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接近开关详解!NPN和PNP型,两线制和三线制的区别和应用!

 回家的梦想 2018-10-13

原创不易,请勿抄袭!

还记得刚进入电气行业的那年,我刚接触电气调试就将三线制的接近开关接错了导致烧毁了几个接近开关,直到如今,使用的接近开关数不胜数,各种各样的,NPN/PNP的,两线制/三线制的,但是无论什么样的接近开关,只要掌握原理,应用起来就会得心应手。

所以今天我们系统的聊一聊接近开关!

一 NPN和PNP传感器的区别。

以下一部分引自我自己的一篇文章,我觉得可以整合到一起,就把这部分加了进来!

在工业里,很多人搞不懂NPN传感器和PNP传感器的区别,或者即使掌握了这两者的区别,也不知道如何应用。

接近开关详解!NPN和PNP型,两线制和三线制的区别和应用!

PNP传感器又叫“源型输入”,电流是从端子里流出来的,就是高电平有效。

接近开关详解!NPN和PNP型,两线制和三线制的区别和应用!

PNP传感器,高电平有效

NPN传感器又叫“漏型输入”,电流是从端子里流进去的,就是低电平有效。

接近开关详解!NPN和PNP型,两线制和三线制的区别和应用!

NPN传感器,低电平有效

在一些工厂里,PLC有很多种,有按NPN接的,有按PNP接的,一个公司一个习惯;而现场有好多传感器,比如接近开关和安全光栅等也分为PNP型和NPN型的,所以很多电工一看到传感器上的PNP和NPN就发懵。在这里,我为您从实际应用的角度分析PNP型和NPN型的区别,以后您再看到这两者就可以轻松的判断什么时候该用哪种。

首先大多数的PLC都可以有PNP和NPN两种接法,比如西门子PLC,欧姆龙PLC,台达PLC等等,那么怎么判断一个PLC是什么接法呢?

PLC的供电电源一般是直流24V,PLC上的数字输入模块有一个公共端,因为PLC需要检测到电压差才能确认检测到输入信号,而输入信号只有一根线,这个公共端就是为了和输入信号作对比。

而公共端接到24V电源的0V上,意味着输入信号达到24v左右时才能检测到电压差,所以,这种接法是PNP接法,24v对比0v是高电平,PNP接法,高电平有效。

接近开关详解!NPN和PNP型,两线制和三线制的区别和应用!

同一个PLC的PNP接法,高电平输入有效

而公共端接到24V电源的24V上,意味着输入信号在 24v时是等势电位,没有电位差,只输入信号是0V时,才有电位差,PLC才能检测到输入信号,所以是NPN接法,低电平有效。

接近开关详解!NPN和PNP型,两线制和三线制的区别和应用!

同一个PLC的NPN接法,低电平输入有效

二为什么工厂的PLC会有PNP接法和NPN接法的区别呢?

其原因是这两种接法各有各的好处。

PNP接法;一般欧美的外企都习惯这种接法,优点是在发生故障时易于判断故障,因为24V比0V更明显,而且工厂的电气环境比较恶劣,各种电磁场相互作用,24V也比0V的抗干扰能力强很多。

NPN接法;一般日本和一些国内的厂家愿意使用这种接法,因为传递给现场的电源是0V,在现场出现电缆损坏的时候,0V的电缆碰到了地线上不会导致上一级开关电源的跳闸或者损坏,因此适应性上更强一点,可以更好的保护系统。

那么问题来了,PNP接法的PLC可以使用NPN的传感器吗?或者反过来。

答案是不一定,你需要区分是什么功能的传感器,比如说普通功能的接近开关就可以通过用继电器来转换。

那么我为您做了一幅图,帮助您在可能的情况下使用。

接近开关详解!NPN和PNP型,两线制和三线制的区别和应用!

PNP接法的PLC使用两种传感器

接近开关详解!NPN和PNP型,两线制和三线制的区别和应用!

NPN接法的PLC使用两种传感器

但是利用继电器转换有一个缺点,那就是即时性不好,因为继电器吸合需要时间,如果这个传感器即时性要求特别高,如果需要精确定位的话就不可以了,或者编码器类脉冲的因为时效性也不可以,如果遇到这种情况还是乖乖去找适合的传感器吧!

二线制接近开关和三线制接近开关接线的区别!

首先两线制和三线制并不意味着传感器只有两根线和三根线。事实上两线制的接近开关的确只有两根线,但有的三线制接近开关却有四根线,两根电源线加上常开和常闭触点,所以两线制和三线制的区别在于供电电源是否有24v的负线。

两线制接近开关分为常开型和常闭型;从接线上看,两线制接近开关由一根综线(24v电源线)和一根黑线(信号线)组成。对于常开型(NO型)接近开关,检测到金属后黑线输出24V;对于常闭型(NC型)接近开关,未检测到金属后黑线输出24V,检测到金属后停止输出24V。

三线制接近开关从原理上可分为NPN型和PNP型,从触点类型可分为常开型和常闭型以及混合型。

常开型(NO)通常为三根线,一根棕线(24v)和一根蓝线(0v)和一根黑线(信号线),未检测到金属时,黑线不输出,监测到金属以后,NPN型传感器黑线输出0V/PNP型传感器黑线输出24V。

常开型(NC)通常为三根线,一根棕线(24v)和一根蓝线(0v)和一根黑线(信号线),检测到金属时,黑线不输出,未监测到金属时,NPN型传感器黑线输出0V/PNP型传感器黑线输出24V。

混合型接近开关为四根线,一根棕线(24v)和一根蓝线(0v)和一根黑线(信号线)和一根白线,黑线和白线对应常开和常闭触点。

也就是说无论两线制还是三线制接近开关都遵循棕正蓝负黑信号接线的原则!

两线接近开关和三线接近开关应用的主要区别:

两线接近开关比三线接近开关漏电流大,抗干扰性能不如三线接近开关。

接近开关详解!NPN和PNP型,两线制和三线制的区别和应用!

所以如果有选择的可能,在复杂场合还是尽量使用三线制的传感器才好。

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