接近開(kāi)關(guān)NPN型和PNP型輸出方式的區別
在市場(chǎng)上不同類(lèi)型的接近開(kāi)關(guān)當中,除二線(xiàn)制開(kāi)關(guān)以外,無(wú)論是在工程設計時(shí)選型還是使用安裝時(shí)都需要考慮傳感器與系統(PLC)的輸出連接方式。大多數的接近開(kāi)關(guān)輸出回路無(wú)論是NPN型還是PNP型都是屬集電極開(kāi)路輸出信號形式(AC型除外),且都具有最基本的3條信號線(xiàn),其分別為(VCC;GND;OUT),也有4線(xiàn)制的OUT(NO+NC)。
一、NPN型、PNP型輸出線(xiàn)定義要素
首先我們對3條信號線(xiàn)定義或稱(chēng)呼進(jìn)行說(shuō)明:
1. VCC:即為電源,又稱(chēng)為+V;(俗稱(chēng)電源正極,接紅色或褐色線(xiàn))。
2. GND:即為接地線(xiàn),又稱(chēng)為0V;(俗稱(chēng)電源負極,接藍色線(xiàn))。
3. OUT:即為信號輸出線(xiàn),又稱(chēng)為負載;(接黑色(或白色)線(xiàn))。
接著(zhù)單純的說(shuō)明NPN型、PNP型代表的意思:
NPN型:可簡(jiǎn)稱(chēng)N型,N表示信號端為負電壓輸出;內部開(kāi)關(guān)連接于信號端與負極。
PNP型:可簡(jiǎn)稱(chēng)P型,P表示信號端為正電壓輸出;內部開(kāi)關(guān)連接于信號端與正極。
同時(shí)兩種類(lèi)型都有NO(常開(kāi))型或NC(常閉)型不同的輸出常態(tài),在選型時(shí)單純的選擇NPN型或PNP型輸出均是不全面的描述。
從信號端而言NPN型或PNP型嚴格來(lái)說(shuō)應為如下情況:
但是在實(shí)際應用中往往不僅僅簡(jiǎn)單了解信號端輸出類(lèi)型就能知道自己所需要的接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、傳感器之類(lèi)的接線(xiàn)方法是否正確,還需要了解對具體應用的輸入輸出信號和電源。多凱科技作為專(zhuān)業(yè)的傳感器制造商,在多年與客戶(hù)的接觸中總結出,在實(shí)踐中有直接連接中間繼電器或者連接單片機使用的,也有連接PLC使用的,接入方式不同,對應的信號線(xiàn)接法也就不同,整理應用如下。
二、接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)接線(xiàn)方法
接近開(kāi)關(guān)是傳感器中的一種,其連接并非單一形式,通用最多的是三線(xiàn)式;兩線(xiàn)式相對簡(jiǎn)單,另四線(xiàn)連接方式也是基于三線(xiàn)的基礎應需而產(chǎn)生的??偤项?lèi)型為:
1. 二線(xiàn)制傳感器: 1-1、NO(常開(kāi)型)
1-2、 NC (常閉型)
注:二線(xiàn)制分AC(交流)和DC(直流)
2. 三線(xiàn)制傳感器: 2-1、NPN - NO(常開(kāi)型)
2-2、 NPN – NC(常閉型)
2-3、PNP - NO(常開(kāi)型)
2-4、PNP – NC(常閉型)
3. 四線(xiàn)制傳感器: 3-1、NPN( NO + NC)常開(kāi)+常閉型
3-2、PNP(NO + NC)常開(kāi)+常閉型
4. 接線(xiàn)圖
4-1、NPN型工作工程
NPN型接近開(kāi)關(guān)用于正極共點(diǎn)(COM),傳感器內部開(kāi)關(guān)是信號輸出線(xiàn)OUT與GND(0V)電源“-”極相連,相當于OUT信號輸出低電平。
NPN——NO常開(kāi)型:是接近開(kāi)關(guān)在無(wú)信號觸發(fā)時(shí),即信號輸出線(xiàn)OUT與GND(0V)電源“-”極斷開(kāi)狀態(tài),相當于OUT信號輸出端為空;有信號觸發(fā)時(shí),信號輸出線(xiàn)OUT與GND(0V)電源“-”極相連,輸出低電平0V。
NPN——NC常閉型:是接近開(kāi)關(guān)在無(wú)信號觸發(fā)時(shí),輸出與GND相同的0V低電平,即信號輸出線(xiàn)OUT與GND(0V)電源“-”極相連;有信號觸發(fā)時(shí),信號輸出線(xiàn)OUT與GND(0V)電源“-”極斷開(kāi),相當于OUT信號輸出端為空。
4-2、PNP型工作工程
PNP型接近開(kāi)關(guān)是負極共點(diǎn)(COM),傳感器內部開(kāi)關(guān)是信號線(xiàn)OUT與VCC(+V)電源“+”極相連,相當于OUT信號輸出端輸出高電平的電源線(xiàn)。
PNP——NO常開(kāi)型:是接近開(kāi)關(guān)在無(wú)信號觸發(fā)時(shí),即信號輸出線(xiàn)OUT與VCC(+V)電源“+”極斷開(kāi)狀態(tài),相當于OUT信號輸出端為空;有信號觸發(fā)時(shí),輸出與VCC(+V)電源“+”極相同電壓,即信號輸出線(xiàn)OUT與VCC(+V)電源“+”極相連,輸出高電平。
