二线制和四线制的区别

二线制和四线制是工业自动化领域常见的信号传输方式，它们主要应用于传感器和变送器与控制系统（如可编程逻辑控制器PLC）之间的连接。二线制和四线制信号传输的主要区别在于使用的线材数量以及它们各自承担的功能。 在二线制中，仅有两根线缆，一根负责为传感器或变送器提供电源，另一根则用于传递电流信号。这种传输方式意味着传感器或变送器本身必须是无源的，即它们不能自带电源，而是需要外部提供的直流电源（通常为24VDC）来工作。二线制信号的特点是电路结构简单，安装成本低，但同时由于供电和信号共用二线，所以对信号的精度和稳定性有一定影响。 与之相比，四线制使用两对线缆，其中一对专门用于供电，另一对用于传递信号。在这种配置下，传感器或变送器可以是有源的，意味着它们自身拥有电源（如220VAC），而不需要外部供电。四线制的这种设计可以减少由于供电和信号线共用而产生的干扰，从而提高信号传输的准确性和系统的可靠性。另外，四线制的传感器通常能在更宽的电源电压范围内工作，并且对信号线的布线要求相对较低。 当涉及到具体的PLC系统配置时，二线制和四线制传感器的接入方法也有所不同。例如，在使用西门子PLC的情况下，二线制传感器的正极通常会输出24VDC，而负极接收电流信号（4-20mA）。而四线制传感器则拥有自己的供电电源，信号线则分别对应正负电流信号。 在实际应用中，还会出现二线制传感器与四线制输入的PLC模板的匹配问题。比如，使用SM331 8*12bit模块时，如果遇到信号有时正常有时不正常的情况，可能需要对模块的COMP-端（补偿负端）和信号的M-端（测量负端）进行特殊的接线处理，如将COMP-和M-端接起来或者在它们之间接入电容，以此来改善信号的稳定性。在西门子系统中，如果隔离输入模板的Mana端（模块参考地）和CPU的电源地M之间存在电位差，并且超过了允许的隔离电压Eiso（如75VDC或60VAC），就需要建立Mana和M之间的连接来确保系统的稳定运行。 在接地方面，为了减少共模干扰，传感器的信号地M-、模板的地以及系统地之间需要正确连接。如果检测到干扰环流，有时需要让模拟地悬浮。推荐使用双端接地方法来屏蔽干扰，但如果存在干扰环流，则可能需要改用单端接地。 总结来说，二线制和四线制在工业自动化领域有着各自的应用场景和优缺点。二线制适合简单的传感器和成本敏感的应用，而四线制则适合对信号稳定性有较高要求的环境。在进行系统设计和故障排查时，了解并正确应用这些知识点至关重要。