Unterschiede zwischen den Ausgangsarten der Näherungsschalter-Sensoren vom Typ NPN und PNP sowie den entsprechenden Verkabelungsmethoden

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Dieser Beitrag wurde zuletzt von Wang Tianze am 29.09.2015 um 22:21 bearbeitet. Als neuer Nutzer des „Haichuan-Forums“ habe ich in den letzten Tagen gesehen, dass viele „Forum-Mitglieder“ Fragen zu Näherungsschaltern sowie zur Verkabelung von Fotozellen stellten. Sie wollten wissen, wie man unterscheidet, ob es sich um aktive oder passive Schalter handelt. Einige Nutzer hatten außerdem Schwierigkeiten mit der Verkabelung der Lasten. Deshalb möchten wir hier unsere Erfahrungen aus der DOKAI-Technologie mit Ihnen teilen, damit wir diese Probleme gemeinsam analysieren und besprechen können. Falls etwas unklar ist, können Sie sich gerne direkt an uns wenden. Es gibt Unterschiede zwischen den Ausgangsarten der NPN- und PNP-Näherungsschalter sowie den entsprechenden Verkabelungsmethoden. Bei verschiedenen Arten von Näherungsschaltern muss man – abgesehen von den Zweileiterschaltern – bei der Planung des Systems sowie bei der Installation berücksichtigen, wie die Sensoren mit dem Ausgang des Systems (PLC) verbunden werden sollen. Die Ausgangsschleifen der meisten Näherungsschalter sind – egal ob sie vom NPN- oder PNP-Typ sind – im Grunde genommen als Kollektor-off-Ausgangssignale ausgelegt (mit Ausnahme des AC-Typs). Sie verfügen außerdem über drei grundlegende Signalleitungen, nämlich VCC ； GND ； OUT), es gibt auch ein 4-Leiter-OUT (NO+NC). I. Definitionselemente der NPN- und PNP-Ausgangssignale Zunächst erklären wir die Bezeichnungen der drei Signalleitungen: 1. VCC: Das ist die Stromversorgung, auch als +V bezeichnet ； (Umgangssprachlich Pluspol der Stromversorgung, mit rotem oder braunem Kabel verbunden). 2. GND: Das ist die Masseleitung, auch als 0V bezeichnet ； (Auch als negativer Pol der Stromversorgung bezeichnet, mit dem blauen Kabel verbunden). 3. OUT: Das ist die Signalausgangsleitung, auch als Last bezeichnet ； (Vervollständigen mit schwarzer (oder weißer) Leitung). Einfach ausgedrückt bedeuten NPN- und PNP-Typen Folgendes: NPN-Typ: Kann auch als N-Typ bezeichnet werden; das „N“ steht für eine negative Spannungsausgabe an der Signalseite ； Der interne Schalter ist mit der Signalseite und der Negativseite verbunden. PNP-Typ: Kann auch als P-Typ bezeichnet werden, wobei P auf eine positive Spannungsausgabe an der Signalseite hinweist ； Der interne Schalter ist mit der Signalseite und der Pluspolung verbunden. Gleichzeitig weisen beide Typen unterschiedliche Standardzustände der Ausgabe auf – nämlich NO (normal offen) oder NC (normal geschlossen). Bei der Auswahl reicht es daher nicht aus, einfach nur zwischen einer NPN- oder PNP-Ausgabe zu entscheiden. Aus Sicht der Signalseite sollten NPN- oder PNP-Typen streng genommen wie folgt sein: http://down1.hcbbs.com/album/201509/25/133841qzxfx2d1fed2wdpx.jpg Doch in der Praxis reicht es oft nicht aus, nur den Ausgangstyp der Signalseite zu kennen, um festzustellen, ob die Verkabelungsmethoden für Näherungsschalter, Fotozellen, Sensoren usw. korrekt sind. Es ist auch notwendig, die Eingangs- und Ausgangssignale sowie die Stromversorgung für die jeweilige Anwendung zu kennen. Als professioneller Hersteller von Sensoren hat Dokei Technology im Laufe vieler Jahre der Zusammenarbeit mit Kunden erkannt, dass in der Praxis entweder eine direkte Verbindung zu Relais oder zu Mikrocontrollern verwendet wird – manchmal auch eine Verbindung zu PLCs. Je nach Anschlussmöglichkeit unterscheidet sich auch die Art und Weise, wie die Signalkabel angeschlossen werden. Die gängigen Anwendungsmöglichkeiten sind wie folgt aufgelistet. II. Verdrahtungsmethode von Näherungsschaltern und optoelektrischen Schaltern
Ein Näherungsschalter ist eine Art Sensor. Seine Verbindung erfolgt nicht auf nur eine Weise; am häufigsten wird die dreifache Verkabelung verwendet ； Die zweidrahtige Verbindung ist relativ einfach; die vierdrahtige Verbindung entstand ebenfalls auf der Grundlage der dreidrahtigen Verbindung und erfüllt bestimmte Anforderungen. Gesamtkategorie:
1. Zweiadrige Sensoren: 1-1, NO (normal offen); 1-2, NC (normal geschlossen). Hinweis: Zweiadrige Sensoren können entweder AC (Wechselstrom) oder DC (Gleichstrom) sein.