PNP——NC常閉型:是接近開(kāi)關(guān)在無(wú)信號觸發(fā)時(shí),輸出與VCC(+V)電源“+”極相同電壓,即信號輸出線(xiàn)OUT與VCC(+V)電源“+”極相連,輸出高電平;有信號觸發(fā)時(shí),信號輸出線(xiàn)OUT與VCC(+V)電源“+”極斷開(kāi),相當于OUT信號輸出端為空。
4-3、通過(guò)PLC或繼電器連接
PLC分為單端共點(diǎn)的COM端口與電源正極VCC或負極GND相連接的區別,輸入類(lèi)型有源式和漏式。
源式輸入為NPN型:有信號則從PLC輸出電流到傳感器,一種由外部提供輸入信號電源或使用PLC內部提供給輸入回路的電源,全部輸入信號為“有源”信號,并獨立輸入PLC的輸入連接形式。
漏式輸入為PNP型:傳感器有信號則輸出電流到PLC,一種由PLC內部提供輸入信號源,全部輸入信號的一端匯總到輸入的公共連接COM端的輸入形式,又稱(chēng)為匯點(diǎn)輸入;
通常情況下,使用最多的一般日系PLC習慣正極共點(diǎn)(COM)需采用NPN的接近開(kāi)關(guān)。歐美系列PLC習慣負極共點(diǎn),需采用PNP型的接近開(kāi)關(guān)。隨著(zhù)自動(dòng)化不斷發(fā)展,為了適應不同場(chǎng)合的需求,現已有了單端共點(diǎn)(S/S)可選型。當PLC上的S/S端子為PLC的輸入信號電源公共端時(shí),此端子需接電源+極,則需要NPN型接近開(kāi)關(guān),反之此端子需接電源-極,則需要PNP型接近開(kāi)關(guān)。
注意點(diǎn):西門(mén)子和日系三菱這兩大品牌PLC廠(chǎng)家在關(guān)于源式和漏式的定義上正好相反,在使用和認識上易給大家造成混淆和錯誤的判斷。
光電開(kāi)關(guān)傳感器
NPN型:電流輸入式是傳感器接通時(shí),電流從電源正極VCC經(jīng)負載流到傳感器的輸出端OUT,后再流到接地端GND 負極,最后流向系統的負極GND。
PNP型:電流流出式是傳感器接通時(shí),電流從電源經(jīng)過(guò)傳感器的輸出端OUT流到負載上,進(jìn)入負載后流到接地端GND 負極。
NPN和PNP接近開(kāi)關(guān)的區別?
1.二線(xiàn)制接近開(kāi)關(guān)有兩根線(xiàn),一根為電源24V+,另一根為開(kāi)關(guān)信號輸出。
2. NPN的三線(xiàn)式接近開(kāi)關(guān)是輸出低電平。棕色接正,藍色接負,黑色接入輸入端就可以了。
3.PNP的三線(xiàn)式接近開(kāi)關(guān)是輸出高電平。棕色線(xiàn)連正極,藍色連負極,黑色線(xiàn)一端連PLC輸入。
三線(xiàn)式接近開(kāi)關(guān):
bk(black)黑色:一般為輸出線(xiàn),輸出為常開(kāi)。
bn(brown)棕色:一般為電源線(xiàn),接電源正極。
bu(blue)藍色:一般為電源線(xiàn),接電源負極。
wh(white)白色:一般為輸出線(xiàn),輸出為常閉。
npn:黑色一端接負載,負載另外一端接電源正極。
pnp:黑色一端接負載,負載另外一端接電源負極。
接近開(kāi)關(guān)有兩線(xiàn)制和三線(xiàn)制之區別,三線(xiàn)制接近開(kāi)關(guān)又分為NPN型和PNP型,它們的接線(xiàn)是不同的。
兩線(xiàn)制接近開(kāi)關(guān)的接線(xiàn)比較簡(jiǎn)單,接近開(kāi)關(guān)與負載串聯(lián)后接到電源即可。
三線(xiàn)制接近開(kāi)關(guān)的接線(xiàn):紅(棕)線(xiàn)接電源正端;藍線(xiàn)接電源0V端;黃(黑)線(xiàn)為信號,應接負載。而負載的另一端是這樣接的:對于NPN型接近開(kāi)關(guān)(電流流入),應接到電源正端;而電流流入(NPN)的傳感器接通時(shí),電流是從電源經(jīng)負載流到傳感器的輸出端,然后流到地端(GND),最后進(jìn)入系統的地(GND).
對于PNP型接近開(kāi)關(guān)(電流流出),則應接到電源0V端。當電流流出的傳感器(PNP)在接通時(shí),電流是從電源經(jīng)傳感器的輸出端流到負載(load)上,進(jìn)入負載,然后流到接地端。
接近開(kāi)關(guān)的負載可以是信號燈、繼電器線(xiàn)圈或可編程控制器PLC的數字量輸入模塊。
需要特別注意接到PLC數字輸入模塊的三線(xiàn)制接近開(kāi)關(guān)的型式選擇。PLC數字量輸入模塊一般可分為兩類(lèi):一類(lèi)的公共輸入端為電源0V,電流從輸入模塊流出(日本模式),此時(shí),一定要選用NPN型接近開(kāi)關(guān);另一類(lèi)的公共輸入端為電源正端,電流流入輸入模塊,即阱式輸入(歐洲模式),此時(shí),一定要選用PNP型接近開(kāi)關(guān)。千萬(wàn)不要選錯了。
兩線(xiàn)制接近開(kāi)關(guān)受工作條件的限制,導通時(shí)開(kāi)關(guān)本身產(chǎn)生一定壓降,截止時(shí)又有一定的剩余電流流過(guò),選用時(shí)應予考慮。三線(xiàn)制接近開(kāi)關(guān)雖多了一根線(xiàn),但不受剩余電流之類(lèi)不利因素的困擾,工作更為可靠。
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