PLC的PNP、NPN传感器及源型、漏型输入全搞懂

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PLC的数字量输入模块有两种不同的接线方式：源型输入方式和漏型输入方式。PLC的信号输入中，我们通常会用到PNP或是NPN这两种输出类型的感应开关。


NPN和PNP传感器源于内部三极管结构及信号输出方式，这直接影响接线方法与PLC匹配方式。

一、NPN传感器

NPN传感器是指其内部的三极管结构为NPN型，即信号端为负电压输出，内部开关连接于信号端与负极。

工作原理浅析：
当NPN传感器受到信号触发时，其信号输出线OUT与负极（GND）相连，相当于输出低电平（0V）。而无信号触发时，输出线可能悬空或高阻态。NPN传感器只能“下拉”，即把信号线拉到0V。


二、PNP传感器

PNP传感器是指其内部的三极管结构为PNP型，即信号端为正电压输出，内部开关连接于信号端与正极。

工作原理浅析：
当PNP传感器受到信号触发时，其信号输出线OUT与正极（VCC）相连，相当于输出高电平（24V）。而无信号触发时，输出线可能悬空或高阻态。PNP传感器只能“上拉”，即把信号线拉到24V。


三、PLC的源型输入与漏型输入

PLC的数字量输入模块内部是一个光耦。要让光耦内部的光敏LED亮，必须形成闭合回路，电流方向决定了输入点能否被激活。但不同品牌PLC的参考点不同，导致接线时的称呼有所差异。

①三菱PLC

三菱PLC以输入端子X作为参考点。漏型输入是指电流从输入（X）端子流出，此时PLC内部公共端接电源正极，输入点为低电平有效，应使用NPN传感器。源型输入是指电流流向输入（X）端子，此时PLC内部公共端接电源负极，输入点为高电平有效，应使用PNP传感器。

以三菱FX3U为例，S/S端子是输入公共端，将S/S与24V短接，即为漏型输入，需选用NPN传感器；将S/S与0V短接，即为源型输入，需选用PNP传感器。
如图示


②西门子PLC

西门子PLC以输入端的公共端M作为参考点，以信号从输入信号端的公共端（M点）流入称为源型输入，以信号从输入信号端的公共端（M点）流出称为漏型输入。这与三菱的定义恰恰相反，因为参考点不同。

在西门子S7系列PLC中，将公共端M接入24V+（共阴极）即为漏型输入，此时电流从输入点流出，低电平有效，应使用NPN传感器；将公共端M接入0V（共阳极）即为源型输入，此时电流从M点流入，高电平有效，应使用PNP传感器。

从工作原理可知，NPN传感器输出低电平（0V），PNP传感器输出高电平（24V）。PLC的源型输入需要高电平有效，因此必须与PNP传感器配合；漏型输入需要低电平有效，因此必须与NPN传感器配合。
注意：NPN/PNP是传感器的输出类型，源型/漏型是PLC的接线方式，两者不是同一概念，但必须配对才能用。现场调试时可用万用表快速判断传感器类型：触发时黑线对蓝线为0V即为NPN，为24V即为PNP。