2. Dreiadrige Sensoren: 2-1, NPN – NO (normal offen); 2-2, NPN – NC (normal geschlossen); 2-3, PNP – NO (normal offen); 2-4, PNP – NC (normal geschlossen).
3. Vieradrige Sensoren: 3-1, NPN (NO + NC) – normal offen + normal geschlossen; 3-2, PNP (NO + NC) – normal offen + normal geschlossen.
4. Schaltpläne: http://down1.hcbbs.com/album/201509/25/133927nq7losul5ua7oooi.jpg
http://down1.hcbbs.com/forum/201509/22/170051wlbg4lhybbkqwo2a.jpg
4-1: Funktionsweise des NPN-Typs. Der NPN-Näherungssensor wird mit dem Pluspol (COM) verbunden. Der interne Schalter des Sensors ist mit der Signalausgangsleitung OUT sowie mit dem GND-Pol (0V) verbunden. Dadurch entsteht ein niedriger Signalpegel am OUT-Ausgang. NPN – NO, normal offen: Beim Fehlen eines Signals ist die Näherungsschaltung in einem Zustand, in dem die Signalausgangsleitung OUT von der Masse GND (0 V) getrennt ist. Das bedeutet, dass der OUT-Signalausgang keine Spannung hat ； Wenn ein Signal ausgelöst wird, wird die Signalausgangsleitung OUT mit der Masse GND (0 V) verbunden – dadurch wird ein Niedrigpegel von 0 V erzeugt. NPN–NC, geschlossen: Beim Fehlen eines Signals liefert der Näherungsschalter eine Ausgangsspannung von 0 V, die der Spannung von GND entspricht. Das bedeutet, dass die Signalausgangsleitung OUT mit dem „–“-Pol der Stromversorgung bei GND (0 V) verbunden ist ； Wenn ein Signal ausgelöst wird, wird die Signalausgangsleitung OUT vom GND-Pol (0 V) getrennt, was bedeutet, dass der OUT-Signalausgang leer ist. 4-2, Betriebsweise des PNP-Typs: Der PNP-Typ-Sensor verfügt über einen gemeinsamen Minuspol (COM). Der interne Schalter des Sensors ist mit der Signalleitung OUT sowie mit dem „+“-Pol der Stromversorgung VCC (+V) verbunden. Das bedeutet, dass die OUT-Signalausgangsleitung eine hohe Spannung liefert. PNP – NO offen: Es handelt sich um einen Näherungsschalter, bei dem bei keinem Signal vorliegt, also wenn die Signalausgangsleitung OUT vom „+“-Pol der Stromversorgung VCC (+V) getrennt ist. In diesem Fall ist der Ausgangssignal von OUT leer ； Wenn ein Signal vorliegt, hat die Ausgabe denselben Spannungspegel wie der „+“-Pol der VCC (+V)-Quelle. Das bedeutet, dass die Ausgangsleitung OUT mit dem „+“-Pol der VCC (+V)-Quelle verbunden ist und somit ein hoher Spannungspegel erzeugt wird. PNP–NC, geschlossen: Beim Fehlen eines Signals hat der Näherungsschalter eine Ausgangsspannung, die der Spannung am „+“-Pol der VCC (+V)-Quelle entspricht. Das bedeutet, dass die Ausgangsleitung OUT mit dem „+“-Pol der VCC (+V)-Quelle verbunden ist, wodurch ein hohes Ausgangssignal erzeugt wird ； Wenn ein Signal ausgelöst wird, wird die Signalausgangsleitung OUT vom „+“-Pol der Stromversorgung VCC (+V) getrennt, was bedeutet, dass der OUT-Signalausgang leer ist. Bei den 4-Leiter-Modellen vom Typ NPN—NO mit offener Schaltung + NC mit geschlossener Schaltung, wie 4LR12-P5N und 4LR18-L6N, sowie bei den PNP—NO-Modellen mit offener Schaltung + NC mit geschlossener Schaltung, wie 4LR12-L3P und 4LR18-P9P, gibt es im Grunde genommen drei Leiter – dazu kommt noch ein weiterer Ausgangsleiter OUT. Der Benutzer kann je nach Bedarf entscheiden, wie diese Leiter miteinander verbunden werden sollen. 