【工控项目分享】+也谈NPN/PNP三线制传感器 点击:5523 | 回复:65



巴德

    
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发表于:2019-04-24 15:56:17
楼主

也谈NPN/PNP三线制传感器

一项目中使用两个欧姆龙E2B系列C型接近开关,用于无杆气缸开/关位置检测,见图1,信号接入ABB机器人DSQC1030标准IO板。在实际调试中,费了一番功夫,才发现选型错误,使用的接近开关是NPN型,见图2,实际需要的是PNP型,这就导致IO版无法采集气缸位置信号。

c8aec668dead47b490c73494b78a4bbd_w.png  

图1 接近开关安装示意图 

b2b240e2f64e419b9aba1ea89b6b76c6_w_084635.jpg

                                          

图2欧姆龙接近开关订货号

1.  NPN和PNP传感器地区别

NPN、PNP型传感器都是相对于三极管来说的,所以首先了解一下三极管,不同的是控制电流方向相反。简单说,NPN型传感器输出是低电平,PNP型传感器输出是高电平,见图3。

 

图3 NPN、PNP三极管          

 

图4 NPN、PNP型传感器接线图


以欧姆龙E2B系列接近开关接线图为例,见图4、图5,以常开型为例加以说明。结合上述三极管的阐述,可以得知,图5中左图即B型E2B传感器为PNP型,右图即C型E2B传感器为NPN型。

TIM截图20190422133417.png

图5 欧姆龙E2B系列接近开关接线图

2.  PLC DI模块的选择使用

在自动化行业中,一般三线制传感器信号都要经DI模块采集送至PLC,参与逻辑控制。PLC的DI模块一般有漏型和源型分类这一说,但需要特别注意的是欧系和日系,对此的定义是相反的。西门子PLC是以DI通道为参照对象,电流流入DI通道是漏型, 流出DI通道是源型;而三菱的PLC是以COM端为参照对象,与西门子PLC相反。所以在PLC、传感器设计选型时,要注意两者之间的相互匹配。

3.  PLC DI模块类型举例

本人西门子PLC1200、300用的比较多。S7-1200输入端既支持漏型也支持源型,也就是说既可以接NPN传感器也可以接PNP的传感器,如图6、图7。

 

图6 CPU1215参数  

    TIM截图20190422144940.png

图7 SM1221 DI模块参数

西门子1200官方样本中,给出了漏型的DI通道接线图,见图8。

      

图8 1200PLC 漏型DI通道接线图


300PLC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输入信号类型时,就是默认为漏型的意思,如:6ES7 321-1BL00-0AA0;S7-300的源型DI模块(应该选取NPN传感器),如:6ES7321-1BH50-0AA0;源型/漏型两用式DI模块(既可NPN也可以PNP型传感器):如:6ES7321-1BP00-0AA0。具体信息和接线,请参考300PLC设备手册,这里不再详细列举。可以看出西门子PLC所谓的漏型输入是以DI通道为参照对象。

再以三菱FX3U系列CPU为例加以说明,见图9。参考三菱PLC官方硬件手册,可以看出日系PLC是以COM端为参考对象定义漏型/源型DI信号的。

TIM截图20190422220643.png


图9 三菱FX3U基本单元和扩展单元DI通道接线

4.  ABB机器人DSQC1030标准IO板

本项目中欧姆龙三线制接近开关信号接入DSQC1030标准IO板,见图10,这里需要介绍一下。

 

  

图10  DSQC1030标准IO板


DSQC1030标准IO板作为欧系产品,结合图10,其DI通道共用GND作为公共端,可以称之为漏型输入,此DI通道只能接受PNP型三线制传感器信号,而NPN型的不行。

此时,可以得出结论,项目中所使用的欧姆龙E2B系列 C型(NPN)接近开关,属选型错误,DSQC1030标准IO板不可能检测到实际信号,应选用欧姆龙E2B系列 B型(PNP)接近开关。

5.  总结

本文结合实际项目,可以较为清晰的理解NPN、PNP三线制传感器的区别。实际工作中,最好不要死记硬背,要更多的结合设备手册、原理图和接线图来指导设计选型、接线调试等;另外还要注意到欧系与日系PLC所谓的漏型和源型DI输入,参照不同,恰好相反。



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李东泽

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发表于:2019-05-07 15:05:43
21楼


引用 @Q 的回复内容: 回复内容:对: Mars-chan  npn 输出0v...

