【計装信号】デジタル信号（DI・DO）とアナログ信号（AI・AO）の違いと使い分けを徹底解説

おたち

計装機器を用いてDCSで監視したいんだけど、信号にはどのような種類があるんだろう？

工場の計装設計や改造工事を行う際、必ず出てくるのが DI・DO・AI・AO という言葉です。

ある程度以上の規模のプラントでは、Distributed Control System（DCS）を用いてポンプ、バルブ、圧力計などの状態を集中監視します。

そのとき必要になるのが「入出力信号（I/O）」です。

計装信号は大きく分けて
デジタル信号（DI・DO）とアナログ信号（AI・AO）の2種類があります。

この記事では、現場で迷わないための具体例付きで解説します。

デジタル入出力信号(Di・Do)について

DiはDigital Input、DoはDigital Outputの略で接点入出力による信号を表しています。

主に機器などの起動・停止信号、故障信号などのやり取りに利用されます。

デジタル信号はON・OFF信号ともいわれ機器の状態等を把握するのに利用されています。

ここで、Input、Outputの方向ですがこれはどちらの視点で見るかによって変わってきます。
ただ基本的には上位側のシステム基準で考えることが多いと思います。

おたち

例えばDCSと機器の通信であればDCSが上位側になるからDCS基準でDi・Doを考えることが多いよ！

電源としてはDC24VやAC100Vなどが利用されています。

少し細かい話になってしまいますが、電源をどちら側に設けるかという点も重要となってきますが今回は省略させていただきます。

AiはAnalog Input、AoはAnalog Outputの略で4-20mA電流など連続した信号(アナログ信号)のやり取りを表しています。

主に温度、圧力、流量などセンサーの測定値や制御弁などの操作信号に利用されます。

信号としては4～20mAや1～5Vなどがありますが、一般的に使用されているのは4～20mAだと思います。

4～20mAは断線状態がわかりやすく長距離での伝送でも減衰しにくいのが特徴としてあるため工場での制御ではよく使用されています。

今回はデジタル信号(Di・Do)とアナログ信号(Ai・Ao)についてまとめてみましたが以下の特徴があります。

おたち

みんなもデジタル信号とアナログ信号をうまく活用してみてね！