Wie unterscheidet man NPN und PNP? Wie verbinde ich sie mit der SPS?
Wie unterscheidet man NPN und PNP? Wie verbinde ich sie mit der SPS?
NPN- und PNP-Geräte und Siemens-SPS-Anschluss und -Auswahl
Sensoren können basierend auf ihren Ausgangstypen in zwei Haupttypen eingeteilt werden: NPN (auch bekannt als Quellensensoren) und PNP (auch bekannt als Senkensensoren). Beide Sensortypen verfügen über drei Leitungen, die an 24V, 0V und Out (Signalausgang) angeschlossen sind. Welche Arten von Sensoren werden also von den SPS der Siemens S7-Serie unterstützt?
Arten von Sensoren, die von Siemens-SPS und -Modulen unterstützt werden
Von Siemens S7-200 unterstützte Sensoren: Die Eingangsklemmen der S7-200-Serie unterstützen sowohl Quellen- als auch Senken-Sensoren, was bedeutet, dass sie entweder an NPN- oder PNP-Sensoren angeschlossen werden können.
Von Siemens S7 - 200smart unterstützte Sensoren: Ähnlich wie bei der S7 - 200 unterstützen die Eingangsklemmen der S7 - 200smart sowohl Senken- als auch Quellensensoren und ermöglichen den Anschluss sowohl an NPN- als auch an PNP-Sensoren.
Von Siemens S7-1200 unterstützte Sensoren: Die Eingangsklemmen der S7-1200 unterstützen sowohl Senken- als auch Quellensensoren und ermöglichen den Anschluss an NPN- oder PNP-Sensoren.
Von Siemens S7 - 300 unterstützte Sensoren: Die S7 - 300 verfügt über eine Vielzahl von DI-Modulen, und der von ihnen unterstützte Sensortyp muss anhand der Parameter in der Hardwarekonfiguration überprüft werden.
Die meisten DI-Module der S7-300 sind vom Senkentyp (PNP-Sensoren sollten ausgewählt werden): In der Hardwarekonfiguration gibt es keine Eingabeaufforderung für den Quellen- oder Senkentyp, was bedeutet, dass sie standardmäßig auf den Senkentyp eingestellt sind. Zum Beispiel das Modul 321 - 1BL00.
Quelle - DI-Module der S7-300 (NPN-Sensoren sollten ausgewählt werden): Zum Beispiel das Modul 6ES7 321 - 1BH50 - 0AA0.
Universelle DI-Module, die sowohl Quellen- als auch Senkentypen unterstützen (es können sowohl NPN- als auch PNP-Sensoren verwendet werden): Zum Beispiel das Modul 6ES7 321 - 1BP00 - 0AA0.
Von Siemens S7-1500 unterstützte Sensoren: Zu den derzeit in der S7-1500-Serie verfügbaren DI-Modulen gehören Senkenmodule, die PNP-Sensoren unterstützen, und Quellenmodule, die NPN-Sensoren unterstützen.
DI-Module vom Senkentyp (PNP-Sensoren): Zum Beispiel das Modul 6ES7 523 - 1BL00 - 0AA0.
DI-Module vom Quelltyp (NPN-Sensoren): Zum Beispiel das Modul 6ES7 131 - 6BF60 - 0AA0.
Verdrahtungsmethoden für NPN- und PNP-Sensoren
Verständnis der Eingangsklemmentypen von SPS: Die Definitionen von Quellentyp und Senkentyp für Siemens SPS-Eingangsklemmen basieren auf der Richtung des Stromflusses am I-Punkt der SPS-Klemme. (Hinweis: Dies steht im Gegensatz zur von Mitsubishi-SPS verwendeten Definition, die auf der Richtung des Stromflusses am COM-Terminal basiert.)
Quellentyp: Wenn Strom aus dem I-Punkt fließt, wird dieser als Stromquelle betrachtet.
Senkentyp: Wenn Strom in den I-Punkt fließt, gilt dieser als Ziel des Stroms.
Anschließen von NPN-Sensoren an die SPS (Quelleneingang für Siemens-SPS): Stromfluss: 24 V + → COM-Klemme → I0.0 (Strom fließt aus dem I-Punkt) → Sensor-Ausgangsklemme → Sensor-0-V-Klemme → 0 V.
Anschließen von PNP-Sensoren an die SPS (Sink-Typ-Eingang für Siemens-SPS): Stromfluss: 24 V + → Sensor 24 V → Sensorausgangsklemme → I0.0 (Strom fließt in den I-Punkt) → COM → 0 V.
Klassifizierung von Sensoren
NPN (Quellentyp): Bei Aktivierung wird ein Low-Level-Signal ausgegeben.
NPN – NO (normalerweise offen): Keine Ausgabe, wenn nicht aktiviert; Gibt bei Aktivierung ein Low-Level-Signal aus.
NPN – NC (normalerweise geschlossen): Gibt ein Low-Level-Signal aus, wenn es nicht aktiviert ist; keine Ausgabe bei Aktivierung.
NPN – NC + NO (kombiniert normalerweise offen und normalerweise geschlossen): Zwei Ausgangsanschlüsse (einer offen, einer geschlossen).
PNP (Sink-Typ): Bei Aktivierung wird ein High-Level-Signal ausgegeben.
