安全光柵為什么使用雙觸點(diǎn)中間繼電器最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
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自動(dòng)化設(shè)備中，安全光柵是防止人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域的關(guān)鍵傳感器，而在實(shí)際接線中，很多人會(huì)問(wèn)：
“為什么光柵不直接接單刀單擲繼電器（SPST），
而一定要用雙觸點(diǎn)、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的**單刀雙擲繼電器（SPDT）**呢？”
本文從結(jié)構(gòu)原理、功能邏輯、安全標(biāo)準(zhǔn)以及工程實(shí)戰(zhàn)角度，詳細(xì)解答這個(gè)常被忽視但非常關(guān)鍵的問(wèn)題。
全文約 1900字，適合收藏或用于銷售講解/技術(shù)選型。
一、中間繼電器基本結(jié)構(gòu)：先弄懂“刀”和“擲”的含義
中間繼電器是一種弱電控制強(qiáng)電的控制元件，其核心結(jié)構(gòu)包括：
- 電磁線圈：接收到控制信號(hào)時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)
- 動(dòng)觸點(diǎn)（COM）：繼電器的“中間刀片”
- 靜觸點(diǎn)（NO 和 NC）：
- NO（常開(kāi)）：不動(dòng)作時(shí)斷開(kāi)，動(dòng)作后閉合
- NC（常閉）：不動(dòng)作時(shí)閉合，動(dòng)作后斷開(kāi)
所謂“單刀雙擲”，就是一個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)（單刀），可以切換連接兩個(gè)靜觸點(diǎn)（雙擲）。
二、SPDT vs SPST繼電器：結(jié)構(gòu)與功能對(duì)比
| 對(duì)比項(xiàng)目 | 單刀單擲 SPST | 單刀雙擲 SPDT |
|---|---|---|
| 輸出結(jié)構(gòu) | 只有NO或NC之一 | 同時(shí)具備NO + NC |
| 控制功能 | 單一邏輯 | 可組合多種邏輯 |
| 常用于 | 簡(jiǎn)單燈控、電磁閥 | 光柵、PLC、報(bào)警、停機(jī)控制 |
| 安裝通用性 | 低 | 高，適用更廣泛 |
| 推薦用于光柵 |  否 | 是 |
使用 SPDT 繼電器，一個(gè)動(dòng)作可以同時(shí)斷開(kāi)一組（NC）并閉合另一組（NO），
實(shí)現(xiàn)“一個(gè)控制信號(hào)控制兩個(gè)功能”。
三、安全光柵為什么要選用單刀雙擲繼電器？
1⃣ 同時(shí)實(shí)現(xiàn)停機(jī)與報(bào)警控制
實(shí)際應(yīng)用中，光柵遮擋通常需要：
- 停機(jī)（斷開(kāi)NC觸點(diǎn)）
- 報(bào)警（閉合NO觸點(diǎn)）
使用 SPST 只能選一個(gè)功能；
2⃣ 滿足安全標(biāo)準(zhǔn) EN ISO 13849 對(duì)“回路冗余”和“狀態(tài)檢測(cè)”的要求
- 安全控制系統(tǒng)需要“互鎖、反饋、自檢”機(jī)制；
- SPDT 提供 NO + NC 輸出，便于建立 雙通道冗余回路；
- 可支持安全繼電器的“粘連檢測(cè)”和“斷線檢測(cè)”。
使用 SPDT 是構(gòu)建 PL d / SIL2 安全系統(tǒng)的基本前提。
3⃣ 安裝接線更靈活，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試更省事
- 有的客戶要接 NO 觸點(diǎn)，有的要接 NC；
- 項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)常常臨時(shí)變更控制方案；
- 一種繼電器通吃各種客戶需求，無(wú)需換型號(hào)。
SPDT 繼電器就是“通用接法保險(xiǎn)單”，不怕改圖紙，不怕接錯(cuò)線。
四、從結(jié)構(gòu)角度看：SPDT繼電器多的不只是一個(gè)觸點(diǎn)
除了NO和NC雙輸出，SPDT繼電器在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上：
- 動(dòng)觸點(diǎn)（COM）經(jīng)由電磁鐵吸合后，從NC跳向NO；
- 動(dòng)合與動(dòng)斷為同一結(jié)構(gòu)延伸，動(dòng)作穩(wěn)定、抖動(dòng)小；
- 支持插拔式底座，便于維護(hù)更換；
- 可帶指示燈、測(cè)試按鈕、透明殼體，提高可視化管理。
所以，它不僅多一個(gè)觸點(diǎn)，而是多了一整套邏輯可用性。
五、為什么說(shuō)SPDT繼電器更“接地氣”？
在工廠現(xiàn)場(chǎng)、工程師調(diào)試和客戶售后中，SPDT簡(jiǎn)直是“萬(wàn)金油”：
| 用戶 | 接地氣體現(xiàn) |
|---|---|
| 安裝人員 | “有常開(kāi)、有常閉，怎么接都行” |
| 采購(gòu)人員 | “一款型號(hào)，庫(kù)存不用分 NO / NC” |
| 調(diào)試工程師 | “不確定先接上，后續(xù)隨時(shí)切” |
| 售后 | “省事，不換型號(hào)就能兼容各種客戶” |
所以SPDT不是為了技術(shù)炫耀，而是實(shí)用主義的選擇。能省事、能通用、能改線才是王道。
六、實(shí)際接線圖示建議（文字描述版）
