PLC接光电开关终极指南,从原理到实操,一看就会!

PLC接光电开关终极指南,从原理到实操,一看就会!

时间:2025-08-22 01:06:32

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在工业4.0和智能制造浪潮席卷全球的今天,自动化设备如同工厂的”神经末梢”,精准感知着每一个关键环节的状态。而光电开关作为其中最灵敏的”工业之眼”,其与核心控制大脑PLC的默契配合,直接决定了整条产线的效率与安全。无论是监测物料有无、计数、定位还是安全防护,掌握如何将光电开关正确、可靠地接入PLC控制系统,是每一位自动化工程师和电气维护人员的必备技能。这篇文章将为你拨开迷雾,系统讲解PLC连接光电开关的奥秘。

一、 知己知彼:光电开关的核心特性与类型

在动手接线之前,深刻理解我们手中的”利器”至关重要。

工作原理: 光电开关通过发射光束(可见光、红外光、激光等)并检测接收状态的变化来感知目标物体的存在、位置、颜色等属性。当目标物体进入检测区域,光束被遮挡(对射式)或反射光强度发生改变(漫反射、反射板式),开关内部电路状态即发生翻转。

输出类型(关键!): 这是决定与PLC如何匹配的核心参数。

NPN型(漏型输出 / 低电平有效): 当光电开关检测到物体时,其信号输出线(通常是黑色或白色) 向内部电路”接通”(拉低到接近0V),形成一个与公共端(通常是蓝色,0V)之间的低电平有效信号通路。 未检测到时输出线处于开路或高阻态。

PNP型(源型输出 / 高电平有效): 当光电开关检测到物体时,其信号输出线 提供一个正电源电压(通常是24VDC)。未检测到时输出线处于开路或高阻态。

图:PLC与光电开关典型接线示意图(包含NPN/PNP输入模块)

供电需求: 绝大多数工业用光电开关工作于直流电压,最常见的是DC 10-30V(如DC 24V)。接线时务必确认传感器的额定工作电压范围。通常:

棕色线 (Brown / L+): 接电源正极 (+V)

蓝色线 (Blue / L- / COM): 接电源负极 (0V / GND)

黑色线 (Black / OUT): 信号输出线(NPN或PNP输出)

(有些型号可能有白色线作为第二路输出或功能线,需查手册)。

二、 PLC输入侧:源型与漏型输入的抉择

PLC的输入模块是接收光电开关信号的”门户”,其内部电路结构决定了偏好接收高电平信号还是低电平信号,这就是源型输入 (Source Input / PNP 汇入)与漏型输入 (Sink Input / NPN 汇入)的概念。

源型输入 (Source Input / PNP汇入):

输入模块内部的开关元件(如光耦)连接在PLC输入点与外部公共端(通常是0V)之间。

需要外部设备向PLC输入点提供正电源(如24V) 才能触发输入。

因此,必须与PNP型输出的光电开关配合使用。 PNP传感器在动作时输出24V,这个正电压”灌入”PLC的源型输入点。

PLC的公共端(S/S端子)必须连接到电源0V。

漏型输入 (Sink Input / NPN汇入):

输入模块内部的开关元件连接在PLC输入点与外部公共端(通常是+24V)之间。

需要外部设备将PLC输入点”拉低”到接近0V才能触发输入。

因此,必须与NPN型输出的光电开关配合使用。 NPN传感器在动作时将输出线拉低到0V,使电流从PLC漏型输入点”流出”灌入传感器。

PLC的公共端(S/S端子)必须连接到电源正极(+24V)。

重要总结:匹配规则

NPN传感器 → 必须接 PLC 的 漏型输入(Sink Input)模块

PNP传感器 → 必须接 PLC 的 源型输入(Source Input)模块

PLC输入模块的类型(源/漏)决定了其公共端S/S的接法(+V 或 0V)

三、 实战接线:一步一步稳扎稳打

理解了光电开关输出和PLC输入类型后,让我们进入实操环节(以最常用的三线制直流光电开关和DC24V供电为例)。接线前请务必断开所有电源!

明确双方身份:

查阅你的光电开关说明书,确定其输出类型是NPN还是PNP。

查阅你的PLC输入模块手册,确定该模块是源型(Source)还是漏型(Sink)输入,并找到其公共端端子(通常标记为S/S、COM等)。

准备电源: 为PLC和光电开关准备DC24V电源。确保电源容量足够且稳定,所有电源的0V (DC-) 需要可靠连接在一起(共地)。

连接光电开关电源:

将光电开关的棕色线 (Brown / L+) 连接到电源+24V。

将光电开关的蓝色线 (Blue / L- / COM) 连接到电源0V (GND)。

连接PLC输入模块电源(关键步骤): 根据PLC输入模块类型为其公共端(S/S)接线:

若你的PLC输入模块是漏型输入(Sink Input):

将模块的S/S端子连接到电源+24V。

此时,该模块只能接收NPN传感器信号。

若你的PLC输入模块是源型输入(Source Input):

将模块的S/S端子连接到电源0V (GND)。

此时,该模块只能接收PNP传感器信号。

连接信号线(光电开关输出至PLC输入点):

情况A:PLC是漏型输入(Sink) + 光电开关是NPN输出:

将光电开关的**