開關量DI和DO的理解與區別

在工業自動化和物聯網系統中，DI和DO是數字量信號的兩種核心接口，二者均基于開關量(僅有兩種離散狀態：通/斷、高/低、邏輯1/0)工作，核心區別在于信號流向和功能定位。

一、基礎概念：開關量

開關量是工業控制里最基礎的信號類型，沒有連續變化的數值，只有兩個對立狀態，比如：

- 電氣層面：電路導通/斷開、電壓高電平/低電平

- 設備層面：按鈕按下/彈起、閥門打開/關閉、電機運行/停止

二、DI(Digital Input，數字量輸入)

1. 核心定義

DI是控制器(PLC、采集模塊、工控機)接收外部設備狀態信號的接口，簡單說就是讓控制器“感知外部情況”的“眼睛”。

2. 關鍵特征

- 信號流向：`外部設備 → DI接口 → 控制器`

- 核心功能：采集外部設備的狀態信息，反饋給控制器做判斷

- 典型連接對象：各類傳感器、手動開關、限位裝置

- 接近開關、光電傳感器(檢測物體有無)

- 按鈕、行程開關(檢測操作或位置)

- 斷路器輔助觸點(檢測電路通斷)

3. 應用舉例

在冷鏈監控的冷庫門監測中，門磁開關的信號接入采集模塊的DI口：當冷庫門關閉時，門磁導通，DI口接收到“閉合”信號;當門被打開，信號變為“斷開”，模塊據此向系統上報“冷庫門異常開啟”的狀態。

三、DO(Digital Output，數字量輸出)

1. 核心定義

DO是控制器向外部設備發送控制指令信號的接口，相當于讓控制器“指揮外部動作”的“手”。

2. 關鍵特征

- 信號流向：`控制器 → DO接口 → 外部設備`

- 核心功能：根據控制器的運算結果，輸出開關信號驅動外部設備動作

- 典型連接對象：各類執行器、指示裝置

- 繼電器、接觸器(控制電機、水泵啟停)

- 電磁閥(控制氣缸、流體通斷)

- 指示燈、報警器(實現狀態提示或告警)

3. 應用舉例

在智慧農業的灌溉系統中，控制器根據土壤濕度傳感器的反饋(DI信號)，通過DO口輸出信號：當濕度低于閾值時，DO口觸發繼電器閉合，啟動灌溉水泵;濕度達標后，DO口斷開，水泵停止工作。

四、DI和DO的核心區別對比表

五、工業應用補充要點

1. 電壓等級：DI/DO接口常見電壓為 24VDC(工業主流)，部分場景也會用到220VAC，需根據現場設備匹配。

2. 隔離設計：工業級模塊的DI/DO口通常帶光電隔離，可以阻斷外部電路的干擾和浪涌，保護控制器核心。

3. 與AI/AO的區別：DI/DO是開關量，只有兩種狀態;AI(模擬量輸入)、AO(模擬量輸出)是連續變化的信號(如電流4-20mA、電壓0-10V)。