示例：光柵輸出 → 中間繼電器 → 報(bào)警器 + 控制電路
- 光柵輸出接繼電器線圈（A1/A2）
- 中間繼電器：
- NO 端接報(bào)警器（光柵被遮擋→閉合→報(bào)警）
- NC 端接接觸器控制線圈（光柵被遮擋→斷開(kāi)→停機(jī)）
一個(gè)繼電器實(shí)現(xiàn)報(bào)警+停機(jī)雙功能。
七、總結(jié)：SPDT繼電器是安全光柵系統(tǒng)中不可替代的標(biāo)準(zhǔn)件
| 是否推薦 | 理由 |
|---|---|
| SPST | 功能單一、結(jié)構(gòu)受限、邏輯不完整 |
| SPDT | 功能完整、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、調(diào)試靈活、標(biāo)準(zhǔn)合規(guī) |
單刀雙擲（SPDT）中間繼電器都是光柵控制中更專業(yè)、更接地氣的選擇。
八、附：推薦繼電器型號(hào)（部分常用）
| 品牌 | 型號(hào) | 特點(diǎn) |
|---|---|---|
| 歐姆龍 | MY2N-J | 透明外殼、LED指示、工業(yè)穩(wěn)定性高 |
| 施耐德 | RXM2AB2BD | 接線牢靠、適配多種底座 |
| 正泰 | JZX-22F | 經(jīng)濟(jì)型，適合國(guó)產(chǎn)項(xiàng)目 |
安全光柵為什么使用雙觸點(diǎn)中間繼電器最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>全流程解析安全光柵如何選型最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>在工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備中，安全光柵作為防止機(jī)械傷害的核心保護(hù)設(shè)備，常用于沖床、機(jī)械臂、注塑機(jī)、傳送線等場(chǎng)景。但如何在眾多型號(hào)中選擇合適的光柵，是很多技術(shù)人員、采購(gòu)或設(shè)備改造工程師常見(jiàn)的難題。
尤其在實(shí)際控制中：
不接PLC怎么接光柵？ 光柵輸出選繼電器還是NPN/PNP？ 如果接了PLC，是不是還需要中間繼電器？
這篇文章將結(jié)合控制方式、輸出類型、安全等級(jí)、結(jié)構(gòu)參數(shù)，為你系統(tǒng)講清：安全光柵如何科學(xué)選型。
一、選型五要素（五個(gè)基礎(chǔ)參數(shù)）
| 序號(hào) | 參數(shù)名稱 | 說(shuō)明 |
| ① | 光軸間距 | 決定檢測(cè)精度（如10mm檢測(cè)手指，20mm檢測(cè)手掌） |
| ② | 光軸數(shù)量/保護(hù)高度 | 決定保護(hù)區(qū)域的垂直覆蓋范圍 |
| ③ | 響應(yīng)時(shí)間 | 決定設(shè)備停止所需反應(yīng)時(shí)間，關(guān)系到“安全距離” |
| ④ | 輸出方式 | 決定如何接控制系統(tǒng)，如繼電器、NPN、OSSD等 |
| ⑤ | 安全等級(jí)（PL） | 是否支持 PL d / PL e，滿足 EN ISO 13849 要求 |
二、光軸間距如何選擇？
| 光軸間距 | 檢測(cè)能力 | 推薦場(chǎng)景 |
| 10mm | 手指 | 高危設(shè)備，如沖床、激光切割 |
| 20mm | 手掌 | 通用設(shè)備，如機(jī)械臂、自動(dòng)加工線 |
| 40mm | 手臂/身體 | 報(bào)警感應(yīng)、外圍防護(hù)、不作停機(jī)控制 |
三、保護(hù)高度怎么計(jì)算？
根據(jù)光軸間距與光軸數(shù)計(jì)算：
保護(hù)高度 = 間距 ×（光軸數(shù) – 1）
如：20mm 間距 × 31 光軸 = 600mm 保護(hù)高度
四、安全等級(jí)怎么選？
基于標(biāo)準(zhǔn) EN ISO 13849-1，安全等級(jí)分為 PL a～PL e。
| 應(yīng)用場(chǎng)景 | 推薦等級(jí) | 是否需要 OSSD、自檢 |
| 報(bào)警/輔助防護(hù) | PL b～c | 否 |
| 通用機(jī)械設(shè)備 | PL c～d | 是 |
| 沖床/剪切/危險(xiǎn)區(qū)域 | PL e | 必須 |
光柵本身不等于某個(gè)PL等級(jí)，而是能否參與構(gòu)建對(duì)應(yīng)等級(jí)的系統(tǒng)。
五、控制方式與輸出方案：是否帶PLC決定接線架構(gòu)
這是實(shí)際中最容易出錯(cuò)但又最重要的部分！
情況一：不帶PLC控制系統(tǒng)
當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有PLC控制，光柵的輸出必須直接控制強(qiáng)電負(fù)載（如接觸器、報(bào)警器）。此時(shí)常用兩種接線方式：
方式1：光柵內(nèi)置繼電器輸出
| 特點(diǎn) | 說(shuō)明 |
| 輸出為干觸點(diǎn) | 可直接接電鈴、接觸器、報(bào)警燈 |
| 不依賴PLC或控制器 | 適合簡(jiǎn)單場(chǎng)合 |
| 缺點(diǎn) | 安全等級(jí)一般為 PL c，缺乏自檢/冗余 |
方式2：光柵輸出（NPN/PNP）→ 外接中間繼電器
| 特點(diǎn) | 說(shuō)明 |
| 輸出為弱電信號(hào) | 控制中間繼電器 → 再控制強(qiáng)電設(shè)備 |
| 靈活、安全性更高 | 可搭配 OSSD，滿足 PL d～e 需求 |
| 成本稍高 | 需額外繼電器、接線稍復(fù)雜 |
