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模拟量是指变量在一定范围内连续变化的量，即在定义域内可以取任意值（在值域内）。模拟量的特点在于其连续性，无论是时间上还是数值上都是连续的，没有固定的间隔或分立的取值点。这种连续性使得模拟量能够更精确地描述和表示自然界的许多现象和过程。模拟量广泛应用于各种领域，如工业自动化、温度测量、压力监测等。
通常电压信号为0~10V，电流信号为4~20mA，可以用PLC的模拟量模块进行数据采集。
模拟量输入是指将连续变化的物理量（如温度、压力、流量、电压、电流等）转换为数字信号，以便控制系统中的处理器或PLC（可编程逻辑控制器）能够读取和处理。
这些物理量通常由相应的传感器感应测得，并经过变送器（如果需要）转换为标准的电信号（如4-20mA、0-5V、0-10V等）送入控制器的模拟输入口。
AI设备的基本原理是将输入的模拟量值数字化，其技术指标包括精度、分辨率、稳定度、温度漂移、输入阻抗、电气隔离、共模抑制比、差模抑制比、采样率等。AI设备通常具有多种输入范围和分辨率，以适应不同应用的需求。
模拟量输出是指将数字信号转换为连续变化的模拟量信号，并输出到执行器或其他设备中进行控制。
这些模拟量信号可以是电压、电流、速度、位置等，用于控制执行机构（如电机、阀门等）的运行参数，以实现对实际物理量的调节。
AO设备接收来自控制系统处理器或PLC的数字信号，并通过DA转换器（数字到模拟转换器）将其转换为模拟信号输出。AO设备同样具有多种输出范围和分辨率，以满足不同控制需求。
比如，变频器的速度控制过程，以40HZ为例，通过远程DCS控制，认为给定参数值:40HZ，DCS同样发出一个对应的模拟量电流值，在4-20mA范围内(20mA对应50HZ)，信号传入到变频器的控制器，变频器按照要求运行在40HZ。
以温度控制系统为例，AI可能用于接收温度传感器检测到的温度信号，并将其转换为数字信号送入控制系统。控制系统根据设定的温度值和实际温度值进行比较，通过AO输出一个模拟信号到温度控制器，控制加热或冷却设备的运行，以保持温度在设定范围内。
常见问题：为什么都把模拟量信号转换成4-20mA的电流信号，而不是0-20mA的电流信号或0-10V的电压信号?
回答：
（1）0-10V的电压信号容易受到外界的电磁干扰，特别是电缆长度很长时干扰更明显。
（2）用0-20mA的电流信号的话，就无法判断在电流信号是0mA时，到底是电缆断线引起的故障0mA，还是压力本身就是0kpa而输出的正常的0mA。
数字量则是物理量的一种，其变化在时间上是不连续的，总是发生在一系列离散的瞬间。数字量也被称为离散量，指的是分散开来的、不存在中间值的量。数字量的数值大小和每次的增减变化都是某一个最小数量单位的整数倍，而小于这个最小数量单位的数值没有任何物理意义。例如，一个开关所能够取的值就是离散的，只能是开或者关，不存在中间的情况。数字量在电子技术和计算机系统中得到广泛应用，因为它们便于存储、处理和传输。
l DI（数字量输入，Digital Input）
数字量输入是指控制系统接收来自外部设备或传感器的数字信号。这些信号通常是二进制的，即只有两种状态：高电平（通常为1）或低电平（通常为0）。DI信号用于表示各种状态或条件，如开关的打开或关闭、传感器的激活或未激活等。
在工业自动化中，DI常用于：
（1）读取按钮、开关、传感器等的状态。
（2）监测设备的运行状态，如是否在运行、是否达到某个位置等。
（3）接收来自其他系统的信号，如安全系统的紧急停止信号。
数字量输出是指控制系统向外部设备发送的数字信号。同样地，这些信号也是二进制的，用于控制外部设备的状态或操作。DO信号通常用于控制继电器、指示灯、电机启动器等设备的开/关操作。
在工业自动化中，DO常用于：
（1）控制设备的启动和停止。
（2）激活或关闭指示灯，以指示设备的状态。
（3）控制继电器的通断，进而控制更大功率的电路或设备。
在一条自动化生产线上，DI可能用于读取传感器检测到的产品位置、尺寸等信息，以及按钮或开关的操作指令。控制系统根据这些信息，通过DO控制机械臂的移动、夹具的夹紧与松开、传送带的启动与停止等，从而实现产品的自动加工、装配和输送。
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模拟量（analog） |
数字量（Digital） |
定义 |
变量在一定范围内连续变化的量 |
变量在时间上离散变化的物理量 |
特点 |
连续性、无固定间隔 |
离散性、存在最小数量单位 |
应用 |
广泛应用于工业自动化、温度测量、压力监测等领域 |
在电子技术和计算机系统中得到广泛应用 |
信号表示 |
模拟信号（连续变化的信号） |
数字信号（离散变化的信号） |
处理方式 |
需要通过模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号进行处理 |
数字信号可以直接由计算机等数字系统进行处理 |
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