气动技术是机械和工业设备的流行选择，因为它清洁、快速且经济。完成气动驱动运动的最常见形式是通过施加或消除空气压力来伸展或缩回气缸，但也有旋转执行器甚至气动马达。所有这些设备都可以使用集成的数字控制器实现自动化，以控制气动装置并使设备按需要移动。

　这种运动通常只是一种离散的开或关模式，而不是连续可变的模拟模式，但情况并非总是如此。线性执行器可以配置为多个中间停止，或具有可变定位的调制选项。对于过程控制阀，气动阀门定位器可以执行此功能，并且通常需要对其进行监控以确保准确激活。许多用户发现，通过集成更先进的模拟控制功能，他们可以充分利用气动流体动力输送提供的优势。本文探讨用户如何识别机会并选择合适的组件以将模拟控制纳入其气动系统。

　一、离散信号方法：——

　对于需要比基本选择开关和指示灯更复杂的控制的设备，自动化通常使用智能继电器、可编程逻辑控制器(PLC)或可编程自动化控制器(PAC)来执行。这些计算设备通过输入/输出(I/O)点连接到外部世界。

　基本的自动化需求通常通过打开或关闭的离散信号来处理。这可以是离散输出(DO)，例如控制电磁阀，也可以是离散输入(DI)，用于监控限位或压力开关。离散信号易于选择、配置和安装，主要关注的是适当的电压。

　另一方面，模拟输入信号稍微复杂一些。分析仪和变送器等设备会产生一系列信号。典型的模拟输入信号可以是温度、液位、重量和速度。然而，对于气动系统，常见的模拟输入通常是压力、位置和流量。模拟输出信号可用于控制阀门位置或压力控制器。

　与离散信号相比，纳入模拟信号需要更多的规划。

　二、模拟信号方法：——

　将模拟信号结合到控制系统中时，将信号方法与控制系统相协调以及确保标度正确表示测量变量是至关重要的。标准硬连线模拟信号通常作为可变电流或电压传输。典型范围为4至20 mA、0至10 V dc或–10至+10 V dc。对于许多行业来说，4到20 mA信号是最流行的，如果信号低于4 mA，它还提供了额外的好处，可以肯定地识别故障仪器或电线连接。

　另一种选择是使用数字通信协议，如果它在气动设备和控制器上可用。一些高端仪器可能提供基于以太网的协议，例如EtherNet/IP。如果使用单个传感设备，它们更有可能提供像IO-Link这样的本地通信选项。该协议使传感器能够执行传统的硬连线功能，而且还传输额外的数字信号。使用适当的集线器，可以通过更高级别的协议（如EtherNet/IP）处理并提供此数字信号。

　无论模拟信号如何传输，控制系统都必须对其进行正确支持和解释。用户必须识别正常的感应范围、可能的欠范围或超范围情况以及所涉及的工程单位。例如，如果设计人员需要监测范围从0到80 psi的压力，他们可以选择使用4-20 mA指示0到100 psi的标准压力变送器。在这种情况下，4 mA对应于0 psi，而20 mA对应于100 psi。小于3.8 mA或大于20.2 mA的信号可能表示接线或变送器有问题。这些相同的缩放考虑同样适用于模拟输出信号。