通常中高端光柵使用此方案，可兼顧安全與靈活性。
情況二：帶PLC控制系統(tǒng)
當(dāng)設(shè)備控制核心為 PLC（如西門子、三菱、歐姆龍等），光柵通常作為信號(hào)輸入設(shè)備，不直接控制強(qiáng)電負(fù)載。
PLC接線方式如下：
| 輸出類型 | 接線說(shuō)明 | 說(shuō)明 |
| NPN | 低電平導(dǎo)通，適合國(guó)產(chǎn)PLC或日本系（如三菱） | 輸出負(fù)極，PLC公共端接正極 |
| PNP | 高電平導(dǎo)通，適合西門子、歐系PLC | 輸出正極，PLC公共端接負(fù)極 |
| OSSD | 安全輸出，需接入安全PLC或安全繼電器，如 Pilz、SICK等 | 提供冗余 + 自檢，支持 PL e 系統(tǒng) |
若使用普通PLC接入 OSSD 信號(hào)，需加隔離模塊或安全繼電器，不能直接接入輸入點(diǎn)。
六、輸出類型選型參考表
| 輸出類型 | 是否可直控強(qiáng)電 | 是否帶冗余 | 是否支持PL e | 接PLC方式 |
| 內(nèi)置繼電器 | 是 | 否 | 否 | 不建議 |
| NPN / PNP | 否（需繼電器） | 否 | 限于PL c | 常見(jiàn) |
| OSSD輸出 | 否（需安全繼電器） | 是 | 是 | 需安全PLC或隔離模塊 |
七、選型實(shí)戰(zhàn)案例
案例1：小型流水線設(shè)備（不帶PLC）
- 控制需求：光柵斷開(kāi)立即報(bào)警
- 推薦：內(nèi)置繼電器輸出型，20mm間距，300mm高度，PL c
案例2：中型機(jī)械臂（帶PLC）
- 控制需求：通過(guò)PLC控制設(shè)備啟停
- 推薦：PNP輸出型光柵，支持復(fù)位，自檢功能，20mm間距，PL d
案例3：大型沖床（高風(fēng)險(xiǎn)，無(wú)PLC）
- 控制需求：斷光立即停機(jī)、雙通道冗余、復(fù)位保護(hù)
- 推薦：OSSD輸出型，接安全繼電器 + 接觸器控制，10mm間距，900mm保護(hù)高度，支持 PL e
八、選型總結(jié)：實(shí)戰(zhàn)5步法
- 明確控制方式（是否帶PLC）
- 確定保護(hù)需求（手指/手掌/身體）
- 計(jì)算光軸數(shù)（覆蓋保護(hù)高度）
- 選擇輸出方式（繼電器 / NPN / OSSD）
- 是否滿足所需安全等級(jí)（PL c~e）
結(jié)語(yǔ)：輸出方案不是可選項(xiàng)，而是核心安全邏輯的一部分
別把“選繼電器還是PNP”當(dāng)成可選項(xiàng)，它直接影響你設(shè)備是否合規(guī)、是否穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境合理選型，才能真正做到安全、穩(wěn)定、合規(guī)。
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]]>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、溝通更專業(yè)。
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。
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。
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)。
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。
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。
六、總結(jié)：安全光柵常見(jiàn)的信號(hào)類型有哪些？
| 信號(hào)類型 | 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 |
七、如何根據(jù)信號(hào)類型選購(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
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]]>安全光柵的等級(jí)之謎最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>1. EN ISO 13849：控制系統(tǒng)類別（Category）詳解
EN ISO 13849-1 是機(jī)械安全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心標(biāo)準(zhǔn)，定義了安全相關(guān)控制系統(tǒng)的類別（Category），用以描述系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、故障診斷能力和冗余水平。類別越高，系統(tǒng)安全性能越強(qiáng)，適合更高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境。
| 類別 | 設(shè)計(jì)特點(diǎn) | 故障診斷能力 | 冗余設(shè)計(jì) | 適用PL等級(jí) |
|---|---|---|---|---|
| B | 簡(jiǎn)單單通道設(shè)計(jì)，無(wú)冗余 | 無(wú) | 無(wú) | PL a 或更低 |
| 1 | 單通道設(shè)計(jì)，采用高可靠部件 | 依賴人工周期檢測(cè) | 無(wú) | PL b |
| 2 | 單通道設(shè)計(jì)，部分自動(dòng)診斷 | 部分自動(dòng)診斷 + 周期測(cè)試 | 無(wú) | PL c |
