Jak odróżnić NPN od PNP? Jak je podłączyć do PLC?
Jak odróżnić NPN od PNP? Jak je podłączyć do PLC?
Urządzenia NPN i PNP oraz podłączenie i wybór sterowników PLC Siemens
Czujniki można podzielić na dwa główne typy w zależności od ich typów wyjściowych: NPN (znane również jako czujniki typu źródłowego) i PNP (znane również jako czujniki typu ujścia). Oba typy czujników mają trzy przewody, które są podłączone do 24 V, 0 V i Out (wyjście sygnału). Jakie zatem typy czujników obsługują sterowniki PLC serii Siemens S7?
Rodzaje czujników obsługiwanych przez sterowniki PLC i moduły firmy Siemens
Czujniki obsługiwane przez Siemens S7 - 200: Zaciski wejściowe serii S7 - 200 obsługują zarówno czujniki typu źródłowego, jak i typu ujścia, co oznacza, że można je podłączyć do czujników NPN lub PNP.
Czujniki obsługiwane przez Siemens S7 - 200smart: Podobnie jak w S7 - 200, zaciski wejściowe S7 - 200smart obsługują zarówno czujniki typu ujście, jak i źródło, umożliwiając podłączenie zarówno czujników NPN, jak i PNP.
Czujniki obsługiwane przez Siemens S7 - 1200: Zaciski wejściowe S7 - 1200 obsługują zarówno czujniki typu ujście, jak i źródło, umożliwiając podłączenie czujników NPN lub PNP.
Czujniki obsługiwane przez Siemens S7 - 300: S7 - 300 ma wiele modułów DI i typ obsługiwanych przez nie czujników należy sprawdzić w konfiguracji sprzętowej w oparciu o parametry.
Większość modułów DI S7 - 300 to moduły typu Sink (należy wybrać czujniki PNP): W konfiguracji sprzętowej nie pojawia się monit o podanie typu źródła lub typu Sink, co oznacza, że są one domyślnie typu typu Sink. Na przykład moduł 321 - 1BL00.
Źródło - moduły DI typu S7 - 300 (należy wybrać czujniki NPN): Przykładowo moduł 6ES7 321 - 1BH50 - 0AA0.
Uniwersalne moduły DI obsługujące zarówno typy źródeł, jak i ujścia (można używać zarówno czujników NPN, jak i PNP): Na przykład moduł 6ES7 321 - 1BP00 - 0AA0.
Czujniki obsługiwane przez Siemens S7 - 1500: Moduły DI obecnie dostępne w serii S7 - 1500 obejmują moduły typu umywalkowego, które obsługują czujniki PNP i moduły typu źródłowego, które obsługują czujniki NPN.
Moduły DI typu Sink (czujniki PNP): Na przykład moduł 6ES7 523 - 1BL00 - 0AA0.
Źródłowe moduły DI (czujniki NPN): Na przykład moduł 6ES7 131 - 6BF60 - 0AA0.
Metody okablowania czujników NPN i PNP
Zrozumienie typów zacisków wejściowych sterowników PLC: Definicje typu źródła i typu ujścia dla zacisków wejściowych sterowników PLC firmy Siemens opierają się na kierunku przepływu prądu w punkcie I terminala PLC. (Uwaga: jest to sprzeczne z definicją stosowaną przez sterowniki PLC Mitsubishi, która opiera się na kierunku przepływu prądu na zacisku COM.)
Typ źródła: Gdy prąd wypływa z punktu I, uważa się go za źródło prądu.
Typ ujścia: Kiedy prąd wpływa do punktu I, uważa się go za miejsce docelowe prądu.
Podłączenie czujników NPN do PLC (wejście typu Source dla PLC Siemens): Przepływ prądu: 24V + → zacisk COM → I0.0 (prąd wypływa z punktu I) → zacisk wyjściowy czujnika → zacisk 0 V czujnika → 0 V.
Podłączanie czujników PNP do sterownika PLC (wejście typu Sink dla sterownika PLC Siemens): Przepływ prądu: 24 V + → czujnik 24 V → zacisk wyjściowy czujnika → I0.0 (prąd wpływa do punktu I) → COM → 0 V.
Klasyfikacja czujników
NPN (typ źródła): Po aktywacji wysyła sygnał o niskim poziomie.
NPN - NO (normalnie otwarty): Brak wyjścia, gdy nie jest aktywowane; po aktywacji generuje sygnał o niskim poziomie.
NPN – NC (normalnie zamknięty): Wysyła sygnał o niskim poziomie, gdy nie jest aktywowany; brak wyjścia po włączeniu.
NPN – NC + NO (połączone normalnie otwarte i normalnie zamknięte): Dwa zaciski wyjściowe (jeden otwarty, drugi zamknięty).
PNP (typ Sink): Po włączeniu wysyła sygnał o wysokim poziomie.
PNP - NO (normalnie otwarty): Brak wyjścia, gdy nie jest aktywowane; po aktywacji wysyła sygnał wysokiego poziomu.
