PlantCruise小课堂第十八讲——浅谈AI卡件的仪表接线
对于新手来说，现场仪表的两线制，三线制，四线制，以及各种有源无源的概念，经常搞不清楚。今天我们就结合Series C系列的AI卡件来帮需要的人好好梳理一下常见的这三种类型的变送器和DCS卡件的接线方式。
知识背景
首先，变送器的作用是要将所测工艺参数转换成电流信号，通过电路，进入DCS系统当中进行识别。通常变送器在信号电路中所传输的信号为4~20mA的电流。
而变送器本身，又是一个电子设备，或者说是一个用电器。所以变送器在测量工艺参数之前，首先需要外部对其供电。
这样一来，为了保证变送器能正常启动，还能把测得的信号送给DCS系统，就需要解决两个问题。第一，变送器本身的供电问题；第二，正常工作时电流信号的产生和传输问题。
为此，最早变送器面世的时候，我们为它设计了两组电路来分别解决这两个问题。这两组电路中每组电路有2根线，一正一负，其中一组电路我们叫做供电回路；另一组电路我们叫做信号回路。由于有2组四根线引出，所以我们就称之为四线制仪表。
有的仪表厂为了减小变送器的体积和抗干扰特性，简化接线，而在变送器的设计上动脑筋。将一些需要220V或120V高压交流电的变送器改为低压直流供电，从现场24V DC的电源上取用。这样就为供电回路和信号回路共用一根负线提供了条件。将供电负和信号负并成一根，这样变送器外接导线由4根变成了3根，这就是所谓三线制仪表。
后来随着该领域技术的发展，我们将四线制仪表当中的电源和负载串联在一起，使得变送器与控制系统之间的信号传输仅用两根导线。这两根导线所构成的回路中，4-20mA的电流既可以流过变送器使之带电工作，且电流本身的大小还代表具体的所测参数值。将四线并作两线还有一个优势，是便于使用安全栅，利于安全防爆，所以这种两线制的仪表在市场上也很受欢迎。
因此现在市面上就形成了两线制，三线制，四线制变送器并存的局面。
下面我们分别说一说变送器和控制系统卡件的接线方法。在Series C的AI卡件上，用于接现场仪表的接线柱分为两组，分别叫做TB1和TB2。如下图所示。
其中TB1的接线柱又分为两列，即奇数列和偶数列。
这三列接线柱中TB1的奇数列设计为现场仪表供电回路的正端，输出电压为24VDC；TB1的偶数列设计为信号回路的正端；TB2这一列为供电回路负端和信号回路负端合并而成的公共端。
对于四线制仪表，我们通常将供电回路的两根直接接入现场的24V电源箱或者MCC，也就是说，这块仪表的工作电源由现场提供，DCS不管，DCS只解决信号回路。如下图所示，
我们将信号回路正和TB1的偶数列连接，信号回路负和TB2连接，如下图：
对于两线制仪表，由于只有两条线，这两条线构成的回路中既要解决变送器的供电问题又要解决代表参数值的电流信号的传输，因此要接24VDC正（即TB1奇数列），而返回系统的电流信号从另一根线串联进入信号回路的正（即TB1偶数列），实现供电和信号传输的合并一路，如下图示
接线如下图
对比四线制和两线制，从现场仪表到AI卡件其实都是两根导线。不同的是四线制另外的两根导线由现场解决，也就是说变送器的电源在现场----对于这种情况我们称之为现场有源（又称系统无源）；而两线制仪表的电源和信号串为一路了，都由DCS系统的AI卡件提供，因此这种情况，我们称之为现场无源（又称系统有源）。
对于三线制仪表，和四线制类似，供电回路和信号回路各司其职，但是由于供电负和信号负合并为一条线，因此只需接在公共端Com上即可如下图示
其中卡件的24VDC正（TB1奇数列）和信号正（TB1偶数列），以及公共端（TB2）分别对应接到变送器上。如下图
