一文讀懂安全光柵中的各種信號類型：開關(guān)量、模擬量、脈沖量、數(shù)字量、通信量全解析

在選購和安裝安全光柵時(shí)，很多用戶會(huì)遇到一個(gè)常見問題：

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

其實(shí)，安全光柵的使用過程中可能涉及多種信號類型，包括開關(guān)量、模擬量、數(shù)字量、脈沖量和通信量等。本文將從信號分類的角度，帶你系統(tǒng)認(rèn)識各種信號在光柵系統(tǒng)中的作用，幫助你選型更合理、接線更清晰、溝通更專業(yè)。

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一、開關(guān)量信號（Switching Signal）——光柵輸出的主力信號

? 定義：

開關(guān)量信號只有兩個(gè)狀態(tài)：有或無、通或斷、1或0。
這是安全光柵最常見的輸出類型，例如：

• 手伸進(jìn)保護(hù)區(qū)域 → 光柵輸出OFF（斷開）
• 離開保護(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)用場景	信號類型	接線說明
光柵輸出信號控制PLC輸入	開關(guān)量	對應(yīng)NPN或PNP輸出
控制報(bào)警器、繼電器、接觸器	開關(guān)量	需通過中間繼電器轉(zhuǎn)換放大
光柵內(nèi)置繼電器輸出	開關(guān)量	常開/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關(guān)量信號，如 NPN 或 PNP。

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二、模擬量信號（Analog Signal）——少見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？

通常來說：

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

但以下場景可能涉及模擬量：

場景	是否為模擬量	說明
測量光幕（檢測工件輪廓）	? 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)信號供PLC模擬量輸入模塊處理
與模擬量模塊配合使用	? 光柵無模擬量，但PLC讀取后處理為模擬變量

?? 注意：普通對射安全光柵無需考慮模擬量輸出。

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

? 定義：

脈沖量是周期性高低電平變化的信號，代表“發(fā)生了某事件”。

? 在光柵系統(tǒng)中的作用：

應(yīng)用場景	脈沖信號來源	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	特殊高速光柵每遮擋一束光輸出一個(gè)脈沖	精準(zhǔn)檢測顆粒/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。

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

? 定義：

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

? 光柵相關(guān)場景：

場景	數(shù)字量信號說明
光柵與PLC的內(nèi)部處理	PLC將開關(guān)量轉(zhuǎn)為數(shù)字量處理
智能光柵模塊	可能通過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”，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（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。

? 光柵通信場景舉例：

光柵類型	通信方式	應(yīng)用說明
智能光柵	Modbus、CANopen	光柵狀態(tài)遠(yuǎn)程采集、參數(shù)遠(yuǎn)程配置
測量光幕	串口輸出X/Y坐標(biāo)	用于測量位置、高度、尺寸
安全PLC系統(tǒng)	Profisafe 或以太網(wǎng)通信	高等級安全認(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)型光柵常見配置。

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六、總結(jié)：安全光柵常見的信號類型有哪些？

信號類型	是否常見于光柵	說明
開關(guān)量	? 非常常見	光柵主要輸出類型，NPN/PNP/繼電器
模擬量	? 少見	特殊測量光幕才有
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)信號類型選購和接線安全光柵？

? 判斷思路：

• 只用于報(bào)警/急停？ → 選開關(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、測量？ → 可能需測量光幕，具備模擬量/通信量輸出