第九章 模拟世界与数字通信的桥梁

——从连续物理量到工业网络数据

本章目标

在前面的章节中，我们建立了工业模拟系统的完整认知：

物理世界 ↓ 传感器 ↓ 模拟信号 ↓ 信号调理 ↓ ADC 数字化 ↓ PLC / DCS 控制 ↓ 执行机构

但现代工业系统已经不再是一个孤立的模拟控制系统。今天的工厂中：

• 一个压力变送器可能连接到智能仪表网络；
• 一个温度信号可能进入远程 I/O 系统；
• 一个伺服电机可能通过实时总线同步控制；
• 一个机器人可能通过高速工业以太网协调运动。

因此，一个关键问题出现：

模拟世界产生的数据，如何进入数字通信世界？

这就是本章要回答的问题。

工业自动化的发展，本质是一条信息演进路线：

物理世界 ↓ 模拟表达 ↓ 数字转换 ↓ 数据交换 ↓ 实时控制 ↓ 智能诊断

不同通信协议并不是互相替代，而是在不同层面解决不同问题。

9.1 模拟世界与数字世界的分界

9.1.1 工业系统面对的首先是物理量

工业现场真实存在的是温度、压力、流量、液位、振动、电流、电压、位置等连续变化量