plc与各种传感器连接方案图（plc与各种传感器连接方案设计）

在工业现场，压力、位移、温度、流量、转速等各种模拟传感器因其设计而采用不同的技术方法。传感器的配电方式主要分为两线制和四线制，其输出模拟信号也不同，常见的有0-20mA、4-20mA电流信号和0-75mV、0 -5V，1个-5V电压信号。

为了成功地将各种传感器的模拟信号采集到PLC/DCS/FCS/MCU/FA/PC系统中，需要根据传感器和数据采集系统的功能和技术特点来匹配和选择。同时，工业现场传感器和PLC等数据采集系统由于供电电源的差异以及各种EMC干扰的影响，传感器输出的模拟信号通常要经过隔离、放大、转换后才能发送到数据。采集系统，例如PLC。

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。如果传感器有模拟量输出，则PLC必须连接到模拟量输入接口。如果传感器有数字信号输出，则必须将PLC连接到数字输入接口。

开关量传感器为无触点开关，开关量传感器可作为PLC的开关量输入信号。一般用于开关控制设备、机床、机器等。

模拟传感器将不同的物理量（如压力、流量、温度）转换为模拟量（4-20MA电流或1-5V电压）。

模拟量传感器作为PLC模拟量输入模块的输入信号。一般用于过程控制。

数字传感器是指在传统模拟传感器上添加或修改A/D转换模块，使其输出信号为数字量（或数字代码）的传感器。它们主要包括：放大器、A/D转换器和微处理器。 （CPU）、存储器、通信接口电路等

常用的模拟传感器分为两线制和四线制。两线系统和四线系统都只有两条信号线。它们之间的主要区别是两线制的两条信号线必须同时供给传感器或传感器。变送器提供电源，同时提供电流、电压信号；而四线制的两条信号线只提供电流信号。

一般来说，提供两线制电流和电压信号的传感器或变送器都是无源的；当提供四线电流信号的传感器或发射器处于活动状态时。因此，当PLC等数据采集系统的模板输入通道设置为连接四线制传感器时，PLC仅采集模板通道端子的模拟量信号，而当数据采集系统的模板输入通道连接四线制传感器时， PLC等采集系统设置连接两线制传感器时，在控制传感器时，PLC的模拟量输入模板通道也必须输出直流24V电源来驱动两线制传感器。

4-20mA与电气标准有关。 4-20mA信号系统是国际电工委员会（IEC）过程控制系统的模拟信号标准。我国自DDZ-III型电表开始采用这一国际标准信号系统。仪表传输信号采用4-20mA，接点信号采用1-5VDC，即采用电流发射和电压接收的信号系统。

由于信号的起始点电流为4mA，因此为变送器提供静态工作电流。同时仪表的电气零点为4mA，与机械零点不重合。该活零点有助于识别断电、断线等故障。

1、两线制电流/电压输出传感器（无需电源，由负载提供16-24V配电，输出4-20mA/0-5V）。

1.1 两线制无源4-20mA输入传感器，经电流隔离分配器分配后连接至PLC。如图1所示，称重测距传感器正极接16-24VDC，负极输出4-20mA电流。

图1 两线制4-20mA隔离分配器典型应用图

1.2 两线制无源电压信号输入传感器，经电压分配器分配后连接至PLC。如图2、图3所示，位移传感器和电子秤传感器的正负端子接16-24VDC电压。

图2 非隔离两线无源电压分配器

图3 隔离电压分配器

如图4和图5所示，应力片和称重桥传感器的正负端子均接入16-24VDC电压。

图4 隔离电压信号转换及放大

图5 隔离桥电压分配器

1.3 两线制传感器输出4-20mA电流回路，经隔离器隔离，与PLC相连。如图6所示，压力流量传感器正极接9-32VDC，负极输出4-20mA电流。

图6 两线制4-20mA电流环隔离器典型应用图

1.4 两线制传感器输出4-20mA电流，经隔离、调整、匹配后连接到PLC（解决输入输出冲突）。如图7所示，温度转速传感器正极接12-24VDC，负极输出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、四线电流/电压（输入/输出）传感器（自带电源24VDC，输入/输出：4-20mA或0-5V）。

2.1 四线电流输出传感器将模拟信号隔离放大后连接到PLC。如图8所示，温湿度传感器正极接24VDC，负极输出4-20mA电流。

图8 四线传感器信号I/I隔离放大连接PLC的典型应用图

如图9所示，压力、速度传感器正极接24VDC，负极输出4-20mA电流。

图9 四线传感器信号I/V转换及与PLC连接的典型应用图

2.2 四线电压输出传感器将模拟信号隔离放大后连接到PLC。如图10所示，压力和速度传感器的正负端接24V电源，输出端输出0-5V电压。

图10 四线传感器信号V/I转换后连接到PLC的典型应用图

如图11所示，液位、流量传感器的正负端接24V电源，输出端输出0-5V电压。

图11 四线传感器信号V/V隔离与PLC连接典型应用图

审稿人：李茜