在工業自動化控制中,經常會遇到開關量,數字量,模拟量,離散量,脈沖量等各種概念,而在實際應用中,對于這些概念又很容易混淆。現将各種概念羅列如下:
模拟量I/O定義
模拟量是指變量在一定範圍内連續變化的量,簡單來說就是在時間上或數值上都是連續的物理量,注意這裡的“連續”。模拟量的信号叫做模拟信号,把工作在模拟信号下的電子電路叫模拟電路,模拟量一般表示模拟電壓、電流等參數。
模拟量信号是一種連續變化的物理量,如電流、電壓、溫度、壓力、位移、速度等。I業控制中,要對這些模拟量進行采集并送給∏£的σV,就必須先對這些模拟量進行模數(A/D)轉換。模拟量輸入模塊就是用來将模拟信号轉換成Pl£所能接受的數字信号的。生産過程的模拟信号是多種多樣的,類型和參數大小也不相同,因此,一般先用現場信号變送器,把其變換成統一的标準信号(如4~⒛m⒋的直流電流信号、0~5V的直流電壓信号等),然後再送入模拟量輸入模塊将模拟量信号轉換成數字量信号,以便Pr的σV進行處理。模拟量輸入模塊一般由濾波、模數(A/D轉換、光電耦合器等部分組成。光電耦合器有效防止了電磁幹擾c對多通道的模拟量輸入單元,通常設置多路轉換開關進行通道的切換,且在輸出端設置信号寄存器。
在工業控制中,除了用數字量信号來控制,有時還要用模拟量信号來進行控制。模拟量模塊有模拟量輸入模塊、模拟量輸出模塊、模拟量輸入/輸出模塊。
數字量I/O定義
數字量I/O定義
數字量數字量是物理量的一種,其變化在時間上是不連續的,總是發生在一系列“離散”的瞬間,這一類物理量叫做數字量,也就是離散量,指的是分散開來的、不存在中間值的量。
模拟量的概念與數字量相對應,但是經過量化之後又可以轉化為數字量。模拟量是在時間和數量上都是連續的物理量,其表示的信号則為模拟信号模拟量在連續地變化過程中任何一個取值都是一個具體有意義的物理量,如溫度,電壓,電流等。連續的電壓,電流等信号量,經過抽樣和量化後就是數字量。
模拟量和數字量的波形
兩者區别
1.開關量:YF8034,一般指的是觸點的“開”與“關”的狀态,一般在計算機設備中也會用“0”或“1”來表示開關量的狀态。開關量分為有源開關量信号和無源開關量信号,有源開關量信号指的是“開”與“關”的狀态是帶電源的信号,專業叫法為躍階信号,可以理解為脈沖量,一般的都有220VAC, 110VAC,24VDC,12VDC等信号,無源開關量信号指的是“開”和“關”的狀态時不帶電源的信号,一般又稱之為幹接點。電阻測試法為電阻0或無窮大。
2.數字量:很多人會将數字量與開關量混淆,也将其與模拟量混淆。數字量在時間和數量上都是離散的物理量,其表示的信号則為數字信号。數字量是由0和1組成的信号,經過編碼形成有規律的信号,量化後的模拟量就是數字量。
3.模拟量:模拟量的概念與數字量相對應,但是經過量化之後又可以轉化為數字量。模拟量是在時間和數量上都是連續的物理量,其表示的信号則為模拟信号。模拟量在連續地變化過程中任何一個取值都是一個具體有意義的物理量,如溫度,電壓,電流等。
4.離散量:離散量是将模拟量離散化之後得到的物理量。即任何儀器設備對于模拟量都不可能有個完全精确的表示,因為都有一個采樣周期,在該采樣周期内,其物理量的數值都是不變的,而實際上的模拟量則是變化的。這樣就将模拟量離散化,成為了離散量。
5.脈沖量:脈沖量就是瞬間電壓或電流由某一值躍變到另一值的信号量。在量化後,其變化持續有規律就是數字量,如果其由0變成某一固定值并保持不變,其就是開關量。
綜上所述,模拟量就是在某個過程中時間和數量連續變化的物理量,由于在實際的應用中,所有的儀器設備對于外界數據的采集都有一個采樣周期,其采集的數據隻有在下一個采樣周期開始時才有變動,采樣周期内其數值并不随模拟量的變化而變動。這樣就将模拟量離散化了,例如:某設備的采樣周期為1秒,其在第五秒的時間采集的溫度為35度,而第六秒的溫度為36度,該設備就隻能标稱第五秒時間溫度35度,第六秒時間溫度36度,而第五點五秒的時間其标稱也隻是35度,但是其實際的模拟量是35.5度,這樣就将模拟信号離散化。其采集的數據就是離散化了,不再是連續的模拟量信号。
由于計算機隻識别0和1兩個信号,即開關量信号,用其來表示數值都是使用數字串來表示,由于計算能力的問題,其數字串不能無限長,即其表達的精度也是有限的,同樣地以溫度為例,由于數字串限制,其表達溫度的精度隻能達到0.1度,小于該單位的數值則不能被标稱,這樣就必須将離散量進行量化,将其變為數字量。即35.68度的溫度則表示為35.6度。
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