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NPN传感器在控制系统中的作用用途

发表时间:2021-07-03 17:48【

  典型的控制系统使用PNP传感器,并且往往更容易可视化。对于相反极性的系统,NPN传感器是唯一兼容的传感器类型。了解有关NPN传感器的更多信息,包括特性和用途。

NPN 传感器.png

  在典型的控制系统中,向PLC发送输入信号的主要方法是首先为输入设备供电,然后在通电时将控制电压发送到PLC,PLC将其返回到地。该系统使用PNP“采购”传感器,并且往往更容易可视化。对于相反极性的系统,NPN传感器是唯一兼容的传感器类型。这些NPN传感器的原因和潜在好处可能会超过它们造成的混乱。


  选择正确类型的传感器并非易事。不仅需要测量各种各样的量,而且每个类别都包含多种传感器类型,它们可能是模拟的或离散的。更复杂的是,大多数传感器可能有几种不同的接线选择。


  一、你知道什么是NPN传感器吗?


  传感器选择中最常见的陷阱之一是了解PNP和NPN传感器接线之间的区别。混淆不是由于缺乏可用知识——快速的互联网搜索将产生无数文章,标题为“理解NPN与PNP传感器”。


  根据自己的经验,花了更长的时间来理解NPN传感器,原因有两个。首先,PNP传感器向输入模块提供电流,电流的方向与信息的流动方向相同。测量真实世界数量的传感器是信息,它源自传感器并进入模块进行指令处理。整个过程看起来自然而合乎逻辑。


  NPN传感器允许电流从输入模块通过传感器流到地。当使用正确的硬件时,它当然可以正常工作,但流程相反,因此增加了更多的混乱。


  花了更长的时间来理解这些传感器的第二个原因仅仅是因为想知道它们为什么存在。典型系统将使用PNP“采购”传感器。一些PLC输入模块可以连接NPN或PNP传感器,但有些只能是单向的。想知道为什么,如果一种更受欢迎并且功能齐全,为什么另一种类型仍然可用并安装在某些系统中?


  二、NPN极性


  描述NPN传感器操作的最简单方法是将其分解为两部分。首先,为传感器供电。大多数情况下,这是一个10-30伏的范围,因此它与12伏和24伏系统兼容。将适当的电线(通常按某些顺序为棕色和蓝色)连接到电源。


  剩下的线是信号线(有时称为“负载”线)。对于此NPN传感器,只要传感器通电,电流就会从输入模块流过此信号线。其工作的唯一条件是信号地必须连接在输入模块和传感器本身之间,以完成电路。

NPN传感器连接图.png

  NPN传感器三根导线的连接。图片由施耐德电气提供。


  将传感器可视化为止回阀可能会有所帮助。处于断电状态,止回阀关闭,无任何流动。通电时,止回阀打开并仅允许流向传感器。


  三、多电压兼容性


  这是NPN传感器接线的一部分,具有明显的优势。只要传感器正确供电,任何范围的电压都可以连接到信号负载线,并且仍然正确返回到地。


  为了形象化这一优势,假设您有一台12伏的机器为所有I/O设备(包括传感器)供电。这些输入信号必须与附近具有需要24伏数字输入的PLC配合使用。如果这些传感器是标准的PNP类型,它们会向PLC输出12伏电压,不足以提供正信号。


  将有几个可能的解决方案。首先,使用24伏电源切换所有I/O电源。其次,用DC-DC转换器将12伏信号转换为24伏信号。最后,您可以获得具有12伏兼容性的PLC。所有这些选项听起来既昂贵又耗时。


  更好的选择可能是使用NPN传感器。在这种情况下,它们仍将使用适当的12伏(在10-30范围内)供电。24伏电压将由“源”PLC输入模块提供,通过传感器返回到公共信号地。这允许单个PLC模块与24伏系统中的几个NPN传感器一起工作,与这个12伏系统中的几个NPN传感器一起工作。


  由于某些NPN与PNP传感器的成本在大多数情况下几乎相同,因此该解决方案不会花费任何额外的资金,也不会花费任何额外的时间来安装。并排使用多个电压的额外灵活性可以减轻其他困难的任务。

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