PNP – NO (normalerweise offen): Kein Ausgang, wenn nicht aktiviert; Gibt bei Aktivierung ein High-Level-Signal aus.
PNP - NC (Normally Closed): Gibt ein High-Level-Signal aus, wenn es nicht aktiviert ist; keine Ausgabe bei Aktivierung.
PNP – NC + NO (kombiniert normalerweise offen und normalerweise geschlossen): Zwei Ausgangsanschlüsse (einer offen, einer geschlossen).
Grundlegende Unterschiede zwischen PNP- und NPN-Sensoren
PNP- und NPN-Sensoren sind beide Schaltersensoren, die die Sättigung und Abschaltung von Transistoren nutzen, um zwei Zustände auszugeben. Die Ausgangssignale sind jedoch entgegengesetzt: NPN gibt ein Low-Level-Signal (0 V) aus, während PNP ein High-Level-Signal (24 V) ausgibt.
PNP- und NPN-Sensoren werden in sechs Typen eingeteilt:
NPN – NO (normalerweise offen)
NPN – NC (normalerweise geschlossen)
NPN – NC + NO (kombiniert normalerweise offen und normalerweise geschlossen)
PNP – NO (normalerweise offen)
PNP – NC (normalerweise geschlossen)
PNP – NC + NO (kombiniert normalerweise offen und normalerweise geschlossen)
PNP- und NPN-Sensoren verfügen typischerweise über drei Leitungen: die Stromversorgungsleitung (VCC), die 0-V-Leitung und die Ausgangssignal-Ausgangsleitung.
PNP-Typ: Bei Auslösung verbindet sich die Ausgangsleitung mit der Stromversorgungsleitung (VCC) und gibt ein Hochpegelsignal aus.
PNP – NEIN: Die Ausgangsleitung ist offen (von VCC getrennt), wenn sie nicht ausgelöst wird. Bei Auslösung gibt es die gleiche Spannung wie die VCC-Stromversorgungsleitung aus (High-Level-Signal).
PNP – NC: Die Ausgangsleitung ist mit der VCC-Stromversorgungsleitung verbunden (gibt ein Hochpegelsignal aus), wenn sie nicht ausgelöst wird. Bei Auslösung ist die Ausgangsleitung offen (von VCC getrennt).
PNP – NC + NO: Es verfügt über einen zusätzlichen Ausgangsanschluss, der je nach Bedarf verwendet werden kann.
NPN-Typ: Bei Auslösung verbindet sich die Ausgangsleitung mit der 0-V-Leitung und gibt ein Low-Level-Signal aus.
NPN – NEIN: Die Ausgangsleitung ist offen (von 0 V getrennt), wenn sie nicht ausgelöst wird. Bei Auslösung gibt es die gleiche Spannung wie die 0-V-Leitung aus (Low-Level-Signal).
NPN – NC: Die Ausgangsleitung ist mit der 0-V-Leitung verbunden (gibt ein Low-Level-Signal aus), wenn sie nicht ausgelöst wird. Bei Auslösung ist die Ausgangsleitung offen (von 0 V getrennt).
NPN – NC + NO: Ähnlich wie NPN – NC + NO verfügt es über einen zusätzlichen Ausgangsanschluss, der je nach Bedarf verwendet werden kann.
NPN-Sensoren geben ein Low-Level-Signal (0 V) aus, während PNP-Sensoren ein High-Level-Signal (24 V) ausgeben.
Wenn die Stromversorgung des Sensors beispielsweise 24 V beträgt, gibt ein NPN-Sensor 0 V aus, während ein PNP-Sensor 24 V ausgibt.
Wenn es sich beim Anschluss an den SPS-Eingang um einen NPN-Ausgang handelt, sollte der COM-Anschluss des SPS-Eingangs an 24 V angeschlossen werden. Handelt es sich dagegen um einen PNP-Ausgang, sollte der SPS-Eingangsanschluss an 0 V angeschlossen werden.
Der Schlüssel liegt darin, zu verstehen, was PNP und NPN darstellen. P steht für positiv und N steht für negativ. PNP zeigt unter normalen Bedingungen ein Signal mit hohem Pegel an und wird bei Auslösung negativ. NPN zeigt unter normalen Bedingungen ein Signal mit niedrigem Pegel an, und das Signal nimmt bei Auslösung einen hohen Pegel an. Der Ausgang von Näherungsschaltern und fotoelektrischen Schaltern ist derselbe, ihre Erkennungsschaltungen unterscheiden sich jedoch. Bei der SPS-Verkabelung werden im Allgemeinen häufiger NPN-Typen verwendet. Die meisten japanischen SPS in China sind vom Welttyp oder Universaltyp und können NPN-Sensoren direkt verwenden. Der Pluspol der Näherungsschalter- und Lichtschrankenstromversorgung ist mit der Plusstromversorgung verbunden, der Minuspol ist mit der gemeinsamen Klemme verbunden und der Ausgang ist mit der SPS-Eingangsklemme verbunden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass japanische Mitsubishi-SPS für den Schaltmengeneingangskreis von SPS praktischer und zuverlässiger zu sein scheinen als einige bekannte SPS wie Siemens. Der Hauptgrund dafür ist, dass japanische SPS-Unternehmen, darunter Mitsubishi, das gelernte Design optimiert haben