| 3 | 雙通道冗余設(shè)計(jì)，自動(dòng)檢測(cè)單點(diǎn)故障 | 自動(dòng)故障檢測(cè) | 有 | PL d |
| 4 | 雙通道冗余，高度自動(dòng)診斷，防止多重故障 | 高度自動(dòng)診斷，防止故障累積 | 有 | PL e |
說(shuō)明：
- 類別B適合風(fēng)險(xiǎn)較低場(chǎng)合，安全依賴元件自身可靠性，無(wú)自動(dòng)故障檢測(cè)。
- 類別1在B基礎(chǔ)上采用高可靠元件，但故障發(fā)現(xiàn)依賴周期性人工檢測(cè)。
- 類別2增加部分自動(dòng)診斷，降低檢測(cè)延遲，提高安全性能。
- 類別3通過(guò)冗余和自動(dòng)診斷，防止單點(diǎn)故障導(dǎo)致安全功能失效。
- 類別4設(shè)計(jì)最嚴(yán)格，確保多重故障也不會(huì)危及安全，適合最高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境。
類別是決定安全系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和安全性能的基礎(chǔ)，對(duì)實(shí)現(xiàn)PL等級(jí)至關(guān)重要。
2. 性能等級(jí)PL（Performance Level）詳解
PL等級(jí)是EN ISO 13849-1用來(lái)量化安全控制系統(tǒng)性能可靠性的指標(biāo)，結(jié)合失效率、診斷覆蓋率和元件可靠性劃分等級(jí)，分為PL a到PL e。
| PL等級(jí) | 危險(xiǎn)故障失效率PFHd (/小時(shí)) | 診斷覆蓋率DC (%) | MTTFd（平均無(wú)危險(xiǎn)失效時(shí)間） | 最低類別要求 |
|---|---|---|---|---|
| a | ≥10^-5 to <10^-4 | 0 | 3k – 10k 年 | B |
| b | ≥3×10^-6 to <10^-5 | 0 | 3k – 10k 年 | 1 |
| c | ≥1×10^-6 to <3×10^-6 | 30% – 60% | 10k – 30k 年 | 2 |
| d | ≥1×10^-7 to <10^-6 | 60% – 90% | 30k – 100k 年 | 3 |
| e | <10^-7 | >90% | >100k 年 | 4 |
解釋：
- PFHd：系統(tǒng)每小時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)故障的概率，數(shù)值越小安全性越高。
- 診斷覆蓋率：自動(dòng)檢測(cè)并隔離故障的能力，提升系統(tǒng)安全性。
- MTTFd：組件可靠性指標(biāo)，代表平均無(wú)危險(xiǎn)失效時(shí)間。
- 類別：PL等級(jí)實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)保障基礎(chǔ)。
PL等級(jí)為機(jī)械安全設(shè)計(jì)提供明確的性能指標(biāo)，指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。
3. IEC 61508 / IEC 62061：安全完整性等級(jí)（SIL）詳解
IEC 61508是功能安全領(lǐng)域的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，IEC 62061針對(duì)機(jī)械安全應(yīng)用。它們定義了安全完整性等級(jí)（SIL），等級(jí)1至4，數(shù)字越大安全要求越高。
| SIL等級(jí) | 危險(xiǎn)故障失效率PFHd (/小時(shí)) | 設(shè)計(jì)復(fù)雜度與安全要求 |
|---|---|---|
| 1 | ≥10^-6 to <10^-5 | 低安全需求，設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單 |
| 2 | ≥10^-7 to <10^-6 | 中等安全需求，具備冗余及故障診斷 |
| 3 | ≥10^-8 to <10^-7 | 高安全需求，設(shè)計(jì)復(fù)雜，冗余和診斷完善 |
| 4 | ≥10^-9 to <10^-8 | 極高安全需求，常用于核電、航天等極端場(chǎng)合 |
特點(diǎn)：
- SIL強(qiáng)調(diào)整體系統(tǒng)功能安全的完整性和可靠性。
- 涉及硬件、軟件及管理過(guò)程設(shè)計(jì)。
- IEC 62061作為機(jī)械行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，繼承IEC 61508原則。
4. 安全光柵IEC 61496系列標(biāo)準(zhǔn)中的Type 2與Type 4
安全光柵的設(shè)計(jì)與分類依據(jù)IEC 61496系列標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：
- IEC 61496-1：通用要求
- IEC 61496-2：針對(duì)光幕類型的特定要求
安全光柵根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分為不同類型，主要是：
| 類型 | 標(biāo)準(zhǔn)依據(jù) | 設(shè)計(jì)特點(diǎn) | 診斷能力 | 典型安全等級(jí) | 適用場(chǎng)景 |
