局域網(wǎng)開關(guān)量(數(shù)字量)雙向?qū)髂K是一種專門用于在局域網(wǎng)(如以太網(wǎng)、CAN、RS485轉(zhuǎn)TCP/IP等)上，實現(xiàn)繼電器觸點、按鈕狀態(tài)、傳感器通斷信號等開關(guān)狀態(tài)信號，和繼電器吸合/釋放、電機(jī)啟停、燈光開關(guān)等控制命令，雙向、實時、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)脑O(shè)備或模塊。其核心價值在于替代傳統(tǒng)的長距離硬接線，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成本。

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

一、應(yīng)用場景：

1.工業(yè)自動化與過程控制：

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控：遠(yuǎn)程采集分散設(shè)備的運行狀態(tài)，如電機(jī)運行/停止、閥門開/關(guān)到位、斷路器分/合閘、急停按鈕狀態(tài)、液位開關(guān)報警、門禁開關(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、指示燈開關(guān)、報警器啟停等。

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

報警與聯(lián)鎖：實現(xiàn)跨區(qū)域、跨設(shè)備的報警信號傳輸和聯(lián)鎖控制邏輯，如故障、超限、入侵等信號。

生產(chǎn)線控制：控制流水線上的啟停、工位選擇、產(chǎn)品到位檢測等。

2.樓宇自動化系統(tǒng)：

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

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

安防系統(tǒng)集成：接收門磁開關(guān)、窗磁開關(guān)、紅外探測器、緊急按鈕的報警信號;控制門鎖開關(guān)、報警燈閃爍。

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：控制燈光開關(guān)、窗簾升降、插座通斷、簡單家電開關(guān)。

安防監(jiān)控：接入門窗傳感器、移動探測器、煙霧探測器的報警信號。

場景聯(lián)動：實現(xiàn)“離家模式”、“回家模式”等場景下多個開關(guān)設(shè)備的聯(lián)動控制。

4.電力監(jiān)控與能源管理：

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

保護(hù)信號與報警：采集繼電保護(hù)裝置的動作信號、故障告警信號，如過流、過壓、跳閘。

遠(yuǎn)程控制：結(jié)合用戶管理權(quán)限，實現(xiàn)遠(yuǎn)程分合閘操作。

變壓器/配電房監(jiān)控：監(jiān)測溫控器風(fēng)扇啟停、油位開關(guān)狀態(tài)、門禁狀態(tài)。

5.安防與消防系統(tǒng)：

入侵報警系統(tǒng)：傳輸門磁、窗磁、紅外、雙鑒等探測器的布防/撤防狀態(tài)和報警觸發(fā)信號。

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

視頻監(jiān)控聯(lián)動：報警信號觸發(fā)攝像頭開關(guān)或預(yù)置位轉(zhuǎn)動。

門禁系統(tǒng)：控制電控鎖的開/關(guān);接收門磁信號判斷門狀態(tài)。

6.農(nóng)業(yè)與環(huán)境監(jiān)測：

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

狀態(tài)監(jiān)測：監(jiān)測水井泵運行狀態(tài)、儲水罐液位開關(guān)(高/低液位報警)、溫室卷簾機(jī)到位開關(guān)。

7.交通運輸：

信號燈/指示燈控制：控制交通信號燈、隧道指示燈、航標(biāo)燈的開關(guān)或簡單切換。

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控：監(jiān)測道閘起落狀態(tài)、電梯運行狀態(tài)、車輛到位檢測。

船舶/車輛監(jiān)控：監(jiān)測艙門開關(guān)狀態(tài)、設(shè)備運行/故障指示。

8.基礎(chǔ)設(shè)施與公共設(shè)施：

路燈控制：遠(yuǎn)程開關(guān)路燈或分組控制。

廣告牌/顯示屏控制：控制電源開關(guān)。

泵站/水廠監(jiān)控：監(jiān)測水泵運行/故障/手自動狀態(tài);遠(yuǎn)程啟停水泵。

管廊監(jiān)控：監(jiān)測井蓋開關(guān)狀態(tài)、有害氣體探測器報警信號。

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，和啟動、停止、復(fù)位等控制命令。

二、應(yīng)用場景核心特點：

信號類型：需要傳輸離散的、二值狀態(tài)信號，即開/關(guān)、通/斷、運行/停止、報警/正常、高/低等信號。

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

分散性：傳感器、按鈕等信號源或繼電器、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)建專用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)集中監(jiān)控、遠(yuǎn)程操作、系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)分析。

實時性與可靠性：通常要求快速響應(yīng)，特別是報警和控制命令，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、線槽的成本和安裝維護(hù)時間。

三、選擇模塊關(guān)鍵因素：

1.輸入/輸出類型：

輸入(DI):干接點、濕接點、NPN/PNP集電極開路。隔離電壓等級。

輸出:繼電器輸出(干接點，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：單模塊支持的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、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)時間：對控制命令和報警信號的實時性要求越高，對網(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/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。

過壓/過流/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(IP，尤其室外應(yīng)用)、抗振動沖擊能力。

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

四、與模擬量對傳模塊的核心區(qū)別：

信號本質(zhì)：開關(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：開關(guān)量模塊主要用于狀態(tài)監(jiān)控、邏輯控制、報警傳遞和簡單設(shè)備啟停;模擬量模塊則用于過程參數(shù)監(jiān)測(如溫度壓力)、精確控制(如閥門開度)和測量數(shù)據(jù)采集。

復(fù)雜性：開關(guān)量模塊通常更簡單、成本更低、通道密度更高、響應(yīng)更快。

局域網(wǎng)開關(guān)量對傳控制器是構(gòu)建分布式監(jiān)控和控制系統(tǒng)的基石，應(yīng)用場景幾乎無處不在。極大地簡化了布線工程，提高了系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性，是實現(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