不一样的方式讲解三线制传感器的原理及接线

在我工作的现场，连续两次出现由于不明白三线制传感器怎么与PLC接线及传感器的工作原理，造成设备长时间停机。

通过这些问题的处理，发现在现场做维护的电工很多只去学怎么看程序，怎么改程序，其实我想说的是干维护电工也好，还是编程也好，对于最基本的电气原理是必须要掌握的，不然学会编程也只是学会了软件指令的使用，在实际维护或调试中还是会出现这样或那样的问题。

我们在日常维护中比较常遇到的就是接近开关、光电开关损坏或电缆损坏的情况，常常不知道怎么判断，其实总的来说判断是开关损坏还是电缆损坏总的来说就两点：

1、传感器上有工作指示灯，灯亮，但是PLC侧没输入，则说明传感器没有损坏，是传感器信号线断线。

2、传感器工作指示灯不亮，则是传感器损坏或者是传感器电源线断线。

下面简单讲讲三线制传感器的工作原理：

1、三线制传感器分类：PNP型和NPN型，怎么判断传感器是什么形式的传感器，总结来说就1句话，信号线输出为+24，则是PNP型，信号线输出为0，则是NPN型传感器。

2、PNP型传感器的工作原理：传感器示意图如下图：

P24和N24为传感器的供电，当传感器检测到目标物，则传感器内部的控制电路导通，发出触发信号，使三极管导通，则信号输出与P24等电位，输出为高电平 24V。

3、NPN型传感器的工作原理，传感器示意图如下图：

P24和N24为传感器的供电，当传感器检测到目标物，则传感器内部的控制电路导通，发出触发信号，使三极管导通，则信号输出与N24等电位，输出为低电平0V。

总结一句话，PNP就是输出高电平，NPN就是输出低电平。

如何与PLC端接线呢？

这里首先要看你的信号输入模块支持什么类型的传感器？就要看手册查看对应的接线原理图，每个品牌的PLC的接线是不同的，下面举几个接线示意图

下面这张图是西门子1200CPU1211的接线图，它是都支持的，需要在软件中设置哪种类型的传感器，对应的接线有所不同。针对下图以NPN为例，因为信号线输出为低电平，则公共端M接负，信号线接入输入端子即可。

下面是214的接线图：

三菱的接线图：

对于没有PLC对应类型的传感器，例如PLC需要NPN型传感器，但手里只有PNP型的传感器，又改如何接线呢？

其实这个问题很简单，上面我们已经明白了NPN就是输出低电平，PNP就是输出高电平，也就是说对于PLC来说，PLC支持NPN，就是要传感器给PLC一个低电平。那么由于我们的传感器是PNP，输出高电平，这样就不能直接给PLC，那就需要让PNP传感器控制一个中间继电器，再由中间继电器输入到PLC即可。下面简单画一个示意图：

上图就是传感器与中间继电器的接线，当传感器动作，则信号线输出高电平，使中间继电器线圈得电，继电器常开触点闭合。

PLC与中间继电器的接线，如下图：

当中间继电器动作，中间继电器的常开触点闭合，则PLC输入为低电平。

这样通过一个中间继电器的转换，就可以将PNP型传感器接到PLC中去了。

两线制三线制的传感器的串并联方法，老电工看了也有点懵

传感器在自动化设备中的应用可以说至关重要，在设计接线时可以将其运用在不同的需求和场合中，单个接线比较简单，但对有新手来说串并联时不太容易懂，有时候老电工也会蒙，不过不用担心，我们一看便知。在这里我们要区分两线制和三线制的传感器的串并联方法。

一、两线制传感器串联方法

两线制传感器一般有一根棕色线和一根蓝色线,棕色为正极，蓝色为负极。如图1所示，当需要串联时，将A传感器的棕色（正极）接入负载（继电器线圈或者PLC输入IO），其蓝色（负极）和B传感器的棕色（正极）连接，B的蓝色接入电源负极（0）即可，这样负载就相当于信号线。A和B串联组成回路，只要其中一个失去信号，那么另外一个也会断开。

因此当有负载时，一般为PLC。输出为高电平24V正极，通过负载后和0V负极形成回路导通。

图1 两线制传感器开关串联接线图

二、三线制传感器的串联方法

三线制的传感器开关，棕色（褐色）为直流正极，蓝色为直流负极，黑色线为信号线，我们以NPN型传感器为例，单个传感器接线如下图2所示：

图2 三线制接线示意图

如图三所示，在串联的时候，我们将A、B传感器的棕色线同时接到24V正极，A传感器黑色线（OUT）接入负载（PLC，如果是继电器线圈则OUT要接入继电器线圈正极）；A传感器蓝色线和B的黑色（OUT）线短接，B的蓝色线接入24V负极。

图3 三线制传感器串联接线图

三、传感器开关的并联

当设备的某个工位上有多个同时动作的模组，但只需要采集一个IO时，我们可以将其传感器并联起来。

如下图所示，两线制的传感器在并联时，如果是源型接法，只需要将A和B的棕色（褐色）连起来接入信号，蓝色线接入0V；漏型接法反之。

图4 两线制的并联方法

若是三线制传感器，则需要将每组相同的线并接，即A和B的棕色（褐）并接入24V正极，蓝色并接入24V负极，两个传感器的黑色输出接入负载IO。

注意： A和B传感器必须都是同一个类型的（同PNP或NPN）。如果传感器串联时，一个传感器有问题，那么其回路就会断开，具有很高的安全性，但不方便排查问题；若传感器并联时，一个传感器有问题不会影响其它工位工作，方便排查问题。最终还是根据需求来进行选用设计的。

来源：技成培训网，作者：技成-周朝，未经授权不得转载！

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