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为什么NPN的要少用。

目前某些伺服驱动器可以接PNP也可以接NPN,

我们可以这样建议,应该建议PLC厂家,同时支持PNP和NPN

你猜你猜

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发表于:2019-05-08 11:39:50
22楼


回复内容:这个肯定不好统一的,欧系、日系、韩系还有国产涉及的比较多

对: @Q 回复内容:对: Mars-chan  npn 输出0v... 内容的回复!

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23楼


回复内容:加个中继省事些,干扰还小,一个也就十来块钱

对:   可以考虑继电器转一下啊 内容的回复!

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李东泽

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发表于:2019-05-08 23:03:18
24楼


引用 你猜你猜 的回复内容: 回复内容:加个中继省事些,干扰还小,一个也就十来块钱对...

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继电器寿命有限,另外继电器会影响反馈时间

你猜你猜

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发表于:2019-05-09 09:02:22
25楼


回复内容:哦,那看来精度要求高的还得仔细考量考量

对: 李东泽 引用 你猜你猜 的回复内容: 回复内容:加个中继省事些... 内容的回复!

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李东泽

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发表于:2019-05-09 13:38:30
26楼


引用 你猜你猜 的回复内容: 回复内容:哦,那看来精度要求高的还得仔细考量考量对: ...

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这个不用加继电器,如果要求反馈速度,寿命,淘宝,有专门的npn转PnP的和PnP转npn的电路板

AC米兰

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发表于:2019-05-09 17:04:31
27楼

某宝很强大,买什么有什么

回复内容:

对: 李东泽 引用 你猜你猜 的回复内容: 回复内容:哦,那看来精度... 内容的回复!

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不锈铁

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发表于:2019-05-12 21:15:56
28楼

谢谢!非常谢谢,谢谢楼主的分享!

prol

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发表于:2019-05-15 09:01:19
29楼

感谢楼主分享,最近也是遇到接近开关问题,不知道如何处理。


GKstudying

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发表于:2019-05-16 10:29:03
30楼


回复内容:具体是什么问题说来看看

对: prol 感谢楼主分享,最近也是遇到接近开关问题,不知道如何处理。 内容的回复!

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dongxw007

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31楼

谢谢!非常谢谢,谢谢楼主的分享!

候鸟ike

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32楼

谢谢!非常谢谢,谢谢楼主的分享!

苏军

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33楼

新人学习啦!谢谢楼主!


周光强

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34楼

加个继电器解决一下

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发表于:2019-06-02 15:36:42
35楼

谢谢了,谢谢你的分享


多久能学好

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发表于:2019-06-05 10:49:13
36楼

谢谢分享,学习了!

syl2018

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37楼

不错,挺好的

傑哥

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发表于:2019-06-13 17:18:13
38楼


回复内容:

对: 李东泽 引用 @Q 的回复内容: 2000年初,上海市重点工程... 内容的回复!

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这个对头、其实就是负载的使用关系都是0没法控制、肯定要1个0一个1,转换也只是权宜之计,一个点您随便玩、100个点很麻烦......

wssmjf

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发表于:2019-06-15 08:28:57
39楼

不错不错,很经典

lzw555

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发表于:2019-07-05 11:27:42
40楼

输入是讲源型 漏型  输出才讲PNP  NPN  现在1200  都支持两种方式  就看你怎么接了

回复内容:

对: @Q 我们过去在学习和教学中,欧系没有“源型”和“漏型”的说... 内容的回复!

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