局域網(wǎng)開(kāi)關(guān)量(數(shù)字量)雙向?qū)髂K是一種專(zhuān)門(mén)用于在局域網(wǎng)(如以太網(wǎng)、CAN、RS485轉(zhuǎn)TCP/IP等)上，實(shí)現(xiàn)繼電器觸點(diǎn)、按鈕狀態(tài)、傳感器通斷信號(hào)等開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)，和繼電器吸合/釋放、電機(jī)啟停、燈光開(kāi)關(guān)等控制命令，雙向、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)脑O(shè)備或模塊。其核心價(jià)值在于替代傳統(tǒng)的長(zhǎng)距離硬接線(xiàn)，提供更高的靈活性、可擴(kuò)展性、集中監(jiān)控能力和更低的布線(xiàn)成本。

其應(yīng)用場(chǎng)景極其廣泛，幾乎覆蓋所有需要遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)和離散控制的領(lǐng)域。

一、應(yīng)用場(chǎng)景：

1.工業(yè)自動(dòng)化與過(guò)程控制：

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控：遠(yuǎn)程采集分散設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如電機(jī)運(yùn)行/停止、閥門(mén)開(kāi)/關(guān)到位、斷路器分/合閘、急停按鈕狀態(tài)、液位開(kāi)關(guān)報(bào)警、門(mén)禁開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

分布式控制：遠(yuǎn)程控制分散的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如電機(jī)啟停、電磁閥通斷、繼電器吸合/釋放、指示燈開(kāi)關(guān)、報(bào)警器啟停等。

PLC/DCS系統(tǒng)擴(kuò)展：將遠(yuǎn)程的開(kāi)關(guān)量輸入(DI)信號(hào)，如限位開(kāi)關(guān)、光電傳感器等，傳回中央PLC/DCS;同時(shí)將PLC/DCS輸出的啟動(dòng)命令、報(bào)警復(fù)位等開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程設(shè)備。

報(bào)警與聯(lián)鎖：實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨設(shè)備的報(bào)警信號(hào)傳輸和聯(lián)鎖控制邏輯，如故障、超限、入侵等信號(hào)。

生產(chǎn)線(xiàn)控制：控制流水線(xiàn)上的啟停、工位選擇、產(chǎn)品到位檢測(cè)等。

2.樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)：

照明控制：遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)公共區(qū)域、樓層、房間的照明回路。

設(shè)備監(jiān)控：監(jiān)控電梯運(yùn)行/停止/故障狀態(tài)、水泵運(yùn)行/故障狀態(tài)、風(fēng)機(jī)啟停/故障狀態(tài)、配電柜開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

安防系統(tǒng)集成：接收門(mén)磁開(kāi)關(guān)、窗磁開(kāi)關(guān)、紅外探測(cè)器、緊急按鈕的報(bào)警信號(hào);控制門(mén)鎖開(kāi)關(guān)、報(bào)警燈閃爍。

能源管理：遠(yuǎn)程控制非關(guān)鍵設(shè)備的電源通斷，如插座、空調(diào)末端等。

3.智能家居/智能建筑：

基礎(chǔ)控制：控制燈光開(kāi)關(guān)、窗簾升降、插座通斷、簡(jiǎn)單家電開(kāi)關(guān)。

安防監(jiān)控：接入門(mén)窗傳感器、移動(dòng)探測(cè)器、煙霧探測(cè)器的報(bào)警信號(hào)。

場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)：實(shí)現(xiàn)“離家模式”、“回家模式”等場(chǎng)景下多個(gè)開(kāi)關(guān)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制。

4.電力監(jiān)控與能源管理：

開(kāi)關(guān)柜狀態(tài)監(jiān)測(cè)：遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀閘的分/合閘狀態(tài)。

保護(hù)信號(hào)與報(bào)警：采集繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作信號(hào)、故障告警信號(hào)，如過(guò)流、過(guò)壓、跳閘。

遠(yuǎn)程控制：結(jié)合用戶(hù)管理權(quán)限，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程分合閘操作。

變壓器/配電房監(jiān)控：監(jiān)測(cè)溫控器風(fēng)扇啟停、油位開(kāi)關(guān)狀態(tài)、門(mén)禁狀態(tài)。

5.安防與消防系統(tǒng)：

入侵報(bào)警系統(tǒng)：傳輸門(mén)磁、窗磁、紅外、雙鑒等探測(cè)器的布防/撤防狀態(tài)和報(bào)警觸發(fā)信號(hào)。

消防報(bào)警系統(tǒng)：傳輸手動(dòng)報(bào)警按鈕、消火栓按鈕、水流指示器、壓力開(kāi)關(guān)的報(bào)警信號(hào);遠(yuǎn)程啟動(dòng)/停止消防泵、排煙風(fēng)機(jī)。

視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)：報(bào)警信號(hào)觸發(fā)攝像頭開(kāi)關(guān)或預(yù)置位轉(zhuǎn)動(dòng)。

門(mén)禁系統(tǒng)：控制電控鎖的開(kāi)/關(guān);接收門(mén)磁信號(hào)判斷門(mén)狀態(tài)。

6.農(nóng)業(yè)與環(huán)境監(jiān)測(cè)：

設(shè)備控制：遠(yuǎn)程控制灌溉閥門(mén)開(kāi)關(guān)、通風(fēng)風(fēng)機(jī)啟停、補(bǔ)光燈開(kāi)關(guān)、喂食機(jī)啟停。

狀態(tài)監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)水井泵運(yùn)行狀態(tài)、儲(chǔ)水罐液位開(kāi)關(guān)(高/低液位報(bào)警)、溫室卷簾機(jī)到位開(kāi)關(guān)。

