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如何区分NPN和PNP?又是怎么和PLC接线的?

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本文摘要:(由ai生成)

本文介绍了NPN和PNP传感器与西门子PLC的连接与选型。首先解释了两种传感器的基本概念,并详细说明了西门子S7系列PLC支持的传感器类型及接线方法。随后讨论了传感器的分类和逻辑方式,最后总结了传感器选择的要点。通过本文,读者可了解如何在PLC系统中选择合适的传感器并正确接线,以提升系统性能。


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NPN和PNP器件与西门子PLC的连接与选型    

     

     
传感器根据输出类型可以分为NPN(有人称为源型传感器)和PNP(有人称为漏型传感器)两大类;两种类型的传感器都有3个引脚,分别接24V、0V、Out(信号输出),那么西门子S7系列PLC都支持什么类型的传感器呢?     

   
西门子PLC和模块所支持的传感器类型    

     

     
1、西门子S7-200所支持的传感器类型?    
S7-200系列的输入端既支持源型也支持漏型,所以既可以接NPN传感器也可以接PNP的传感器(具体接法请参考第二步),其他型号可以参照产品手册(如下图):    
   

   
2、西门子S7-200smart所支持的传感器类型?    
S7-200smart与S7-200一样输入端既支持漏型也支持源型,所以既可以接NPN传感器也可以接PNP的传感器(具体接法请参考第二步),其他型号可以参照产品手册(如下图):    
   

   
3、西门子S7-1200所支持的传感器类型?    
S7-1200输入端既支持漏型也支持源型,所以既可以接NPN传感器也可以接PNP的传感器。(具体接法请参考第二步),其他型号可以参照产品手册(如下图):    
   
4、西门子S7-300所支持的传感器类型?    
S7-300的DI模块很多,要据参数分需要在硬件组态中查看(具体接法请参考第二步)    
(1)S7-300的大部分DI模块均为漏型(应该选取PNP型的传感器),在硬件组态时不提示源型还是漏型,就是默认为漏型的意思,如:321-1BL00:    
   
(2)S7-300的源型DI模块(应该选取NPN传感器),如:6ES7 321-1BH50-0AA0:    
   
(3)源型/漏型两用式DI模块(既可NPN也可以PNP型传感器):如:6ES7 321-1BP00-0AA0    
   

   
5、西门子S7-1500所支持的传感器类型?    
S7-1500系列中现推出的DI模块有漏型,接PNP型传感器(具体接法请参考第二步)。如:6ES7 523-1BL00-0AA0    
   
有支持源型的DI模块,接NPN型传感器(具体接法请参考第二步)。如:6ES7 131-6BF60-0AA0    
   

   
NPN、PNP传感器的接线方式    

     

     
1、首先了解下PLC输入端的类型    
西门子PLC输入端源型和漏型的定义:源型、漏型是根据PLC接线端子上I点的电流流向来区分的(西门子PLC与三菱PLC的定义相反,三菱PLC定义:源型、漏型是根据COM端电流流向来区分)    

   
   
源型:电流从I点流出时,意为电流源头;        
漏型:电流从I点流入时,意为电流流向处;        
2、NPN传感器接入PLC(对于西门子PLC来说是源型输入接法)    
电流走向:24V+----COM端----I0.0(电流从I点流出)----传感器out端----传感器0V端----0V,如下图:    
   
3、PNP传感器接入PLC(对于西门子PLC来说是漏型输入接法)    
电流走向:24V+——传感器24V——传感器out端——I0.0(电流流入I点)——COM——0V,如下图:    
   

   
传感器的分类    

     

     
1、NPN(源型):当导通时输出低电平    
当导通时,信号输出线out和0v线连接,相当于输出低电平:0V。    
   
NPN型传感器根据安装逻辑方式不同分为3小类:    
NPN-NO(常开型):不接通时无输出;接通时输出低电平;        
NPN-NC(常闭型):不接通时输出低电平;接通时无输出;        
NPN-NC+NO(常开、常闭共有型):两个out输出端(一开一闭)。        

   
2、PNP(漏型):当导通时输出高电平    
当导通时,信号输出线out和电源线VCC连接,相当于输出高电平的电源线,24V。    
   

   
PNP型传感器根据安装逻辑方式不同分为3小类:    
PNP-NO(常开型):不接通时无输出;接通时输出高电平;        
PNP-NC(常闭型):不接通时输出高电平;接通时无输出;        
PNP-NC+NO(常开、常闭共有型):两个out输出端(一开一闭)。        

   
PNP与NPN型传感器根本的区别在哪?    

