一文读懂NPN和PNP原理及接线

 光幕知识     |      2020-02-03 14:19

在市场上不同类型的接近开关当中,除二线制开关以外,无论是在工程设计时选型还是使用安装时都需要考虑传感器与系统(PLC)的输出连接方式。大多数的接近开关输出回路无论是NPN型还是PNP型都是属集电极开路输出信号形式(AC型除外),且都具有最基本的3条信号线,其分别为(VCC;GND;OUT),也有4线制的OUT(NO+NC)。

一、NPN型、PNP型输出线定义要素首先我们对3条信号线定义或称呼进行说明:
1. VCC:即为电源,又称为+V;(俗称电源正极,接红色或褐色线)。
2. GND:即为接地线,又称为0V;(俗称电源负极,接蓝色线)。
3. OUT:即为信号输出线,又称为负载;(接黑色(或白色)线)。
接着单纯的说明NPN型、PNP型代表的意思:NPN型:可简称N型,N表示信号端为负电压输出;内部开关连接于信号端与负极。PNP型:可简称P型,P表示信号端为正电压输出;内部开关连接于信号端与正极。同时两种类型都有NO(常开)型或NC(常闭)型不同的输出常态,在选型时单纯的选择NPN型或PNP型输出均是不全面的描述。从信号端而言NPN型或PNP型严格来说应为如下情况:但是在实际应用中往往不仅仅简单了解信号端输出类型就能知道自己所需要的接近开关、光电开关、传感器之类的接线方法是否正确,还需要了解对具体应用的输入输出信号和电源。多凯科技作为专业的传感器制造商,在多年与客户的接触中总结出,在实践中有直接连接中间继电器或者连接单片机使用的,也有连接PLC使用的,接入方式不同,对应的信号线接法也就不同,整理应用如下。 

线电器

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。





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。
 
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。

同一个PLC的NPN接法,低电平输入有效
而为什么工厂的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。
 
 
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