Buongiorno, e benvenuto nel forum.
Prima di iniziare, è bene chiarirsi le idee:
Si, in genere è possibile, ma specifica sempre a quale Arduino ti riferisci, ormai ce ne sono un bel po' in giro, con specifiche molto diverse tra loro.
Per comandare dei relè non ti servono uscite analogiche ma digitali (0/1), visto che il relè ha comunque 2 soli stati.
Quali sensori? Anche qui ce ne sono diversi, con modalità di funzionamento diverse. I "classici" digitali one-wire (ds18b20) ad esempio funzionano con un solo pin di dati, a cui puoi collegare più sensori, quindi ti basta un solo pin.
Qui la cosa si fa leggermente più complicata, ti serve un DAC ed un amplificatore operazionale per amplificare la tensione, ma in rete dovresti trovare circuiti adatti.
Anche di questi ne esistono molti, con dimensioni, funzionalità e quindi costi diversi.
