在使用安全光柵過程中,常被問到一個看似簡單卻極具專業(yè)性的問題:
“這個光柵是常開的還是常閉的?”
特別是涉及到繼電器輸出與控制電路接線時,常開與常閉的選擇關(guān)系到設(shè)備是否能在危險發(fā)生時正確停機。本文將圍繞“安全光柵與繼電器的常開/常閉”這一主題,深入解析輸出原理、接線方法和實戰(zhàn)應(yīng)用技巧。
一、什么是“繼電器輸出”的安全光柵?
繼電器輸出型安全光柵是指其內(nèi)部配有電磁繼電器模塊,可將光束狀態(tài)(是否遮擋)轉(zhuǎn)換為一個或多個物理觸點的開閉動作。
這種輸出方式具有以下特點:
- ? 真實物理觸點,可直接驅(qū)動接觸器或電磁閥
- ? 支持常開/常閉輸出端子
- ? 斷電時默認(rèn)斷開,符合“失效安全”原則
- ? 特別適合用于安全控制場景,如急停、強電切斷等
二、繼電器輸出的常開 / 常閉定義
類型 | 狀態(tài)含義 | 遮擋時動作 | 常見用途 |
常開(NO) | 正常斷開 → 遮擋閉合 | 輸出導(dǎo)通(有信號) | 報警器、提示燈 |
常閉(NC) | 正常閉合 → 遮擋斷開 | 輸出斷開(無信號) | 停機、急停、安全電路 |
繼電器輸出型光柵通常有 3 個輸出端:
- COM:公共端
- NO:常開(Normally Open)
- NC:常閉(Normally Closed)
用戶可以根據(jù)用途選擇連接 NO 或 NC,來實現(xiàn)所需的輸出行為。
三、安全光柵中的常開/常閉是如何實現(xiàn)的?
3.1 通過繼電器內(nèi)部觸點實現(xiàn)常開 / 常閉
繼電器輸出光柵是唯一真正具有物理常開/常閉輸出的類型。
工作邏輯如下:
光束狀態(tài) | NO 端 | NC 端 |
無遮擋 | 斷開 | 閉合 |
遮擋 | 閉合 | 斷開 |
? 這使得用戶在接線時只需選擇適當(dāng)?shù)挠|點,即可輕松實現(xiàn)對應(yīng)的控制邏輯:
- 接 NO → 遮擋時導(dǎo)通 → 報警或計數(shù)
- 接 NC → 遮擋時斷開 → 停機或切斷設(shè)備
3.2 晶體管輸出(NPN / PNP)的“等效常開 / 常閉”邏輯
雖然晶體管輸出型光柵(NPN / PNP)沒有物理繼電器觸點,但仍然可以通過內(nèi)部邏輯,模擬常開或常閉的行為。
?? 工作方式:
- NPN 輸出:輸出端與 GND 拉低連接
- PNP 輸出:輸出端與 +24V 拉高連接
- 遮擋與否決定是否導(dǎo)通輸出晶體管
? 輸出邏輯對照表:
輸出類型 | 遮擋前 | 遮擋后 | 等效邏輯 | 推薦用途 |
NPN 常開型 | 懸空 | 拉低 | 常開 | 報警、信號觸發(fā) |
NPN 常閉型 | 拉低 | 懸空 | 常閉 | 停機、安全控制 |
PNP 常開型 | 懸空 | 拉高 | 常開 | 指示燈、PLC觸發(fā) |
PNP 常閉型 | 拉高 | 懸空 | 常閉 | 停機、斷電控制 |
?? 注意事項:
- 該“常開/常閉”是邏輯行為,而非物理結(jié)構(gòu)。
- 失電或斷線時不一定“默認(rèn)斷開”,需通過PLC判斷。
四、為何安全控制推薦“常閉輸出”?
在急停、斷電等高安全場景中,更推薦使用常閉輸出的控制回路,原因如下:
- ? 遮擋或故障即斷開,保障失效保護(fail-safe)
- ? 配合接觸器或安全繼電器,實現(xiàn)機器快速停機
- ? 若電纜斷線或光柵損壞,控制電路自動斷開,防止誤動作
這也是為什么繼電器 NC 觸點輸出仍然是工業(yè)安全中的首選方式。
五、實戰(zhàn)接線建議(繼電器常閉型)
一個典型的接法如下:
光柵內(nèi)部繼電器:
┌────┐
│繼電器│
└────┘
COM ─────────────┐
│
控制線圈
│
NC 端 ───────┬────→ 電源回路或安全繼電器
│
GND
這種接法確保只要有人進入防護區(qū)域,繼電器立即斷開回路,設(shè)備停機。
六、客戶常問問題與銷售話術(shù)
常見問題 | 建議回答 |
“你這光柵是常閉的嗎?” | 是繼電器輸出型,帶 NC 常閉端子,接急停最好。 |
“什么是常閉輸出?” | 平時導(dǎo)通,一遮擋就斷電,設(shè)備立刻停下。 |
“可不可以換成常開的?” | 可以,另一個 NO 端子就支持常開控制。 |
“有沒有非繼電器的輸出方式?” | 有NPN/PNP輸出型,也可以模擬常開/常閉邏輯。 |
七、常見應(yīng)用推薦與輸出建議
應(yīng)用場景 | 推薦輸出類型 | 常開/常閉建議 | 說明 |
沖床/激光切割/注塑 | 繼電器輸出 | 常閉 | 遮擋即停,保護人身安全 |
報警器/提示燈 | NPN / 繼電器 | 常開 | 遮擋時發(fā)出信號 |
PLC輸入處理 | NPN / PNP | 視程序設(shè)定 | 可選常開或常閉邏輯 |
帶認(rèn)證的安全系統(tǒng) | OSSD 輸出 | 固定常閉邏輯 | 滿足SIL2、PL e等安全要求 |
八、結(jié)語:光柵常開常閉不是隨便選的
選擇常開還是常閉,不僅僅是接線上的區(qū)別,
更關(guān)乎整套安全控制系統(tǒng)的可靠性和人員保護效果。
- 如果你需要讓設(shè)備“遮擋就停機”,請選 常閉輸出(繼電器 NC)
- 如果你只需要“有人時發(fā)個提示”,可以選 常開輸出(繼電器 NO 或 NPN常開)
選擇正確,安全無憂。