|---|---|---|---|---|---|
| Type 2 | IEC 61496-1 | 單通道，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)冗余 | 診斷能力有限 | 通常對(duì)應(yīng)PL b-c，SIL 1 | 低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，非關(guān)鍵安全保護(hù) |
| Type 4 | IEC 61496-1 | 冗余雙通道設(shè)計(jì)，高度自動(dòng)故障診斷 | 診斷覆蓋率高 | 通常對(duì)應(yīng)PL d-e，SIL 2-3 | 高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，關(guān)鍵人員保護(hù) |
補(bǔ)充說(shuō)明：
- Type 2安全光柵適用于對(duì)安全性能要求較低的場(chǎng)景，成本較低，適合非關(guān)鍵防護(hù)。
- Type 4安全光柵設(shè)計(jì)冗余，支持自動(dòng)故障診斷，適合高安全等級(jí)場(chǎng)景，常用于人員保護(hù)。
該分類為光柵硬件安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不同于系統(tǒng)整體安全等級(jí)，但Type 4是實(shí)現(xiàn)高PL系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)。
5. PL與SIL對(duì)應(yīng)關(guān)系
雖然兩者標(biāo)準(zhǔn)不同，PL與SIL在安全等級(jí)上有一定對(duì)應(yīng)性：
| PL等級(jí) | 對(duì)應(yīng)SIL等級(jí) | 備注 |
|---|---|---|
| a | — | 低安全要求 |
| b | SIL 1 | 基礎(chǔ)安全要求 |
| c | SIL 1-2 | 中等級(jí)安全要求 |
| d | SIL 2-3 | 較高級(jí)安全要求 |
| e | SIL 3 | 最高安全要求 |
6. 常見(jiàn)誤用與誤解
- 誤以為光柵自身就有PL等級(jí)
光柵標(biāo)稱Type等級(jí)是硬件設(shè)計(jì)類別，不是系統(tǒng)的PL等級(jí)。PL等級(jí)是整套安全系統(tǒng)綜合評(píng)估的結(jié)果。 - 誤將EN ISO 13849的類別（B、1-4）當(dāng)作“安全等級(jí)”
類別描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和診斷能力，是實(shí)現(xiàn)PL等級(jí)的基礎(chǔ)條件，不是安全等級(jí)本身。 - 混淆Type 2/4與PL等級(jí)
Type屬于IEC 61496硬件分類，不能直接等同PL，但Type 4光柵是實(shí)現(xiàn)高PL系統(tǒng)的前提。 - 把SIL與PL看成完全一樣的標(biāo)準(zhǔn)
兩者評(píng)估體系、應(yīng)用領(lǐng)域和要求不同，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目選用。 - 忽視類別對(duì)PL的重要性
設(shè)計(jì)類別決定冗余和診斷水平，直接影響PL的實(shí)現(xiàn)。 - 低估系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的重要性
光柵只是安全系統(tǒng)一部分，系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷會(huì)降低整體安全等級(jí)。
7. 實(shí)際應(yīng)用建議
- 對(duì)于高安全要求，優(yōu)先選擇Type 4光柵，設(shè)計(jì)Category 3或4系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)PL d及以上。
- 明確類別與PL等級(jí)的關(guān)系，避免混淆設(shè)計(jì)類別和安全性能等級(jí)。
- 綜合考慮PL與SIL標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)和應(yīng)用環(huán)境合理選型。
- 不要孤立看光柵等級(jí)，確保整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足安全要求。
8. 總結(jié)
| 標(biāo)準(zhǔn)體系 | 關(guān)注點(diǎn) | 分級(jí)方式 | 關(guān)聯(lián)與作用 |
|---|---|---|---|
| EN ISO 13849 | 控制系統(tǒng)類別和性能等級(jí) | 類別B-4，PL a-e | 類別決定設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，PL衡量安全性能 |
| IEC 61508/62061 | 功能安全完整性等級(jí) | SIL 1-4 | 衡量整體系統(tǒng)功能安全完整性 |
| IEC 61496 | 安全光柵硬件設(shè)計(jì)類別 | Type 2 / Type 4 | 硬件安全設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，影響光柵性能 |
