开关量信号和串口信号，别再搞混了！两者差别居然这么大？一文看懂核心不同

在工业控制系统中，信号的种类决定了设备之间如何“沟通”。其中两种常见的信号就是开关量信号（也称为离散量信号）与串口信号（通常指串行通信信号）。二者用途不同，原理迥异。

一、什么是开关量信号？

开关量（Digital Input/Output，简称DI/DO）信号最直观，只有两个状态：开（1）或关（0）。就像灯的开关，要么亮要么灭。

常见的使用场景

·按键检测

·限位开关触发

·控制继电器通断

特点：

·不携带具体数据，只传递“有/无”状态

·电压范围标准，例如可以12v表示“开”，0v表示“关”

·响应速度快，抗干扰能力强

总的来说，开关量信号实现简单，成本较低，且信号明确。适合做逻辑相关的控制。但是优点同时带来了缺点，由于工作方式相对简单，导致信息量携带极少，无法进行复杂数据传输。

二、什么是串口信号

串口信号（Serial Communication）是一种基于协议的通信方式，通过两根数据线（通常是Tx和Rx）按位依次传输数据。

常见协议：

·RS-232

·RS-485：差分传输、多设备。

·UART、MODBUS、CAN等

特点：

·可以传输较大量的数据，以及基于各种软件协议的各种类型的数据（例如温度、压力、设备状态、控制code等等）

·具有多种传输速率可进行配置

·双向通信、同步异步通信、广播、轮询、主从等多种通信方式

总的来说，串口信号适用于远距离，大数据量，远距离，多设备等有点，同时软件协议灵活，可扩展性强。但是抗干扰能力较弱。

三、区别一览表

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四、选型与设计建议

如上表，可以看出开关信号与串口信号差异巨大，在实际使用中，可以根据项目中的实际需求，如果只是简单让设备知道某种条件成立，那么可以选择开关量进行逻辑控制，如果需要采集大量数据的话，就必须选择串口信号了。

但是在实际开发中，两种信号通常是结合进行使用的，例如PLC读取限位开关的状态后，通过串口将数据反馈到上位机进行展示。

典型案例有：

1）智能生产线

·安全门开关、急停按钮等使用开关量进行控制

·ROS控制器与PLC通过CAN/Modbus通过串口进行通信，完成整体控制逻辑

2）楼宇自动控制