AI（Analog Input）、AO（Analog Output）、DI（Digital Input）、DO（Digital Output）是工業(yè)自動(dòng)化和控制系統(tǒng)中的四種基本信號類型。它們用于傳感器、執(zhí)行器以及控制設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。下面詳細(xì)講解每個(gè)信號的含義、工作原理、應(yīng)用場景，并進(jìn)行擴(kuò)展說明。

AI（Analog Input，模擬輸入）是指模擬輸入信號，即從外部設(shè)備（如傳感器）采集的連續(xù)變化的物理量（如溫度、電壓、壓力、流量等）。

特點(diǎn)：

連續(xù)變化的信號，可以取任意值（在一定范圍內(nèi)）

典型的 AI 信號類型：0～10V、4～20mA、0~20mA、電阻信號（如 PT100 溫度傳感器）

需要 A/D（模數(shù)轉(zhuǎn)換）才能被數(shù)字系統(tǒng)處理

應(yīng)用場景：采集溫度（熱電偶、熱電阻）、監(jiān)測液位（超聲波液位計(jì)）、讀取壓力傳感器數(shù)據(jù)（壓力變送器）、監(jiān)測流量計(jì)輸出的模擬信號。

AO（Analog Output，模擬輸出）是指模擬輸出信號，即控制系統(tǒng)（如 PLC、DCS）向外部設(shè)備（如變頻器、調(diào)節(jié)閥）發(fā)送的連續(xù)變化信號。

特點(diǎn)：

輸出一個(gè)連續(xù)變化的物理量，通常是電壓或電流

典型的 AO 信號類型：0～10V、4～20mA

需要 D/A（數(shù)模轉(zhuǎn)換）才能控制模擬設(shè)備

應(yīng)用場景：控制變頻器的速度（通過 AO 信號調(diào)節(jié)頻率）、調(diào)節(jié)電動(dòng)閥門的開度（例如 4~20mA 控制比例閥）、控制調(diào)光設(shè)備（如 0~10V 的 LED 調(diào)光控制）。

DI（Digital Input，數(shù)字輸入）是指數(shù)字輸入信號，即從外部設(shè)備（如按鈕、限位開關(guān)、光電傳感器）接收的離散信號，通常只有開（1）或關(guān)（0）兩種狀態(tài)。

特點(diǎn)：

只有兩種狀態(tài)：高電平（ON）和低電平（OFF）

典型電壓等級：DC 24V、DC 5V、AC 220V（根據(jù)設(shè)備不同）

可以是無源輸入（干接點(diǎn)）或有源輸入（帶電信號）

應(yīng)用場景：讀取按鈕或開關(guān)狀態(tài)（如緊急停止按鈕）、監(jiān)測接近傳感器信號（如檢測物體位置）、監(jiān)測安全門開關(guān)狀態(tài)（如設(shè)備防護(hù)門）。

DO（Digital Output，數(shù)字輸出）是指數(shù)字輸出信號，即控制系統(tǒng)向外部設(shè)備（如繼電器、報(bào)警器、指示燈）發(fā)送的離散信號，通常是開（1）或關(guān)（0）兩種狀態(tài)。

特點(diǎn)：

輸出信號是高/低電平（如 DC 24V 開關(guān)信號）

可以是繼電器輸出、晶體管輸出或固態(tài)繼電器（SSR）

輸出可直接驅(qū)動(dòng)小型負(fù)載，或通過繼電器控制大功率設(shè)備

應(yīng)用場景：控制電磁閥（通斷控制液體或氣體流動(dòng)）、控制繼電器（用于大電流設(shè)備，如電機(jī)）、驅(qū)動(dòng)報(bào)警器、蜂鳴器（發(fā)出警報(bào)信號）、控制指示燈（如 PLC 輸出信號給 LED 指示燈）。

熱電阻(RTD）和熱電偶（TC）

AI（Analog Input，模擬輸入）通道在接收熱電阻（RTD）和熱電偶（TC）信號時(shí)，采用不同的處理方式，因?yàn)樗鼈兊男盘柼匦圆煌?/p>

總結(jié)：

AI、AO、DI、DO 是工業(yè)自動(dòng)化中的四種基本信號類型：

AI（模擬輸入）：采集溫度、壓力等傳感器信號

AO（模擬輸出）：控制閥門、變頻器等設(shè)備

DI（數(shù)字輸入）：讀取按鈕、開關(guān)、傳感器狀態(tài)

DO（數(shù)字輸出）：控制繼電器、報(bào)警器、指示燈

這些信號在 PLC、DCS、SCADA 等自動(dòng)化系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，構(gòu)成工業(yè)自動(dòng)化的核心數(shù)據(jù)通道。