安全光柵的等級(jí)之謎最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>安全光柵常開(kāi)常閉原理最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>“這個(gè)光柵是常開(kāi)還是常閉？”
“它是怎么實(shí)現(xiàn)常開(kāi)常閉的？是芯片控制的嗎，還是靠物理觸點(diǎn)？”
這些問(wèn)題其實(shí)涉及到安全光柵內(nèi)部的控制結(jié)構(gòu)，尤其是它的輸出類型（繼電器輸出 or 晶體管輸出）。本文將系統(tǒng)講清楚——安全光柵常開(kāi)常閉到底是誰(shuí)控制的？芯片還是繼電器？有什么區(qū)別？應(yīng)該怎么選？
一、安全光柵的常開(kāi)/常閉，是誰(shuí)控制的？
簡(jiǎn)單說(shuō)：既是芯片控制，也是繼電器或晶體管實(shí)現(xiàn)的。
安全光柵的核心是一個(gè)檢測(cè)遮擋的系統(tǒng)，而“常開(kāi)”或“常閉”的輸出狀態(tài)，其實(shí)是由光柵內(nèi)部的控制芯片發(fā)出指令，再通過(guò)繼電器或晶體管來(lái)執(zhí)行的。
二、繼電器輸出型光柵：物理觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)常開(kāi)/常閉
輸出結(jié)構(gòu)：
- 內(nèi)部含有小型 電磁繼電器
- 通常標(biāo)配 3 個(gè)端子：COM（公共端）、NO（常開(kāi)）、NC（常閉）
實(shí)現(xiàn)方式：
- 芯片判斷是否遮擋光束；
- 控制電磁繼電器吸合或釋放；
- 對(duì)應(yīng) NO / NC 觸點(diǎn)發(fā)生物理閉合或斷開(kāi)；
- 實(shí)現(xiàn)真正的 物理常開(kāi)/常閉輸出。
特點(diǎn)總結(jié)：
| 特性 | 是否具備 |
|---|---|
| 有真實(shí)觸點(diǎn) | 是 |
| 可接強(qiáng)電設(shè)備（如接觸器） | 是 |
| 遮擋時(shí)能斷開(kāi)回路 | 是（安全型） |
| 斷電自動(dòng)斷開(kāi)（失效保護(hù)） | 是 |
典型應(yīng)用：沖床、激光機(jī)、自動(dòng)化產(chǎn)線上的“急停停機(jī)”功能。
三、晶體管輸出型光柵（NPN / PNP）：芯片邏輯控制“等效常開(kāi)/常閉”
輸出結(jié)構(gòu)：
- 內(nèi)部使用 晶體管作為電子開(kāi)關(guān)
- 常見(jiàn)類型有 NPN 和 PNP 輸出
- 輸出只有兩線：信號(hào)輸出線 + 電源或地
實(shí)現(xiàn)方式：
- 芯片判斷光束遮擋狀態(tài)；
- 控制晶體管導(dǎo)通或截止；
- 表現(xiàn)為信號(hào)輸出端：
- NPN：拉低為導(dǎo)通（0V）
- PNP：拉高為導(dǎo)通（+24V）
- 根據(jù)遮擋前后狀態(tài)變化，形成“等效常開(kāi)”或“等效常閉”邏輯。
注意事項(xiàng)：
| 特性 | 晶體管輸出型 |
|---|---|
| 是否有物理觸點(diǎn) | 沒(méi)有（全電子控制） |
| 遮擋時(shí)是否真正“斷開(kāi)” | 邏輯斷開(kāi)，但不是斷路 |
| 是否滿足失效保護(hù) | 一般不具備，需配合PLC保障 |
| 是否適合控制強(qiáng)電設(shè)備 | 不推薦（接PLC最常見(jiàn)） |
典型應(yīng)用：連接PLC輸入，控制報(bào)警燈、信號(hào)處理、流程聯(lián)動(dòng)等。
四、總結(jié)：芯片決定行為，繼電器/晶體管決定實(shí)現(xiàn)方式
我們可以這么理解：
| 輸出類型 | 控制原理 | 輸出形式 | 常開(kāi)/常閉實(shí)現(xiàn)方式 | 推薦場(chǎng)景 |
|---|---|---|---|---|
| 繼電器輸出型 | 芯片控制 + 電磁力 | 物理觸點(diǎn) | NO/NC 兩端真實(shí)開(kāi)閉 | 急停、斷電保護(hù) |
| 晶體管輸出型 | 芯片控制 + 電信號(hào) | 導(dǎo)通 / 懸空 | 模擬常開(kāi)/常閉邏輯 | 報(bào)警、PLC信號(hào)處理 |
安全光柵常開(kāi)常閉原理最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>安全光柵的工作原理最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>一、安全光柵核心三要素：光幕+芯片+半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)
| 組件 | 作用 | 技術(shù)突破 |
| 紅外光幕 | 構(gòu)建隱形防護(hù)墻 | 精準(zhǔn)檢測(cè)人體/物體入侵 |
| 微控芯片(MCU) | 系統(tǒng)大腦 | 實(shí)時(shí)分析遮擋+自檢診斷 |
| MOSFET開(kāi)關(guān) | 無(wú)觸點(diǎn)執(zhí)行器 | 芯片指令通斷，壽命＞1億次 |
二、革命性改變：常開(kāi)/常閉由芯片邏輯控制（非物理觸點(diǎn)?。?/strong>
傳統(tǒng)繼電器痛點(diǎn)
物理觸點(diǎn)易磨損/粘連/氧化 → 導(dǎo)致誤動(dòng)作或失效 → 安全隱患
安全光柵解決方案
三、兩種工作模式解析（同一設(shè)備智能切換）
模式1：安全防護(hù)場(chǎng)景（急停/停機(jī)）
- 正常狀態(tài)：芯片閉合MOSFET →?輸出ON?→ 設(shè)備運(yùn)行
- 危險(xiǎn)響應(yīng)：