     

     
PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止,输出两种状态,属于开关型传感器。但输出信号是截然相反的,即高电平和低电平。NPN输出是低电平0,PNP输出的是高电平1。    
PNP与NPN型传感器(开关型)分为六类:    
1、NPN-NO(常开型)
       
2、NPN-NC(常闭型)
3、NPN-NC+NO(常开、常闭共有型)
4、PNP-NO(常开型)
5、PNP-NC(常闭型)
6、PNP-NC+NO(常开、常闭共有型)
       
PNP与NPN型传感器一般有三条引出线,即电源线VCC、0V线,out信号输出线。    
1、PNP类
PNP是指当有信号触发时,信号输出线out和电源线VCC连接,相当于输出高电平的电源线。
   
对于PNP-NO型,在没有信号触发时,输出线是悬空的,就是VCC电源线和out线断开。有信号触发时,发出与VCC电源线相同的电压,也就是out线和电源线VCC连接,输出高电平VCC。    
   
对于PNP-NC型,在没有信号触发时,发出与VCC电源线相同的电压,也就是out线和电源线VCC连接,输出高电平VCC。当有信号触发后,输出线是悬空的,就是VCC电源线和out线断开。    
对于PNP-NC+NO型,其实就是多出一个输出线OUT,根据需要取舍。    

   
2、NPN类
NPN是指当有信号触发时,信号输出线out和0v线连接,相当于输出低电平,ov。
   
对于NPN-NO型,在没有信号触发时,输出线是悬空的,就是0v线和out线断开。有信号触发时,发出与OV相同的电压,也就是out线和0V线连接,输出输出低电平OV。    
对于NPN-NC型,在没有信号触发时,发出与0V线相同的电压,也就是out线和0V线连接,输出低电平0V。当有信号触发后,输出线是悬空的,就是0V线和out线断开。
对于NPN-NC+NO型,和NPN-NC+NO型类似,多出一个输出线OUT,及两条信号反相的输出线,根据需要取舍。
   
NPN型是低电平输出,PNP型是高电平输出。    
   
举个例子,如果传感器的电源是24V的,那么NPN型输出就是0V,PNP型输出就是24V。    
接入PLC的输入的话,如果是NPN型输出,那么PLC输入的COM端就应该是24V;同理,如果是PNP型输出,PLC的输入端应该接0V。    
最重要是搞清楚PNP、NPN 表示的意思是什么?P表示正、N表示负。PNP表示平时为高电位,信号到来时信号为负。NPN表示平时为低电位,信号到来时信号为高电位输出,接近开关和光电开关只是检测电路不同输出相同。至于PLC接线,一般用NPN的较多。大多数的日本的PLC有日本型、世界型、和通用型。进入中国的多数为世界型和通用型,可直接用NPN型。接近开关和光电开关的电源正端接电源正、负接公共端、输出接PLC的输入端。    

   
总结    

     

     
对于PLC的开关量输入回路。感觉日本三菱的要好得多,甚至比西门子等赫赫大名的PLC都要实用和可靠!其主要原因是三菱等日本PLC从欧美那儿学来技术并优化设计,做到以下几点: 
1、采用漏输入;输入端本来就设计为对地短路就引发开入有效!不会对电源系统构成危害,也不会由于电源故障影响其他输入回路的正常工作! 
   

2、采用源输入;是公共电源输入端。在工程实际应用中往往有太多的电缆,你可能无法保证电缆的相互接触、破损,说不定共电源的开关量线路会无意接触到设备地、外壳、其他的电位。因此可能断路电源供应回路。造成电源损坏或者烧掉保险,从而可能影响其他输入回路的正常工作。除非每个输入回路加保险,应用成本较高也容易出现其他故障。


   
   
   
机械设计的内容讲解到此结束,欢迎各位进行补充。    


-End-


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来源:非标机械专栏
电源电路通用PLC
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首次发布时间:2024-05-11
最近编辑:5月前
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