可燃性および爆発性ガスで満たされた化学プラントを想像してください。わずかな火花でさえ、壊滅的な結果を引き起こす可能性があります。産業オートメーションでは、データ伝送の精度と最大限の安全性の両方を確保することが常に課題となっています。2線式および4線式トランスミッタは、2つの一般的な信号伝送方法として、さまざまなアプリケーションへの適合性を直接決定する基本的な違いを示しています。

4線式トランスミッタは通常、110Vまたは220Vの電源で動作し、リレー、ポンプ、ソレノイドバルブ、およびその他のアクチュエータを直接駆動して、フィールドデバイスを即座に制御できます。ただし、高リスク環境では、この高電圧電源方式は潜在的な安全上の危険をもたらします。いかなる誤動作も、可燃性物質に引火する可能性のある火花を発生させ、壊滅的な結果をもたらす可能性があります。

対照的に、2線式トランスミッタは、24V低電圧DC電源を使用したループ電源動作を使用します。この低電圧、低電流設計は、安全リスクを大幅に軽減します。誤動作が発生した場合でも、爆発性物質に引火するほど強力な火花を発生させることはできません。さらに、2線式トランスミッタは通常、データ伝送と制御のために、4〜20mAの電流信号を介して分散制御システム（DCS）またはその他の集中データ収集ハードウェアに接続します。

4線式トランスミッタは、直接アクチュエータ駆動能力により、迅速な応答時間と高い制御精度を必要とするシナリオで利点を維持します。たとえば、非危険区域の自動化ラインでは、これらのデバイスはバルブ操作を直接制御して、材料の流れを正確に調整できます。

ただし、可燃性ガス、粉塵、またはその他の危険物質を含む環境では、安全性が最優先事項です。2線式トランスミッタは、本質安全特性を備えた最適なソリューションとして登場します。石油化学や鉱業などの業界では、圧力、温度、レベル、およびその他のパラメータを監視して、安全で安定した運用を確保するために、2線式トランスミッタを広範囲に使用しています。

4線式トランスミッタは、迅速な応答と正確な操作のために、フィールドアクチュエータの直接制御を可能にします。しかし、この直接制御方法も、制御システムとフィールド機器の間に直接的な電気的接続を作成します。制御システムの障害は、フィールドデバイスに直ちに影響を与える可能性があります。

2線式トランスミッタは、間接制御方法を採用しています。測定されたパラメータを4〜20mAの電流信号に変換し、制御システムに送信して処理と意思決定を行い、他の手段を介してフィールドデバイス制御を実装します。この間接的なアプローチは、制御システムをフィールド機器から効果的に分離し、システムの障害が運用に与える影響を最小限に抑えます。

初期費用に関しては、4線式トランスミッタは、追加の信号変換および絶縁コンポーネントを排除することにより、利点を提供する場合があります。ただし、2線式トランスミッタは、長期的なメンテナンスでより有利であることが証明されています。それらの本質安全機能は、危険区域でのメンテナンス手順を簡素化し、安全にし、最終的に運用コストを削減します。

2線式トランスミッタと4線式トランスミッタのどちらを選択するかは、アプリケーションの安全リスク、制御要件、および予算に関する包括的な評価が必要です。高安全性環境では、2線式トランスミッタがより信頼性の高い保護を提供し、4線式バリアントは、迅速な応答と精密な制御を必要とする非危険区域に最適です。適切なトランスミッタを選択することによってのみ、業界は運用上の安全性と生産効率の両方を達成できます。