Làm thế nào để phân biệt giữa NPN và PNP? Làm thế nào để kết nối chúng với PLC?

Làm thế nào để phân biệt giữa NPN và PNP? Làm thế nào để kết nối chúng với PLC?

Thiết bị NPN và PNP cũng như lựa chọn và kết nối PLC của Siemens

Cảm biến có thể được phân thành hai loại chính dựa trên loại đầu ra của chúng: NPN (còn được gọi là cảm biến loại nguồn) và PNP (còn được gọi là cảm biến loại chìm). Cả hai loại cảm biến đều có ba dây dẫn được kết nối với 24V, 0V và Out (đầu ra tín hiệu). Vậy, loại cảm biến nào được hỗ trợ bởi PLC dòng S7 của Siemens?

Các loại cảm biến được hỗ trợ bởi PLC và mô-đun Siemens

Cảm biến được hỗ trợ bởi Siemens S7 - 200 : Các thiết bị đầu cuối đầu vào của dòng S7 - 200 hỗ trợ cả cảm biến loại nguồn và loại chìm, nghĩa là chúng có thể được kết nối với cảm biến NPN hoặc PNP.

Cảm biến được hỗ trợ bởi Siemens S7 - 200smart : Tương tự như S7 - 200, các đầu vào đầu vào của S7 - 200smart hỗ trợ cả cảm biến loại sink và loại nguồn, cho phép kết nối với cả cảm biến NPN và PNP.

Cảm biến được hỗ trợ bởi Siemens S7 - 1200 : Các đầu vào đầu vào của S7 - 1200 hỗ trợ cả cảm biến loại chìm và loại nguồn, cho phép kết nối với cảm biến NPN hoặc PNP.

Các cảm biến được hỗ trợ bởi Siemens S7 - 300 : S7 - 300 có nhiều mô-đun DI khác nhau và loại cảm biến mà chúng hỗ trợ cần được kiểm tra trong cấu hình phần cứng dựa trên các thông số.

Hầu hết các module DI của S7 - 300 đều là loại sink (nên chọn cảm biến PNP): Trong cấu hình phần cứng, không có dấu nhắc về loại nguồn hoặc loại sink, nghĩa là chúng được mặc định là loại sink. Ví dụ: mô-đun 321 - 1BL00.

Mô-đun DI nguồn - loại của S7 - 300 (nên chọn cảm biến NPN): Ví dụ: mô-đun 6ES7 321 - 1BH50 - 0AA0.

Mô-đun DI phổ quát hỗ trợ cả loại nguồn và bồn rửa (có thể sử dụng cả cảm biến NPN và PNP): Ví dụ: mô-đun 6ES7 321 - 1BP00 - 0AA0.

Cảm biến được hỗ trợ bởi Siemens S7 - 1500 : Các mô-đun DI hiện có trong dòng S7 - 1500 bao gồm các mô-đun loại chìm hỗ trợ cảm biến PNP và các mô-đun loại nguồn hỗ trợ cảm biến NPN.

Mô-đun DI loại chìm (cảm biến PNP): Ví dụ: mô-đun 6ES7 523 - 1BL00 - 0AA0.

Mô-đun DI loại nguồn (cảm biến NPN): Ví dụ: mô-đun 6ES7 131 - 6BF60 - 0AA0.

Phương pháp nối dây cho cảm biến NPN và PNP

Tìm hiểu về các loại thiết bị đầu cuối đầu vào của PLC: Các định nghĩa về loại nguồn và loại chìm cho các thiết bị đầu cuối đầu vào PLC của Siemens dựa trên hướng của dòng điện tại điểm I của thiết bị đầu cuối PLC. (Lưu ý: Điều này trái ngược với định nghĩa được sử dụng bởi PLC Mitsubishi, dựa trên hướng của dòng điện tại đầu cuối COM.)

Nguồn - loại : Khi dòng điện chạy ra khỏi điểm I - thì nó được coi là nguồn của dòng điện.

Loại chìm: Khi dòng điện chạy vào điểm I thì được coi là đích đến của dòng điện.

Kết nối cảm biến NPN với PLC (Đầu vào loại nguồn cho PLC Siemens): Dòng điện: 24V + → cực COM → I0.0 (dòng điện chạy ra khỏi điểm I) → cực ra cảm biến → cực 0V cảm biến → 0V.

Kết nối cảm biến PNP với PLC (Đầu vào loại chìm cho PLC Siemens): Dòng điện: 24V + → cảm biến 24V → đầu ra cảm biến → I0.0 (dòng điện chạy vào điểm I) → COM → 0V.

Phân loại cảm biến

NPN (Source - type): Khi được kích hoạt, nó sẽ phát ra tín hiệu mức thấp.

NPN - NO (Thường mở): Không có đầu ra khi không kích hoạt; phát ra tín hiệu mức thấp khi được kích hoạt.

NPN - NC (Thường đóng): Phát ra tín hiệu mức thấp khi không được kích hoạt; không có đầu ra khi kích hoạt.

