AI（Analog Input）、AO（Analog Output）、DI（Digital Input）、DO（Digital Output）是(shi)工(gong)業自動化和控制系統中的四種基本信號類型。它們用于傳感器、執行器以及(ji)控制設備之間的數據交換。下面詳細(xi)講解每個(ge)信號的含義、工(gong)作原理、應用場景，并進(jin)行擴展說(shuo)明。

AI（Analog Input，模(mo)擬(ni)輸(shu)入）是(shi)指模(mo)擬(ni)輸(shu)入信(xin)號(hao)，即從外部(bu)設備（如(ru)傳感器）采集的連續變化(hua)的物(wu)理量（如(ru)溫(wen)度、電壓、壓力、流量等）。

特點：

連續變化的信號，可(ke)以(yi)取任意值(zhi)（在一定范圍內）

典型的 AI 信號類(lei)型：0～10V、4～20mA、0~20mA、電阻(zu)信號（如 PT100 溫度傳感(gan)器）

需要 A/D（模數(shu)轉換）才(cai)能被數(shu)字系(xi)統處理(li)

應用場景：采(cai)集溫度（熱(re)電(dian)(dian)偶、熱(re)電(dian)(dian)阻）、監測液位（超聲波液位計(ji)）、讀取(qu)壓(ya)力(li)傳感器數據（壓(ya)力(li)變送器）、監測流量(liang)計(ji)輸出(chu)的(de)模擬信號。

AO（Analog Output，模擬(ni)輸出）是指(zhi)模擬(ni)輸出信號，即控制系(xi)統（如 PLC、DCS）向外部設備（如變頻器、調節閥）發送的連(lian)續變化信號。

特點：

輸出一個(ge)連續變化的物理量，通常是電壓或電流(liu)

典型的 AO 信號類型：0～10V、4～20mA

需要(yao) D/A（數模轉換）才能控制模擬設備(bei)

應用場景：控制(zhi)(zhi)變頻器的速度(du)(du)（通過 AO 信號調(diao)(diao)節(jie)頻率(lv)）、調(diao)(diao)節(jie)電動閥(fa)門的開(kai)度(du)(du)（例如 4~20mA 控制(zhi)(zhi)比例閥(fa)）、控制(zhi)(zhi)調(diao)(diao)光設(she)備（如 0~10V 的 LED 調(diao)(diao)光控制(zhi)(zhi)）。

DI（Digital Input，數字輸入）是指(zhi)數字輸入信號(hao)，即從外部(bu)設備(bei)（如按鈕、限位開關、光電傳感器）接收的(de)離散信號(hao)，通常只有開（1）或關（0）兩種狀態。

特點：

只(zhi)有兩種(zhong)狀態(tai)：高電平（ON）和低電平（OFF）

典型電(dian)壓等級(ji)：DC 24V、DC 5V、AC 220V（根據(ju)設備不同）

可以是無源輸入（干接點）或有源輸入（帶電信號）

應用(yong)場景：讀取(qu)按鈕(niu)或開(kai)關狀態（如(ru)緊(jin)急停止按鈕(niu)）、監測(ce)接近(jin)傳感器信號（如(ru)檢測(ce)物體位(wei)置）、監測(ce)安全門開(kai)關狀態（如(ru)設備防護門）。

DO（Digital Output，數字(zi)輸出）是(shi)指數字(zi)輸出信號，即控(kong)制系統向(xiang)外部設(she)備（如繼電器、報警器、指示燈）發送的離散信號，通(tong)常(chang)是(shi)開（1）或關(guan)（0）兩種狀(zhuang)態(tai)。

特點：

輸(shu)出信號是高(gao)/低(di)電平（如 DC 24V 開關信號）

可以是繼電(dian)器輸(shu)出、晶體管輸(shu)出或固(gu)態(tai)繼電(dian)器（SSR）

輸出(chu)可直接(jie)驅動小(xiao)型負載，或通過繼(ji)電器控制(zhi)大功率設(she)備

應(ying)用場景：控(kong)制電磁閥(fa)（通(tong)斷控(kong)制液體或(huo)氣體流(liu)動(dong)）、控(kong)制繼電器（用于大電流(liu)設備(bei)，如電機）、驅(qu)動(dong)報警(jing)(jing)器、蜂鳴器（發出(chu)警(jing)(jing)報信號）、控(kong)制指(zhi)示(shi)燈（如 PLC 輸出(chu)信號給 LED 指(zhi)示(shi)燈）。

熱電(dian)(dian)阻(RTD）和熱電(dian)(dian)偶（TC）

AI（Analog Input，模擬輸入）通道在接(jie)收熱電(dian)阻（RTD）和熱電(dian)偶（TC）信號(hao)時，采(cai)用(yong)不(bu)同的處理(li)方式，因為它們的信號(hao)特性不(bu)同。

總結：

AI、AO、DI、DO 是(shi)工業(ye)自動化中的四種(zhong)基(ji)本信號(hao)類型：

AI（模擬輸入）：采集溫度(du)、壓力等傳(chuan)感器信號

AO（模(mo)擬輸出）：控制閥門、變(bian)頻器(qi)等設(she)備

DI（數字輸(shu)入）：讀取按鈕、開關、傳感(gan)器狀態

DO（數字(zi)輸出）：控制(zhi)繼(ji)電器、報警器、指示燈

這些信(xin)號在 PLC、DCS、SCADA 等(deng)自動化系統中(zhong)廣泛(fan)應(ying)用，構成工業自動化的核心數據(ju)通道。