一文讀懂安全光柵中的各種信號(hào)類(lèi)型：開(kāi)關(guān)量、模擬量、脈沖量、數(shù)字量、通信量全解析

在選購(gòu)和安裝安全光柵時(shí)，很多用戶會(huì)遇到一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題：

“安全光柵輸出的是哪種信號(hào)？是開(kāi)關(guān)量還是模擬量？要不要接PLC？能不能接報(bào)警器？”

其實(shí)，安全光柵的使用過(guò)程中可能涉及多種信號(hào)類(lèi)型，包括開(kāi)關(guān)量、模擬量、數(shù)字量、脈沖量和通信量等。本文將從信號(hào)分類(lèi)的角度，帶你系統(tǒng)認(rèn)識(shí)各種信號(hào)在光柵系統(tǒng)中的作用，幫助你選型更合理、接線更清晰、溝通更專(zhuān)業(yè)。

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一、開(kāi)關(guān)量信號(hào)（Switching Signal）——光柵輸出的主力信號(hào)

? 定義：

開(kāi)關(guān)量信號(hào)只有兩個(gè)狀態(tài)：有或無(wú)、通或斷、1或0。
這是安全光柵最常見(jiàn)的輸出類(lèi)型，例如：

• 手伸進(jìn)保護(hù)區(qū)域 → 光柵輸出OFF（斷開(kāi)）
• 離開(kāi)保護(hù)區(qū)域 → 光柵輸出ON（導(dǎo)通）

? 安全光柵中的典型應(yīng)用：

應(yīng)用場(chǎng)景	信號(hào)類(lèi)型	接線說(shuō)明
光柵輸出信號(hào)控制PLC輸入	開(kāi)關(guān)量	對(duì)應(yīng)NPN或PNP輸出
控制報(bào)警器、繼電器、接觸器	開(kāi)關(guān)量	需通過(guò)中間繼電器轉(zhuǎn)換放大
光柵內(nèi)置繼電器輸出	開(kāi)關(guān)量	常開(kāi)/常閉觸點(diǎn)，直接控制設(shè)備

?? 重點(diǎn)提示：絕大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)型光柵輸出的是晶體管型開(kāi)關(guān)量信號(hào)，如 NPN 或 PNP。

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二、模擬量信號(hào)（Analog Signal）——少見(jiàn)但在特定光柵中出現(xiàn)

? 定義：

模擬量是連續(xù)變化的物理量，如010V、420mA，反映測(cè)量值的大?。ɡ缇嚯x、強(qiáng)度等）。

? 光柵中是否存在模擬量輸出？

通常來(lái)說(shuō)：

?? 標(biāo)準(zhǔn)安全光柵 不輸出模擬量信號(hào)，因?yàn)樗谋韭毷恰霸?不在”，不需要強(qiáng)度大小。

但以下場(chǎng)景可能涉及模擬量：

場(chǎng)景	是否為模擬量	說(shuō)明
測(cè)量光幕（檢測(cè)工件輪廓）	? 有	可能輸出電壓/電流表示遮擋程度
區(qū)域掃描光幕	? 有	輸出連續(xù)信號(hào)供PLC模擬量輸入模塊處理
與模擬量模塊配合使用	? 光柵無(wú)模擬量，但PLC讀取后處理為模擬變量

?? 注意：普通對(duì)射安全光柵無(wú)需考慮模擬量輸出。

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三、脈沖量信號(hào)（Pulse Signal）——在光柵計(jì)數(shù)應(yīng)用中常見(jiàn)

? 定義：

脈沖量是周期性高低電平變化的信號(hào)，代表“發(fā)生了某事件”。

? 在光柵系統(tǒng)中的作用：

應(yīng)用場(chǎng)景	脈沖信號(hào)來(lái)源	用途
工件計(jì)數(shù)	光柵被遮擋一次輸出一個(gè)脈沖	接入PLC脈沖計(jì)數(shù)模塊
高速檢測(cè)	特殊高速光柵每遮擋一束光輸出一個(gè)脈沖	精準(zhǔn)檢測(cè)顆粒/小物體
配套編碼器等設(shè)備	外部脈沖輸入	控制遮擋速度等

?? 有些光柵支持“計(jì)數(shù)功能”，每次遮擋輸出一個(gè)脈沖，高速系統(tǒng)中尤為常見(jiàn)。

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四、數(shù)字量信號(hào)（Digital Signal）——通常不由光柵輸出，但可參與系統(tǒng)控制

? 定義：

數(shù)字量信號(hào)是指由多個(gè)位組成的二進(jìn)制編碼信號(hào)，如：11001011，常用于設(shè)備內(nèi)部或通信。

? 光柵相關(guān)場(chǎng)景：

場(chǎng)景	數(shù)字量信號(hào)說(shuō)明
光柵與PLC的內(nèi)部處理	PLC將開(kāi)關(guān)量轉(zhuǎn)為數(shù)字量處理
智能光柵模塊	可能通過(guò)CAN或IO-Link傳輸數(shù)字狀態(tài)數(shù)據(jù)
人機(jī)界面顯示	光柵狀態(tài)被采集為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行顯示分析

?? 結(jié)論：安全光柵本身不輸出“數(shù)字編碼信號(hào)”，但其狀態(tài)可被系統(tǒng)以數(shù)字形式處理。

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五、通信量信號(hào)（Communication Signal）——智能光柵或聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用

? 定義：

通信量是通過(guò)總線或協(xié)議進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，例如 RS485、CAN、Modbus、EtherNet/IP 等。

? 光柵通信場(chǎng)景舉例：

光柵類(lèi)型	通信方式	應(yīng)用說(shuō)明
智能光柵	Modbus、CANopen	光柵狀態(tài)遠(yuǎn)程采集、參數(shù)遠(yuǎn)程配置
測(cè)量光幕	串口輸出X/Y坐標(biāo)	用于測(cè)量位置、高度、尺寸
安全PLC系統(tǒng)	Profisafe 或以太網(wǎng)通信	高等級(jí)安全認(rèn)證系統(tǒng)集成用

?? 通信型光柵多用于高端設(shè)備或自動(dòng)化產(chǎn)線，并非標(biāo)準(zhǔn)型光柵常見(jiàn)配置。

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六、總結(jié)：安全光柵常見(jiàn)的信號(hào)類(lèi)型有哪些？

信號(hào)類(lèi)型	是否常見(jiàn)于光柵	說(shuō)明
開(kāi)關(guān)量	? 非常常見(jiàn)	光柵主要輸出類(lèi)型，NPN/PNP/繼電器
模擬量	? 少見(jiàn)	特殊測(cè)量光幕才有
脈沖量	? 常用于計(jì)數(shù)	一次遮擋輸出一個(gè)脈沖
數(shù)字量	?? 只在系統(tǒng)處理	通常不由光柵直接輸出
通信量	?? 高端光柵支持	智能控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程參數(shù)采集等

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七、如何根據(jù)信號(hào)類(lèi)型選購(gòu)和接線安全光柵？

? 判斷思路：

• 只用于報(bào)警/急停？ → 選開(kāi)關(guān)量輸出型光柵（NPN、PNP、繼電器）
• 要計(jì)數(shù)？ → 選支持脈沖輸出的光柵（或接PLC高速計(jì)數(shù)模塊）
• 需要遠(yuǎn)程設(shè)置、讀取數(shù)據(jù)？ → 選通信型光柵（帶RS485、CAN等）
• 用于智能檢測(cè)、測(cè)量？ → 可能需測(cè)量光幕，具備模擬量/通信量輸出