PNP-NC (normalnyly Zamknięty): Wysyła sygnał wysokiego poziomu, gdy nie jest aktywowany; brak wyjścia po włączeniu.
PNP – NC + NO (połączone normalnie otwarte i normalnie zamknięte): Dwa zaciski wyjściowe (jeden otwarty, drugi zamknięty).
Podstawowe różnice pomiędzy czujnikami PNP i NPN
Obydwa czujniki PNP i NPN są czujnikami typu przełącznikowego, które wykorzystują nasycenie i odcięcie tranzystorów do wyprowadzenia dwóch stanów. Jednakże sygnały wyjściowe są odwrotne: NPN wysyła sygnał o niskim poziomie (0 V), podczas gdy PNP wysyła sygnał o wysokim poziomie (24 V).
Czujniki PNP i NPN dzieli się na sześć typów:
NPN – NIE (normalnie otwarty)
NPN - NC (normalnie zamknięty)
NPN – NC + NO (połączone normalnie otwarte i normalnie zamknięte)
PNP – NIE (normalnie otwarty)
PNP – NC (normalnie zamknięty)
PNP — NC + NO (połączony normalnie otwarty i normalnie zamknięty)
Czujniki PNP i NPN mają zazwyczaj trzy przewody: linię zasilającą (VCC), linię 0 V i linię wyjściową sygnału.
Typ PNP: Po wyzwoleniu linia wyjściowa łączy się z linią zasilania (VCC), wysyłając sygnał o wysokim poziomie.
PNP - NO: Linia wyjściowa jest otwarta (odłączona od VCC), gdy nie jest wyzwalana. Po wyzwoleniu generuje to samo napięcie, co linia zasilająca VCC (sygnał wysokiego poziomu).
PNP – NC: Linia wyjściowa jest podłączona do linii zasilającej VCC (wydając sygnał wysokiego poziomu), gdy nie jest wyzwalana. Po wyzwoleniu linia wyjściowa jest otwarta (odłączona od VCC).
PNP - NC + NO: Posiada dodatkowy zacisk wyjściowy, który można wykorzystać w razie potrzeby.
Typ NPN: Po wyzwoleniu linia wyjściowa łączy się z linią 0 V, wysyłając sygnał o niskim poziomie.
NPN - NO: Linia wyjściowa jest otwarta (odłączona od 0 V), gdy nie jest wyzwalana. Po wyzwoleniu generuje to samo napięcie, co linia 0 V (sygnał niskiego poziomu).
NPN - NC: Linia wyjściowa jest podłączona do linii 0 V (wychodząca sygnał o niskim poziomie), gdy nie jest wyzwalana. Po wyzwoleniu linia wyjściowa jest otwarta (odłączona od 0 V).
NPN - NC + NO: Podobnie jak NPN - NC + NO, posiada dodatkowy zacisk wyjściowy, który można wykorzystać w razie potrzeby.
Czujniki NPN wysyłają sygnał o niskim poziomie (0 V), podczas gdy czujniki PNP wysyłają sygnał o wysokim poziomie (24 V).
Na przykład, jeśli zasilanie czujnika wynosi 24 V, czujnik NPN będzie generował napięcie 0 V, a czujnik PNP 24 V.
W przypadku podłączenia do wejścia PLC, jeśli jest to wyjście NPN, zacisk COM wejścia PLC należy podłączyć do napięcia 24V. I odwrotnie, jeśli jest to wyjście PNP, zacisk wejściowy PLC powinien być podłączony do 0V.
Kluczem jest zrozumienie, co reprezentują PNP i NPN. P oznacza dodatni, a N oznacza ujemny. PNP wskazuje sygnał o wysokim poziomie w normalnych warunkach, a po wyzwoleniu sygnał staje się ujemny. NPN wskazuje sygnał o niskim poziomie w normalnych warunkach, a po wyzwoleniu sygnał staje się wysoki. Wyjście przełączników zbliżeniowych i przełączników fotoelektrycznych jest takie samo, ale ich obwody detekcyjne są różne. Jeśli chodzi o okablowanie PLC, częściej stosuje się typy NPN. Większość japońskich sterowników PLC w Chinach to sterowniki typu światowego lub uniwersalnego, które mogą bezpośrednio wykorzystywać czujniki NPN. Zacisk dodatni wyłącznika zbliżeniowego i zasilania przełącznika fotoelektrycznego jest podłączony do dodatniego źródła zasilania, zacisk ujemny jest podłączony do zacisku wspólnego, a wyjście jest podłączone do zacisku wejściowego PLC.
Podsumowując, jeśli chodzi o obwód wejściowy ilości przełączników w sterownikach PLC, japońskie sterowniki PLC Mitsubishi wydają się bardziej praktyczne i niezawodne niż niektóre dobrze znane sterowniki PLC, takie jak Siemens. Głównym powodem jest to, że japońskie sterowniki PLC, w tym Mitsubishi, zoptymalizowały projekt, którego się nauczyły