西门子揭阳PLC模块总代理

西门子揭阳PLC模块总代理

在工业自动化控制中，我们经常会遇到开关量，数字量，模拟量，脉冲量等各种概念，对于外行人来说并不是很了解，此文计讯小编详细讲解模拟量、数字量、开关量和脉冲量相关知识。

1.数字量

很多人会将数字量与开关量混淆，也将其与模拟量混淆。数字量在时间和数量上都是离散的物理量，其表示的信号则为数字信号。数字量是由0和1组成的信号，经过编码形成有规律的信号，量化后的模拟量就是数字量。

2.模拟量

模拟量的概念与数字量相对应，但是经过量化之后又可以转化为数字量。模拟量是在时间和数量上都是连续的物理量，其表示的信号则为模拟信号。模拟量在连续的变化过程中任何一个取值都是一个具体有意义的物理量，如温度，电压，电流等。

3.开关量

一般指的是触点的“开”与“关”的状态，一般在计算机设备中也会用“0”或“1”来表示开关量的状态。开关量分为有源开关量信号和无源开关量信号，有源开关量信号指的是“开”与“关”的状态是带电源的信号，专业叫法为跃阶信号，可以理解为脉冲量，一般的都有220VAC, 110VAC,24VDC,12VDC等信号，无源开关量信号指的是“开”和“关”的状态时不带电源的信号，一般又称之为干接点。电阻测试法为电阻0或无穷大

开关量、模拟量、脉冲量的定义

开关量定义为：主要指开入量和开出量，是指一个装置所带的辅助点，譬如变压器的温控器所带的继电器的辅助点(变压器**温后变位)、阀门凸轮开关所带的辅助点(阀门开关后变位)，接触器所带的辅助点(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或综保装置，电源一般是由PLC或综保装置提供的，自己本身不带电源，所以叫无源接点，也叫PLC或综保装置的开入量。

模拟量定义为：在时间和数值上都是连续变化的信号。

（模拟量学术图）

较基本的数字量就是0和1，较基本来说即指反映到开关上就是指一个开关的打开(0)或闭合(1)状态，开关量是无源的，即它需要装置输出电源对它进行(这也就是装置的开入量，如综保装置的非电量输入即是一个外部提供的开入量);也可以用0和1进行编码，编成各种通讯码。

模拟量即指经PT、CT等传送过来的电压、电流、频率等电量信号;压力传感器经压力变送器、液位传感器经液位变送器、流量传感器经流量变送器、热电偶或热电偶经温度变送器等传送过来的4-20mA(电Ⅲ型仪表)信号等就是模拟量。

综保装置能检测电量(经PT、CT等传送过来的电压、电流、频率等信号，即模拟量)和非电量信号(变压器的轻瓦斯、重瓦斯、**温信号，即非电量，也就是开关的打开和闭合)。

PROFIBUS的传输技术

PROFIBUS提供了3种数据传输技术：用于DP/FMS的RS-传输技术，用于PA的IEC1158-2传输技术，光纤传输技术。

1、用于DP/FMS的RS-485传输技术（H2）

由于DP与FMS系统使用了同样的传输技术和统一的总线访问协议，因而，这两套系统可在同一根电缆上同时操作。RS-485传输是PROFIBUS较常用的一种传输技术，采用了电缆是屏蔽双绞铜线。

2、用于PA的IEC1158-2传输技术（H1）

IEC1158-2是一种位同步协议，可进行无电流的连续传输，用于PROFIBUS-PA，能满足和石油业的要求。它可保持其本质安全性，并通过总线对现场设备供电。

3、光纤传输技术

PROFIBUS系统在很大的环境下应用时，可使用光纤导体，以增加高速传输距离。光纤的特性随所用的材料类型而变化，距离小于50m时可用价格低廉的塑料纤维导体，距离小于1km时可使用玻璃纤维导体。

PROFIBUS的应用

典型的工厂自动化系统应该是三级网络结构，基于现场总线Profibus-DP/PA控制系统位于工厂自动化系统中的低层，即现场级和车间级。现场总线Profibus是面向现场级和车间级的数字化通信网络。

1.现场设备层

主要功能是连接现场设备，如分散式I/O、传感器、驱动器、执行机构、开关、［3］灯设备，完成现场设备控制及设备间连锁控制。主站负责总线通信管理及所有从站的通信。总线上所有设备生产工艺控制程序均储存在主站中，并由主站执行。

2.车间监控层

车间级监控用来完成车间中生产设备之间的连接，如一个车间三条生产线主控制器之间的连接，完成车间级设备监控。车间级监控包括生产设备状态在线监控、设备故障报警及维护等。通常还具有诸如生产统计、生产调度等车间级生产管理功能。车间级监控通常要设立车间监控室，在操作员工作站及打印设备上。车间级监控网络可采用Profibus-FMS，它是一个多主网络，在这一级，数据传输速度不是较重要的，而是要能够传送大容量信息。

3.工厂管理层

车间操作员工作站可通过集线器与车间办公管理网连接，将车间生产数据送到车间管理层。车间管理网作为主网的一个子网，通过交换机、网桥或路由器等连接到厂区骨干网上，将车间数据集成到工厂管理层。

车间管理层通常所说的以太网，即IEEE802.3和IETFTCP/IP的通信协议标准。工厂骨干网可根据工厂实际情况，采用如FDDI或ATM等网络。

PROFIBUS的发展现状

（1）多种总线共存，其中PROFIBUS总线的应用贯穿各大领域：据美国ARC公司的市场调查，世界市场对各种现场总线的需求为：过程自动化15%（FF、PROFIBUS-PA、WorldFIP），医药领域18%（FF、PROFIBUS-PA、WorldFIP），加工制造15%（PROFIBUS-DP、DeviceNet），交通运输15%（PROFIBUS-DP、DeviceNet），航空、34%（PROFIBUS-FMS、LonWorks、ControlNet、DeviceNet），农业未统计（P-NET、CAN、PROFIBUS-PA/DP、DeviceNet、ControlNet），楼宇未统计（LonWorks、PROFIBUS-FMS、DeviceNet）。由此可见，随着时间的推移，占有市场80％左右的总线将只有六七种，而且其应用领域比较明确，如 FF、PROFIBUS-PA适用于冶金、石油、、医药等流程行业的过程控制，PROFIBUS-DP、 DeviceNet适用于加工制造业，LonWorks、PROFIBUS-FMS、DeviceNet适用于楼宇、交通运输、农业。但这种划分又不是尽对的，相互之间又互有渗透。

（2）Profibus总线应用领域不断拓展：在一定应用领域中已取得良好业绩的总线，往往会进一步根据需要向其它领域发展。如Profibus在DP的基础上又开发出PA，以适用于流程产业。

（3）Profibus总线强大的背景：Profibus总线具有*特国际用户组织，现在已成为德国标准，并以Siemens公司为主要支持。另外，Profibus在竞争中与其它多种总线协调共存。

PROFIBUS的发展前景

与其他现场总线系统相比，PROFIBUS的较大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性。并大量采用成熟、开放和通用的技术以适用各个领域，目前已应用的领域包括加工制造、过程控制和自动化等。PROFIBUS开放性和不依赖于厂商的通信设想，已在10多万个成功应用中得以实现。市场调查确认，在德国和欧洲市场中PROFIBUS占开放性工业现场总线系统的市场**过40%，PROFIBUS有国际自动化技术装备的生产厂商支持，它们都具有各自的技术优势并能提供广泛的优质新产品和技术服务，并会向着网络结构简单化发展