Page 61 - 可编程控制器设计原理

第二章 西门子 PLC 硬件架构与选型

监测继电器的触点状态，了解设备的运行状态，实现故障报警和保护功能。在一
个自动化仓库的货物搬运系统中，数字量输入模块采集货物传感器的信号，判断
货物的有无和位置，为后续的搬运操作提供依据。

数字量输出模块用于控制各种开关设备，在工业自动化领域有着广泛的应用。
在电机控制方面，通过控制接触器的线圈通断，实现电机的启动和停止；在阀门
控制中，控制电磁阀的开闭，调节管道内流体的流量和方向；在指示灯控制中，
控制指示灯的亮灭，为操作人员提供设备运行状态的直观指示。在一个污水处理

厂中，数字量输出模块控制污水泵的启停、阀门的开关以及报警指示灯的亮灭，
确保污水处理过程的正常运行。
（三）模拟量模块的特性及应用场景

1. 特性
模拟量输入模块的输入信号范围是选择模块时需要考虑的重要因素之一。不
同的现场传感器输出的模拟信号范围可能不同，如温度传感器可能输出 0 - 10V
的电压信号，压力传感器可能输出 4 - 20mA 的电流信号。因此，需要选择输入
信号范围与传感器输出信号相匹配的模拟量输入模块。分辨率表示模块能够分辨

的最小模拟量变化，分辨率越高，采集的数据越精确。例如，一个 12 位分辨率
的模拟量输入模块能够分辨的最小电压变化为满量程的 1/4096。精度则反映了模
块测量值与实际值之间的误差，通常用百分比表示。精度越高，测量结果越接近
实际值。

模拟量输出模块的输出信号范围与输入信号范围类似，常见的有 0 - 10V、
4 - 20mA 等。在选择模拟量输出模块时，需要根据现场执行设备的要求选择合适
的输出信号范围。分辨率决定了输出信号的最小变化量，分辨率越高，输出信号
的调节精度越高。线性度表示输出信号与输入数字量之间的线性关系程度，线性

度越好，输出信号越能够准确地反映输入数字量的变化。
2. 应用场景
在工业生产过程中，模拟量输入模块广泛应用于对连续变化的物理量进行监
测和控制的场景。在化工生产中，采集温度、压力、流量等传感器的信号，实时

监测化学反应的工艺参数，确保生产过程的安全和稳定；在电力系统中，监测电
压、电流、功率等参数，实现对电力设备的运行状态监测和控制；在环境监测中，
采集空气质量、水位、气象等传感器的信号，为环境保护和灾害预警提供数据支

53