn)換與計(jì)算，把這個(gè)壓力信號轉(zhuǎn)換成一個(gè)電流信號由A和B這兩個(gè)點(diǎn)輸出。圖中右邊就是轉(zhuǎn)換過程的示意圖，它可以把一個(gè)0-10kpa的壓力信號轉(zhuǎn)換成一個(gè)4-20mA的電流信號，由A和B這兩個(gè)點(diǎn)輸出。這時(shí)我們就說A和B這兩個(gè)點(diǎn)輸出的就是一個(gè)模擬量信號。
 

　　模擬量信號的特點(diǎn)是它的值是在一個(gè)數(shù)值范圍內(nèi)是連續(xù)可變的。



　　

       四、Q & A
 

　　問：為什么都把模擬量信號轉(zhuǎn)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(shí)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(shí)，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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