传感器与plc的应用电气系统中的PNP和NPN传感器在PLC的应用，满满的干货

发布时间：2024-11-25 08:11:09

电气系统中的PNP和NPN传感器在PLC的应用，满满的干货

原创不易，请勿抄袭！

在工业里，很多人搞不懂NPN传感器和PNP传感器的区别，或者即使掌握了这两者的区别，也不知道如何应用。

PNP传感器又叫“源型输入”，电流是从端子里流出来的，就是高电平有效。

PNP传感器，高电平有效

NPN传感器又叫“漏型输入”，电流是从端子里流进去的，就是低电平有效。

NPN传感器，低电平有效

在一些工厂里，PLC有很多种，有按NPN接的，有按PNP接的，一个公司一个习惯；而现场有好多传感器，比如接近开关和安全光栅等也分为PNP型和NPN型的，所以很多电工一看到传感器上的PNP和NPN就发懵。在这里，我为您从实际应用的角度分析PNP型和NPN型的区别，以后您再看到这两者就可以轻松的判断什么时候该用哪种。

首先大多数的PLC都可以有PNP和NPN两种接法，比如西门子PLC，欧姆龙PLC，台达PLC等等，那么怎么判断一个PLC是什么接法呢？

PLC的供电电源一般是直流24V，PLC上的数字输入模块有一个公共端，因为PLC需要检测到电压差才能确认检测到输入信号，而输入信号只有一根线，这个公共端就是为了和输入信号作对比。

而公共端接到24V电源的0V上，意味着输入信号达到24v左右时才能检测到电压差，所以，这种接法是PNP接法，24v对比0v是高电平，PNP接法，高电平有效。

同一个PLC的PNP接法，高电平输入有效

而公共端接到24V电源的24V上，意味着输入信号在 24v时是等势电位，没有电位差，只输入信号是0V时，才有电位差，PLC才能检测到输入信号，所以是NPN接法，低电平有效。

同一个PLC的NPN接法，低电平输入有效

而为什么工厂的PLC会有PNP接法和NPN接法的区别呢？

其原因是这两种接法各有各的好处。

PNP接法；一般欧美的外企都习惯这种接法，优点是在发生故障时易于判断故障，因为24V比0V更明显，而且工厂的电气环境比较恶劣，各种电磁场相互作用，24V也比0V的抗干扰能力强很多。

NPN接法；一般日本和一些国内的厂家愿意使用这种接法，因为传递给现场的电源是0V，在现场出现电缆损坏的时候，0V的电缆碰到了地线上不会导致上一级开关电源的跳闸或者损坏，因此适应性上更强一点，可以更好的保护系统。

那么问题来了，PNP接法的PLC可以使用NPN的传感器吗？或者反过来。

答案是不一定，你需要区分是什么功能的传感器，比如说普通功能的接近开关就可以通过用继电器来转换。

那么我为您做了一幅图，帮助您在可能的情况下使用。

PNP接法的PLC使用两种传感器

NPN接法的PLC使用两种传感器

但是利用继电器转换有一个缺点，那就是即时性不好，因为继电器吸合需要时间，如果这个传感器即时性要求特别高，如果需要精确定位的话就不可以了，或者编码器类脉冲的因为时效性也不可以，如果遇到这种情况还是乖乖去找适合的传感器吧！

（如果喜欢这篇文章，请关注我，以便优秀文章在第一时间受到推送）

PLC与各种传感器连接方案（含应用图）

在工业现场中，压力、位移、温度、流量、转速等各类模拟量传感器因设计使用的技术方法不同。传感器工作配电的方式主要分为两线制和四线制，其输出的模拟信号也各有差异，而常见的有0-20mA、4-20mA电流信号和0-75mV、0-5V、1-5V电压信号。

要把各类传感器模拟信号成功采集到PLC/DCS/FCS/MCU/FA/PC系统，就要根据传感器与数据采集系统的功能和技术特点进行匹配选型，同时也要考虑到工业现场传感器与PLC等数据采集系统的供电差异及各种EMC干扰的影响，通常把传感器输出的模拟信号隔离、放大、转换后送到PLC等数据采集系统。PLC通过信号线采集传感器的模拟或数字信号，然后进行处理，如果传感器是模拟输出，PLC就要接模拟输入接口，如果传感器是数字信号输出，PLC就要接数字输入接口.

开关量传感器 就是一个无触点的开关，开关量传感器可作为PLC的开关量输入信号。一般用于开关量控制的设备，机床，机器等。模拟量传感器是把不同的物理量(如压力、流量、温度)转换成模拟量(4-20MA的电流或1-5V的电压)。模拟量传感器作为PLC的模拟量输入模块的输入信号。一般用于过程控制。数字传感器是指将传统的模拟式传感器经过加装或改造A/D转换模块，使之输出信号为数字量(或数字编码)的传感器，主要包括：放大器、A/D转换器、微处理器（CPU）、存储器、通讯接口电路等。

常用的模拟量传感器分为两线制和四线制，两线制和四线制都只有两根信号线，它们之间的主要区别在于：两线制的两根信号线既要给传感器或者变送器供电，又要提供电流电压信号；而四线制的两根信号线只提供电流信号。通常提供两线制电流电压信号的传感器或者变送器是无源的；而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的。因此，当PLC等数据采集系统的模板输入通道设定为连接四线制传感器时，PLC只从模板通道的端子上采集模拟信号，而当PLC等数据采集系统的模板输入通道设定为连接二线制传感器时，PLC的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流24V的电源，以驱动两线制传感器工作。

4-20mA和电工标准有关,4-20mA信号制是国际电工委员会(IEC)过程控制系统用模拟信号标准。我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采用这一国际标准信号制，仪表传输信号采用4-20mA,联络信号采用1-5VDC,即采用电流传输、电压接收的信号系统。因为信号起点电流为4mA,为变送器提供了静态工作电流，同时仪表电气零点为4mA，不与机械零点重合，这种活零点有利于识别断电和断线等故障。

根据模拟信号传感器的性能选型搜索

1、两线制电流/电压输出传感器(无供电电源，由负载提供16—24V配电，输出4-20mA/0-5V)。

1.1 两线制无源4-20mA输入型传感器，经电流隔离配电器配电后与PLC连接。如图1所示，称重、测距传感器正端接16—24VDC,负端输出4-20mA电流。