对于模拟量和开关量这两个词,工业数据传输中所用的术语,很多人并不陌生。只是字面上的意思,不清楚他们分别代表什么。为了观测所收集的数据和设备的工作状态,通常需要同时传送两种数据。对于一种参数来说,只有两种可能,如果不是模拟量,必然是开关量,今天我带大家去了解这两个词的确切含义。
模拟量是指温度0~100度、压力0~10兆帕、液位1~5m、电动阀开度0~100%等连续变化量。这就是模拟的数量。
开关量表示物理量有两种状态,即通电和断路状态、继电器闭合开启、电磁阀通断等状态;开关量为0和1,0表示通电,1表示断电。例如按钮,开关,时间继电器,过流压力继电器,属于输入,包括接触器、继电器、电磁阀的输出。换言之,切换数量就是实际对象,模拟量就是如绘制在计算机上绘制的虚拟对象。
在控制系统中,由于CPU是二进制的,每个数据只有0和1的状态,所以开关的数目可以用CPU内的一位来表示,比如CPU内的位为0,开关数为1。模拟量通常需要8到16位的数字来表示模拟量。
模拟量通常是12个比特,也就是2-12个比特,最大精度为1。但是,在实际的控制系统中,模拟量的精度还会受到模拟量和仪器的精度的限制,通常无法达到这样的精度。
开关包括输入和输出,是数字信号,只有0和1状态。输入点是设置在保护装置外部的保护器的接点。其输出是保护装置向外部设备提供的接点,外设如开关、跳闸等的关量只有两个相反的动作状态。比如,高、低、继电器线圈断电、断电、PLC能直接输入开关量信号。
AD转换器不能直接处理模拟量,例如电压、温度、压力、转速等不断变化的物理量,因此需要在模拟量输入模块中采用AD转换器,将模拟量转换为与输入信号成正比的数值。在可编程控制器(例如PID控制器的输出)中,需要将一个DA转换器转换为对应于外部执行器(例如电动调整器或变频器)的电压或电流。