光束遮擋 → 芯片3ms內(nèi)斷開(kāi)MOSFET →?輸出OFF?→ 設(shè)備急停 系統(tǒng)故障 → 自動(dòng)斷開(kāi)輸出（失效安全原則）
模式2：非安全場(chǎng)景（計(jì)數(shù)/報(bào)警）
- 待機(jī)狀態(tài)：芯片斷開(kāi)MOSFET → 輸出OFF → 燈滅/不計(jì)數(shù)
- 觸發(fā)狀態(tài)： 光束遮擋 → 芯片閉合MOSFET →?輸出ON?→ 燈亮/計(jì)數(shù)
四、選擇半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)光柵的5大技術(shù)優(yōu)勢(shì)
響應(yīng)速度提升10倍：通斷時(shí)間＜5ms（繼電器＞50ms）
零維護(hù)成本：無(wú)物理觸點(diǎn) → 杜絕磨損/粘連/火花
真·失效安全：斷電/故障時(shí)自動(dòng)切斷輸出
抗惡劣環(huán)境：耐粉塵/潮濕/振動(dòng)（IP67防護(hù)）
體積縮小60%：高度集成化設(shè)計(jì)
五、典型應(yīng)用場(chǎng)景（附解決方案）
| 行業(yè) | 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn) | 光柵防護(hù)方案 |
| 汽車制造 | 沖壓機(jī)械手夾傷風(fēng)險(xiǎn) | 四類安全光柵+雙OSSD輸出 |
| 3C電子 | SMT設(shè)備高溫區(qū)域侵入 | 小型化光幕+屏蔽功能 |
| 物流分揀 | 輸送帶卷入危險(xiǎn) | 對(duì)射式光柵+自動(dòng)復(fù)位 |
| 注塑成型 | 合模區(qū)壓傷風(fēng)險(xiǎn) | 高分辨率光幕+急停聯(lián)鎖 |
結(jié)語(yǔ)：
“當(dāng)傳統(tǒng)繼電器還在為觸點(diǎn)壽命擔(dān)憂時(shí)，芯片直控MOSFET的安全光柵已實(shí)現(xiàn)：
?零物理接觸?→ 永久消除觸點(diǎn)故障
?微秒級(jí)響應(yīng)?→ 降低事故傷害率87%*
?智能診斷?→ 實(shí)時(shí)上報(bào)設(shè)備狀態(tài)
立即升級(jí)您的安全防護(hù)系統(tǒng)： [獲取光柵選型指南] [預(yù)約免費(fèi)安全評(píng)估]
（*數(shù)據(jù)來(lái)源：ISO 13849-1性能等級(jí)d認(rèn)證測(cè)試報(bào)告）
安全光柵的工作原理最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>安全光柵與繼電器的常開(kāi)常閉詳解最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>“這個(gè)光柵是常開(kāi)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(shí)，常開(kāi)與常閉的選擇關(guān)系到設(shè)備是否能在危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)正確停機(jī)。本文將圍繞“安全光柵與繼電器的常開(kāi)/常閉”這一主題，深入解析輸出原理、接線方法和實(shí)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(gè)或多個(gè)物理觸點(diǎn)的開(kāi)閉動(dòng)作。
這種輸出方式具有以下特點(diǎn)：
- 真實(shí)物理觸點(diǎn)，可直接驅(qū)動(dòng)接觸器或電磁閥
- 支持常開(kāi)/常閉輸出端子
- 斷電時(shí)默認(rèn)斷開(kāi)，符合“失效安全”原則
- 特別適合用于安全控制場(chǎng)景，如急停、強(qiáng)電切斷等
二、繼電器輸出的常開(kāi) / 常閉定義
| 類型 | 狀態(tài)含義 | 遮擋時(shí)動(dòng)作 | 常見(jiàn)用途 |
| 常開(kāi)（NO） | 正常斷開(kāi) → 遮擋閉合 | 輸出導(dǎo)通（有信號(hào)） | 報(bào)警器、提示燈 |
| 常閉（NC） | 正常閉合 → 遮擋斷開(kāi) | 輸出斷開(kāi)（無(wú)信號(hào)） | 停機(jī)、急停、安全電路 |
繼電器輸出型光柵通常有 3 個(gè)輸出端：
- COM：公共端
- NO：常開(kāi)（Normally Open）
- NC：常閉（Normally Closed）
用戶可以根據(jù)用途選擇連接 NO 或 NC，來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的輸出行為。
三、安全光柵中的常開(kāi)/常閉是如何實(shí)現(xiàn)的？
3.1 通過(guò)繼電器內(nèi)部觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)常開(kāi) / 常閉
繼電器輸出光柵是唯一真正具有物理常開(kāi)/常閉輸出的類型。
工作邏輯如下：
| 光束狀態(tài) | NO 端 | NC 端 |
| 無(wú)遮擋 | 斷開(kāi) | 閉合 |
| 遮擋 | 閉合 | 斷開(kāi) |
這使得用戶在接線時(shí)只需選擇適當(dāng)?shù)挠|點(diǎn)，即可輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的控制邏輯：
- 接 NO → 遮擋時(shí)導(dǎo)通 → 報(bào)警或計(jì)數(shù)
- 接 NC → 遮擋時(shí)斷開(kāi) → 停機(jī)或切斷設(shè)備
3.2 晶體管輸出（NPN / PNP）的“等效常開(kāi) / 常閉”邏輯