4-3: Über PLC oder Relais – Die Verbindung zum PLC erfolgt entweder über einen gemeinsamen Anschlusspunkt COM, der mit der Pluspolung VCC oder der Minuspolung GND verbunden ist. Es gibt zwei Eingangstypen: aktiver und passiver Typ. Die Eingangsart ist NPN-Typ: Wenn ein Signal vorliegt, fließt Strom vom PLC zum Sensor. Entweder wird die Eingangsspannung von außen bereitgestellt, oder der PLC liefert die Spannung für den Eingangskreis selbst. Alle Eingangssignale sind „aktive“ Signale, und sie werden unabhängig über die Eingangsanschlüsse des PLC eingegeben. Die Eingangsschaltung ist vom PNP-Typ: Wenn der Sensor ein Signal hat, wird eine Ausgangsströme an den PLC gesendet. Die Eingangssignale werden vom PLC selbst bereitgestellt. Alle Eingangssignale werden an einen gemeinsamen Anschlusspunkt COM geleitet – diese Art der Eingangsschaltung wird auch als Sammelpunkt-Eingang bezeichnet ； In der Regel werden für die am häufigsten verwendeten japanischen PLCs* mit gemeinsamem Pluspol (COM) Näherungsschalter vom Typ NPN verwendet. Die PLCs der Europa- und Amerika-Reihe* weisen einen gemeinsamen Negativpol auf, weshalb PNP-Typ-Schalter erforderlich sind. Mit der ständigen Weiterentwicklung der Automatisierung gibt es nun auch die Option Single-Ended Common-Source (S/S), um den Anforderungen unterschiedlicher Anwendungsgebiete gerecht zu werden. Wenn die S/S-Buchse am PLC als gemeinsamer Anschluss für die Eingangssignale des PLC dient, muss diese Buchse mit der Plus-Polung der Stromversorgung verbunden werden – in diesem Fall ist ein NPN-Typ-Näherungssensor erforderlich. Umgekehrt muss die Buchse dann mit der Minus-Polung der Stromversorgung verbunden werden – in diesem Fall ist ein PNP-Typ-Näherungssensor notwendig. Hinweis: Die beiden großen Hersteller von PLCs, Siemens und das japanische Unternehmen Mitsubishi, definieren den „Quellmodus“ und den „Leckmodus“ genau entgegengesetzt. Dies kann zu Verwirrung und falschen Schlussfolgerungen bei der Anwendung und beim Verständnis führen. Unter den Herstellern von Sensoren ist DOKAI, Shenzhen Duokai Technology Co., Ltd., ein Unternehmen, das hauptsächlich induktive Näherungsschalter sowie optische Sensoren herstellt. Die Qualität der Produkte ist äußerst zuverlässig. Gleichzeitig können wir für Sie maßgeschneiderte Produkte wie professionelle Näherungssensoren in verschiedenen Größen, mit unterschiedlicher Spannung und unterschiedlichen Leistungsanforderungen anfertigen. DOKAI von Duokai Technology verfolgt das Prinzip der Spezialisierung und bietet allen Nutzern effiziente, stabile und zuverlässige Produkte. Die Produkttypen werden nach ihren Spezifikationen in ultrakurz, ultraklein, verlängert, universell, rund, quadratisch und U-förmig eingeteilt. Nach der Verkabelungskonfiguration gibt es: Zweiadrig, Dreiadrig, Vieradrig, Flugsteckdosen-Typ sowie Typ mit direktem Anschluss der Kontakte. Nach der Spannungseinheit unterscheidet man zwischen: DC-Ausgang für Gleichstrom und AC-Ausgang für Wechselstrom. Nach den Leistungsmerkmalen gibt es: Einfache Versionen und hochwertige Versionen. Zum Beispiel die Modelle: 3LR5-L08N1, 3LR12-P5N1, 3LR12-P5P1, 3LS8-W2N1, 3LS10-W5N1, 3LS17-W6N1, 3LS18-Q6N1, 3LR6-L1N1, 3LR8-P2N1, 3LR6.5-P2N1, 3LS17-Q6P1, 3LR4-L08N1, C4L12-P5N, P3LR12-P5N1 usw. Was die Leistung angeht, so sind diese Produkte in der Regel vergleichbar mit importierten Produkten aus dem Ausland. Sie verfügen über umfassende Schutzfunktionen. Es handelt sich dabei um Produkte verschiedener Hersteller wie AUTONICS, OMRON, PANASONIC, KEYENCE, BALLUFF, P+F, SICK usw.