plc与多种传感器连接方式的区别
在工业现场中，压力、位移、温度、流量、转速等各类模拟量传感器因设计使用的技术方法不同。传感器工作配电的方式主要分为两线制和四线制，其输出的模拟信号也各有差异，而常见的有0-20ma、4-20ma电流信号和0-75mv、0-5v、1-5v电压信号。
要把各类传感器模拟信号成功采集到plc / dcs / fcs / mcu / fa / pc系统，就要根据传感器与数据采集系统的功能和技术特点进行匹配选型，同时也要考虑到工业现场传感器与plc等数据采集系统的供电差异及各种emc干扰的影响，通常把传感器输出的模拟信号隔离、放大、转换后送到plc等数据采集系统。
plc通过信号线采集传感器的模拟或数字信号，然后进行处理，如果传感器是模拟输出，plc就要接模拟输入接口，如果传感器是数字信号输出，plc就要接数字输入接口。
开关量传感器就是一个无触点的开关，开关量传感器可作为plc的开关量输入信号。一般用于开关量控制的设备，机床，机器等。模拟量传感器是把不同的物理量(如压力、流量、温度)转换成模拟量(4-20ma的电流或1-5v的电压)。模拟量传感器作为plc的模拟量输入模块的输入信号，一般用于过程控制。数字传感器是指将传统的模拟式传感器经过加装或改造a/d转换模块，使之输出信号为数字量(或数字编码)的传感器，主要包括：放大器、a/d转换器、微处理器（cpu）、存储器、通讯接口电路等。
常用的模拟量传感器分为两线制和四线制，两线制和四线制都只有两根信号线，它们之间的主要区别在于：两线制的两根信号线既要给传感器或者变送器供电，又要提供电流电压信号；而四线制的两根信号线只提供电流信号。通常提供两线制电流电压信号的传感器或者变送器是无源的；而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的。
因此，当plc等数据采集系统的模板输入通道设定为连接四线制传感器时，plc只从模板通道的端子上采集模拟信号，而当plc等数据采集系统的模板输入通道设定为连接二线制传感器时，plc的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流24v的电源，以驱动两线制传感器工作。
4-20ma和电工标准有关，4-20ma信号制是国际电工委员会(iec)过程控制系统用模拟信号标准。我国从ddz-ⅲ型电动仪表开始采用这一国际标准信号制，仪表传输信号采用4-20ma,联络信号采用1-5vdc，即采用电流传输、电压接收的信号系统。因为信号起点电流为4ma，为变送器提供了静态工作电流，同时仪表电气零点为4ma，不与机械零点重合，这种活零点有利于识别断电和断线等故障。
一、根据模拟信号传感器的性能选型搜索
1、两线制电流/电压输出传感器(无供电电源，由负载提供16—24v配电，输出4-20ma/0-5v)。
1.1、两线制无源4-20ma输入型传感器，经电流隔离配电器配电后与plc连接。如图1所示，称重、测距传感器正端接16—24vdc,负端输出4-20ma电流。
图1 两线制4-20ma隔离配电器典型应用图
1.2、两线制无源电压信号输入型传感器，经电压配电器配电后与plc连接。如图2、图3所示，位移、电子尺传感器正端、负端接16—24vdc电压。
图2 非隔离两线无源电压配电器
图3 隔离型电压配电器
如图4、图5所示，应力片、称重电桥传感器正端、负端接16—24vdc电压。
图4 隔离型电压信号转换放大
图5 隔离型电桥电压配电器
1.3、两线制传感器输出4-20ma电流环路经隔离器隔离后与plc连接。如图6所示，压力、流量传感器正端接9—32vdc,负端输出4-20ma电流。
图6 两线制4-20ma电流环路隔离器典型应用图
1.4、两线制传感器输出4-20ma电流经隔离调理匹配（解决输入输出间冲突）后与plc连接。如图7所示，温度、转速传感器正端接12—24vdc,负端输出4-20ma电流。
图7 两线制4-20ma信号与plc匹配隔离调理典型应用图
2、四线制电流/电压(输入/输出)型传感器(有自己的供电电源24vdc，输入/输出:4-20ma或0-5v)。
2.1、四线制电流输出型传感器经模拟信号隔离放大后与plc连接。如图8所示，温度、湿度传感器正端接24vdc,负端输出4-20ma电流。
图8 四线制传感器信号i/i隔离放大后与plc连接典型应用图
如图9所示，压力、转速传感器正端接24vdc,负端输出4-20ma电流。
图9 四线制传感器信号i/v转换后与plc连接典型应用图
2.2、四线制电压输出型传感器经模拟信号隔离放大后与plc连接。如图10所示，压力、转速传感器正、负端接24v电源,输出端输出0-5v电压。
图10 四线制传感器信号v/i转换后与plc连接典型应用图
如图11所示，液位、流量传感器正、负端接24v电源,输出端输出0-5v电压。
图11 四线制传感器信号v/v隔离后与plc连接典型应用图
二、plc与传感器的连接匹配选型
选择 plc（以2#接头为正，3#接头为负举例）
1、两线制时正极 2 输出 24vdc 电压，3 接收电流，所以遇到两线制传感器时，一种接法是 2 接传感器正，3 接传感器负；跳线为两线制电流信号。二种接法是 2 悬空，3 接传感器的负，同时传感器正要接柜内24vdc；跳线为两线制电流信号。(以 2正、3 负为例)
2、四线制时正极 2 是接收电流，3 是负极。（四线制好处是传感器负极信号与柜内 m 为不同电平时不会影响精度很大，因为是传感器本身电流的回路）遇到四线制传感器时，一种方法是 2 接传感器正，3 接传感器负，plc跳线为 4 线制电流。(以2 正、3 负为例)
3、四线制传感器与 plc 两线制跳线接法：信号线负与柜内 m线相连。将传感器正与plc的3 相连，2 悬空。跳线为两线制电流。(以 2 正、3 负为例)
4、电压信号：2 接传感器正，3 接传感器负，plc跳线为电压信号。(以 2 正、3 负为例)
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图1 两线制4-20ma隔离配电器典型应用图
1.2、两线制无源电压信号输入型传感器，经电压配电器配电后与plc连接。如图2、图3所示，位移、电子尺传感器正端、负端接16—24vdc电压。
图2 非隔离两线无源电压配电器
图3 隔离型电压配电器
如图4、图5所示，应力片、称重电桥传感器正端、负端接16—24vdc电压。
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如图9所示，压力、转速传感器正端接24vdc,负端输出4-20ma电流。
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