浅析PLC的数字信号与模拟信号输入控制

玩过PLC的都知道，信号分两大类：数字量（DI/DO）和模拟量（AI/AO）。位移传感器往PLC里喂数据，基本走的就是这两类通道，搞清楚区别，接线和标定都顺了。

数字量最简单，非通即断，对应PLC里的0和1。比如传感器带个NPN或PNP接近开关做原点检测，PLC读到的就是开关状态。这里头有个坑：NPN和PNP不能混接。日系PLC大多漏型（NPN），欧系大多源型（PNP），接反了永远读不到信号。买线之前先翻PLC手册那张输入回路图，别凭感觉。

模拟量才是位移传感器的主场。AI通道收 0-10V 或 4-20mA，AO通道反过来给执行机构发指令。难点在标定：PLC读进来的其实是个数字量（比如 0-27648 对应 0-10V），你得在程序里把这个数值映射回真实工程量（毫米）。量程设错了，显示出来的位移就成比例地偏，差一倍或者差十倍都有。

模拟量模块都有分辨率，12位、13位、15位不等。位数越高，最小可分辨的电压越小，对应的位移分辨率越高。但别盲目追高位，传感器本身精度才 0.1%，模块上 16 位也是浪费。匹配就行。

滤波一定要开。现场电磁环境复杂，模拟量原始读数会跳。PLC模块一般带软件滤波（平均值、一阶滞后），位移这种慢变量，把滤波时间常数设大一点，示数马上稳下来。代价是响应变慢，对于位置检测通常无所谓。

共模电压也是个隐形杀手。AI通道两个输入端对地电压差不能超模块允许值，否则读数乱跳甚至烧通道。长距离、不同接地点之间传模拟量，隔离模块是保命符。实在不行，优先改走 4-20mA 或者 RS485 数字量，比模拟量靠谱。