信号采集与转换
在现代工业控制系统中，信号的采集和转换是整个过程的关键步骤。传感器通过测量环境中的物理参数，如温度、压力、流量等，将这些信息转换为电信号。然后，信号 Conditioning 设备对原始信号进行放大、滤波、高低侧限保护等处理，以确保接入数据采集卡或数字化设备的电平符合要求。
数字化与编码
随着数字技术的发展，越来越多的传感器直接输出模拟到数值（A/D）转换后的数字代码。这一过程通常涉及到高精度的ADC（Analog-to-Digital Converter），它能够准确地将连续变化的模拟信号映射成离散的二进制代码。不同类型和应用场景下，还可能使用其他编码方法，如脉冲宽度调制(PWM)或者脉冲位置调制(PPM)等。
信号分析与处理
分析和处理的是一个复杂而重要的问题，它包括了各种各样的数学模型以及算法。在这个环节，我们需要根据实际应用来选择合适的手段，比如傅里叶变换用于频率域分析；时间序列分析用于预测模型建立；统计方法用于异常检测等。此外，还有许多专门针对特定领域设计的心智模型，比如机器学习在图像识别中的应用。
数据存储与回放
对于那些需要长期记录数据的情况，例如气象观测站或者实验室测试，一般会采用专业硬件设备进行数据存储。这不仅要考虑到存储空间大小，而且还要考虑到数据安全性、可靠性以及后续读取操作上的便捷性。同时，在某些情况下，对于历史数据进行回放也是非常必要的一项工作，这可以帮助我们更好地理解过去发生的事情，从而做出更加明智的决策。
系统整合与软件支持
最后，无论是工业自动化还是科学研究，都需要将上述各个环节紧密结合起来形成一个完整系统。在这个过程中，软件工程师扮演着至关重要角色，他们负责开发和维护程序框架，使得所有硬件设备能够协同工作，并且实现实时通信。此外，还有一些高级工具可以提供远程监控功能，让用户可以从任何地方访问并控制系统状态。