7.交通運(yùn)輸：

信號(hào)燈/指示燈控制：控制交通信號(hào)燈、隧道指示燈、航標(biāo)燈的開(kāi)關(guān)或簡(jiǎn)單切換。

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控：監(jiān)測(cè)道閘起落狀態(tài)、電梯運(yùn)行狀態(tài)、車(chē)輛到位檢測(cè)。

船舶/車(chē)輛監(jiān)控：監(jiān)測(cè)艙門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行/故障指示。

8.基礎(chǔ)設(shè)施與公共設(shè)施：

路燈控制：遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)路燈或分組控制。

廣告牌/顯示屏控制：控制電源開(kāi)關(guān)。

泵站/水廠(chǎng)監(jiān)控：監(jiān)測(cè)水泵運(yùn)行/故障/手自動(dòng)狀態(tài);遠(yuǎn)程啟停水泵。

管廊監(jiān)控：監(jiān)測(cè)井蓋開(kāi)關(guān)狀態(tài)、有害氣體探測(cè)器報(bào)警信號(hào)。

9.特定設(shè)備內(nèi)部通信：

在大型機(jī)械設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、舞臺(tái)設(shè)備內(nèi)部，不同模塊間需要傳輸大量的限位、到位、準(zhǔn)備好、故障等狀態(tài)信號(hào)，和啟動(dòng)、停止、復(fù)位等控制命令。

二、應(yīng)用場(chǎng)景核心特點(diǎn)：

信號(hào)類(lèi)型：需要傳輸離散的、二值狀態(tài)信號(hào)，即開(kāi)/關(guān)、通/斷、運(yùn)行/停止、報(bào)警/正常、高/低等信號(hào)。

距離：傳輸距離遠(yuǎn)，或設(shè)備分散，使得傳統(tǒng)硬接線(xiàn)成本高昂、布線(xiàn)復(fù)雜困難。

分散性：傳感器、按鈕等信號(hào)源或繼電器、接觸器、指示燈等控制目標(biāo)在地理位置上是分散的。

網(wǎng)絡(luò)化需求：需要利用現(xiàn)有局域網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，或構(gòu)建專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控、遠(yuǎn)程操作、系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)分析。

實(shí)時(shí)性與可靠性：通常要求快速響應(yīng)，特別是報(bào)警和控制命令，并具備較高的傳輸可靠性。

雙向性：應(yīng)用需要同時(shí)進(jìn)行狀態(tài)采集和命令下發(fā)。

低成本替代方案：核心目標(biāo)是節(jié)省大量控制電纜、端子排、線(xiàn)槽的成本和安裝維護(hù)時(shí)間。

三、選擇模塊關(guān)鍵因素：

1.輸入/輸出類(lèi)型：

輸入(DI):干接點(diǎn)、濕接點(diǎn)、NPN/PNP集電極開(kāi)路。隔離電壓等級(jí)。

輸出:繼電器輸出(干接點(diǎn)，控制交流/直流負(fù)載)、晶體管輸出(NPN/PNP，控制直流負(fù)載)、固態(tài)繼電器輸出。輸出電流/電壓能力。

通道數(shù)量：?jiǎn)文K支持的DI和DO通道數(shù)。

通信協(xié)議和接口：以太網(wǎng)(TCP/IP、ModbusTCP、EtherNet/IP、PROFINETIO、EtherCAT)、CAN總線(xiàn)、RS485轉(zhuǎn)局域網(wǎng)等。需與上位系統(tǒng)兼容。

傳輸速率和響應(yīng)時(shí)間：對(duì)控制命令和報(bào)警信號(hào)的實(shí)時(shí)性要求越高，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和模塊處理速度要求越高。

2.隔離與保護(hù)：

通道間隔離：防止通道間干擾。

信號(hào)/通信/電源隔離：提高抗干擾能力和系統(tǒng)安全性，特別是工業(yè)環(huán)境。

過(guò)壓/過(guò)流/反接保護(hù)：增強(qiáng)可靠性。

供電方式：本地供電或PoE。

環(huán)境適應(yīng)性：工作溫度范圍、濕度范圍、防護(hù)等級(jí)(IP，尤其室外應(yīng)用)、抗振動(dòng)沖擊能力。

配置與管理：是否支持Web配置、專(zhuān)用配置軟件、或通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議配置。

四、與模擬量對(duì)傳模塊的核心區(qū)別：

信號(hào)本質(zhì)：開(kāi)關(guān)量處理離散狀態(tài)(0/1)，模擬量處理連續(xù)變化的物理量(電壓/電流/溫度等)。

應(yīng)用側(cè)重：開(kāi)關(guān)量模塊主要用于狀態(tài)監(jiān)控、邏輯控制、報(bào)警傳遞和簡(jiǎn)單設(shè)備啟停;模擬量模塊則用于過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)(如溫度壓力)、精確控制(如閥門(mén)開(kāi)度)和測(cè)量數(shù)據(jù)采集。

復(fù)雜性：開(kāi)關(guān)量模塊通常更簡(jiǎn)單、成本更低、通道密度更高、響應(yīng)更快。

局域網(wǎng)開(kāi)關(guān)量對(duì)傳控制器是構(gòu)建分布式監(jiān)控和控制系統(tǒng)的基石，應(yīng)用場(chǎng)景幾乎無(wú)處不在。極大地簡(jiǎn)化了布線(xiàn)工程，提高了系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)的關(guān)鍵組件之一。

審核編輯 黃宇