NPN - NC + NO (Kết hợp thường mở và thường đóng): Hai đầu ra (một mở, một đóng).

PNP (Sink - type): Khi được kích hoạt, nó sẽ phát ra tín hiệu mức cao.

PNP - NO (Thường mở): Không có đầu ra khi không kích hoạt; phát ra tín hiệu mức cao khi được kích hoạt.

PNP - NC (Bình thườngly Closed): Phát ra tín hiệu mức cao khi không được kích hoạt; không có đầu ra khi kích hoạt.

PNP - NC + NO (Kết hợp thường mở và thường đóng): Hai đầu ra (một mở, một đóng).

Sự khác biệt cơ bản giữa cảm biến PNP và NPN

Cảm biến PNP và NPN đều là cảm biến loại chuyển mạch sử dụng độ bão hòa và mức cắt của bóng bán dẫn để tạo ra hai trạng thái. Tuy nhiên, các tín hiệu đầu ra ngược lại: NPN xuất tín hiệu mức thấp (0V), trong khi PNP xuất tín hiệu mức cao (24V).

Cảm biến PNP và NPN được phân thành sáu loại:

NPN - KHÔNG (Thường mở)

NPN - NC (Thường đóng)

NPN - NC + NO (Kết hợp thường mở và thường đóng)

PNP - KHÔNG (Thường mở)

PNP - NC (Thường đóng)

PNP - NC + NO (Kết hợp thường mở và thường đóng)

Cảm biến PNP và NPN thường có ba dây dẫn: đường cấp nguồn (VCC), đường 0V và đường đầu ra tín hiệu ra.

Loại PNP: Khi được kích hoạt, đường ra kết nối với đường dây cấp nguồn (VCC), xuất ra tín hiệu mức cao.

PNP – NO : Đường ra mở (ngắt kết nối với VCC) khi chưa kích hoạt. Khi được kích hoạt, nó sẽ tạo ra điện áp giống như đường dây cấp nguồn VCC (tín hiệu mức cao).

PNP – NC : Đường out được nối với đường cấp nguồn VCC (xuất tín hiệu mức cao) khi chưa kích hoạt. Khi được kích hoạt, đường ra sẽ mở (ngắt kết nối với VCC).

PNP - NC + NO : Có thêm một đầu ra, có thể sử dụng khi cần thiết.

Loại NPN: Khi được kích hoạt, đường ra kết nối với đường 0V, xuất ra tín hiệu mức thấp.

NPN - NO : Đường ra đang mở (ngắt kết nối với 0V) khi không được kích hoạt. Khi được kích hoạt, nó sẽ tạo ra điện áp giống như đường 0V (tín hiệu mức thấp).

NPN - NC : Đường out được nối với đường 0V (xuất tín hiệu mức thấp) khi không được kích hoạt. Khi được kích hoạt, đường ra sẽ mở (ngắt kết nối với 0V).

NPN - NC + NO : Tương tự như NPN - NC + NO, nó có thêm một đầu ra, có thể sử dụng khi cần thiết.

Cảm biến NPN phát ra tín hiệu mức thấp (0V), trong khi cảm biến PNP phát ra tín hiệu mức cao (24V).

Ví dụ: nếu nguồn điện của cảm biến là 24V, cảm biến NPN sẽ xuất ra 0V, trong khi cảm biến PNP sẽ xuất ra 24V.

Khi kết nối với đầu vào PLC, nếu là đầu ra NPN thì đầu cuối COM của đầu vào PLC phải được kết nối với nguồn điện 24V. Ngược lại, nếu là đầu ra PNP, đầu vào đầu vào PLC phải được kết nối với 0V.

Điều quan trọng là phải hiểu PNP và NPN đại diện cho điều gì. P là viết tắt của dương và N là viết tắt của âm. PNP biểu thị tín hiệu mức cao trong điều kiện bình thường và tín hiệu trở nên âm khi được kích hoạt. NPN biểu thị tín hiệu mức thấp trong điều kiện bình thường và tín hiệu trở thành mức cao khi được kích hoạt. Đầu ra của công tắc lân cận và công tắc quang điện là như nhau, nhưng mạch phát hiện của chúng khác nhau. Đối với hệ thống dây PLC, loại NPN thường được sử dụng thường xuyên hơn. Hầu hết các PLC Nhật Bản tại Trung Quốc đều là loại thế giới hoặc loại phổ thông, có thể sử dụng trực tiếp cảm biến NPN. Cực dương của công tắc lân cận và nguồn điện chuyển đổi quang điện được kết nối với nguồn điện dương, cực âm được kết nối với cực chung và đầu ra được kết nối với cực đầu vào PLC.

Tóm lại, đối với mạch chuyển đổi - đầu vào số lượng của PLC, PLC Mitsubishi của Nhật dường như thực tế và đáng tin cậy hơn một số PLC nổi tiếng như Siemens. Nguyên nhân chính là do PLC Nhật Bản, trong đó có Mitsubishi, đã tối ưu hóa thiết kế mà họ học được