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什么是开关量、模拟量、数字量?
点击次数:432 发布时间:2022-04-19

什么是开关量、模拟量、数字量?

一、概念


1、开关量:

开关量为通断信号,无源信号,电阻测试法为电阻0或无穷大。

开关量主要指开入量和开出量,是指一个装置所带的辅助触点,譬如电机的温控器所带的继电器的辅助触点(电机超温后变位)、阀门凸轮开关所带的辅助触点(阀门开关后变位),接触器所带的辅助触点(接触器动作后变位)、热继电器(热继电器动作后变位),这些点一般都传给PLC,电源一般是由PLC或综保装置提供的,自身不带电源,所以叫无源开关量接点,也叫PLC的开关量。

开关量也可以是有源信号,专业叫法是阶跃信号,就是0或1,可以理解成脉冲量。多个开关量可以组成数字量。


2、模拟量:

模拟量是指一些连续变化的物理量,如电压、电流、压力、速度、流量等信号量。

模拟信号是幅度随时间连续变化的信号,通常电压信号为0~10V,电流信号为4~20mA,可以用PLC的模拟量模块进行数据采集,其经过抽样和量化后可以转换为数字量。


3、数字量:

通常所说的数字量是“0"和“1"组成的信号类型,通常是经过编码后的有规律的信号。

对于开关量来说,触点闭合可以认为是“1",触点断开是“0",作为数字量采集信号。

模拟量可以设置临界值量化,小于临界值为“0",大于等于临界值为“1"。


二、区别

1、数字量:在时间和数值上都是断续变化的离散信号。

2、开关量:反映的是状态信号(如开关开、合)。

3、模拟量:反映的是电量测量数值(如电流、电压)。


三、举例说明

图片

上图是一个典型能输出开关量信号的器件。压力高时C和B两个触点闭合接通,输出压力高信号,压力低时C和A两个触点闭合接通输出压力低信号。

有了这样的信号就实现把就地的压力信号,远传到远处的电气控制柜去参与自动远程控制了,其中C和B是一个开关量,C和A也是一个开关量。所以一个开关触点就是一个开关量,它的特性是同一时刻要么接通要么断开。接通就是1,代表有有信号,断开就是0,代表没有信号。这就是所谓的开关量信号。

压力表虽然能把压力信号传到远处,但它传输的只是有无压力这样的信号,无法知道实时压力值到底是多少。

图片

压力变送器

上图中的器件叫压力变送器。压力变送器的内部就是一块电路板,电路板连接着一个压力传感器F。

它的工作原理是:压力传感器F把检测到的压力传到电路板的C,检测信号进入电路板后,通过电路板的转换与计算,把这个压力信号转换成一个电流信号由A和B这两个点输出。图中右边就是转换过程的示意图,它可以把一个0-10kpa的压力信号转换成一个4-20mA的电流信号,由A和B这两个点输出。这时我们就说A和B这两个点输出的就是一个模拟量信号。

模拟量信号的特点是它的值是在一个数值范围内是连续可变的。


四、Q & A

问:为什么都把模拟量信号转换成4-20mA的电流信号,而不是0-20mA的电流信号或0-10V的电压信号?

答:(1)0-10V的电压信号容易受到外界的电磁干扰,特别是电缆长度很长时干扰更明显。(2)用0-20mA的电流信号的话,就无法判断在电流信号是0mA时,到底是电缆断线引起的*mA,还是压力本身就是0kpa而输出的正常的0mA。



 

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