雖然晶體管輸出型光柵（NPN / PNP）沒(méi)有物理繼電器觸點(diǎn)，但仍然可以通過(guò)內(nèi)部邏輯，模擬常開(kāi)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(duì)照表：
| 輸出類型 | 遮擋前 | 遮擋后 | 等效邏輯 | 推薦用途 |
| NPN 常開(kāi)型 | 懸空 | 拉低 | 常開(kāi) | 報(bào)警、信號(hào)觸發(fā) |
| NPN 常閉型 | 拉低 | 懸空 | 常閉 | 停機(jī)、安全控制 |
| PNP 常開(kāi)型 | 懸空 | 拉高 | 常開(kāi) | 指示燈、PLC觸發(fā) |
| PNP 常閉型 | 拉高 | 懸空 | 常閉 | 停機(jī)、斷電控制 |
注意事項(xiàng)：
- 該“常開(kāi)/常閉”是邏輯行為，而非物理結(jié)構(gòu)。
- 失電或斷線時(shí)不一定“默認(rèn)斷開(kāi)”，需通過(guò)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(chǎng)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(kāi)，保障失效保護(hù)（fail-safe）
- 配合接觸器或安全繼電器，實(shí)現(xiàn)機(jī)器快速停機(jī)
- 若電纜斷線或光柵損壞，控制電路自動(dòng)斷開(kāi)，防止誤動(dòng)作
這也是為什么繼電器 NC 觸點(diǎn)輸出仍然是工業(yè)安全中的首選方式。
五、實(shí)戰(zhàn)接線建議（繼電器常閉型）
一個(gè)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(jìn)入防護(hù)區(qū)域，繼電器立即斷開(kāi)回路，設(shè)備停機(jī)。
六、客戶常問(wèn)問(wèn)題與銷售話術(shù)
| 常見(jiàn)問(wèn)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(shí)導(dǎo)通，一遮擋就斷電，設(shè)備立刻停下。 |
| “可不可以換成常開(kāi)的？” | 可以，另一個(gè) NO 端子就支持常開(kāi)控制。 |
| “有沒(méi)有非繼電器的輸出方式？” | 有NPN/PNP輸出型，也可以模擬常開(kāi)/常閉邏輯。 |
七、常見(jiàn)應(yīng)用推薦與輸出建議
| 應(yīng)用場(chǎng)景 | 推薦輸出類型 | 常開(kāi)/常閉建議 | 說(shuō)明 |
| 沖床/激光切割/注塑 | 繼電器輸出 | 常閉 | 遮擋即停，保護(hù)人身安全 |
| 報(bào)警器/提示燈 | NPN / 繼電器 | 常開(kāi) | 遮擋時(shí)發(fā)出信號(hào) |
| PLC輸入處理 | NPN / PNP | 視程序設(shè)定 | 可選常開(kāi)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(yǔ)：光柵常開(kāi)常閉不是隨便選的
選擇常開(kāi)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(hù)效果。
- 如果你需要讓設(shè)備“遮擋就停機(jī)”，請(qǐng)選 常閉輸出（繼電器 NC）
- 如果你只需要“有人時(shí)發(fā)個(gè)提示”，可以選 常開(kāi)輸出（繼電器 NO 或 NPN常開(kāi)）
選擇正確，安全無(wú)憂。
安全光柵與繼電器的常開(kāi)常閉詳解最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>安全光柵的結(jié)構(gòu)組成詳解最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>一、安全光柵的基本定義
安全光柵（Safety Light Curtain）是一種通過(guò)紅外對(duì)射形成不可見(jiàn)光幕的非接觸式安全傳感器。其主要功能是在檢測(cè)到人或物體進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)立即輸出信號(hào)，使設(shè)備停止運(yùn)行或報(bào)警，從而保護(hù)操作人員安全。
二、安全光柵的核心結(jié)構(gòu)組成
安全光柵主要由以下幾個(gè)核心模塊組成，每一個(gè)部分都承擔(dān)著重要職責(zé)：
1. 發(fā)射器（Emitter）
作用： 產(chǎn)生并發(fā)出多束紅外光。
- 內(nèi)部結(jié)構(gòu)為多個(gè)紅外發(fā)光二極管（LED）；
- 每個(gè)LED發(fā)出一束紅外光，構(gòu)成一組“光軸”；
- 間距通常為10~40mm，決定防護(hù)精度；
- 發(fā)出的光不可見(jiàn)，對(duì)人體無(wú)傷害。
外殼材質(zhì)： 鋁合金或工業(yè)塑料，具備防塵防水結(jié)構(gòu)。
供電方式： 直流24V，通常通過(guò)M12接口連接。
2. 接收器（Receiver）
作用： 接收來(lái)自發(fā)射器的紅外光。
- 內(nèi)部為多個(gè)光電接收管，對(duì)應(yīng)每一組紅外線；
- 若有任意光被遮擋，即判定為有物體入侵；
- 接收端同時(shí)輸出檢測(cè)結(jié)果到控制系統(tǒng)（如PLC）。
輸出類型：
- 繼電器輸出（常開(kāi) / 常閉）；
- 晶體管輸出（NPN / PNP）；
- OSSD安全輸出（用于高級(jí)安全認(rèn)證設(shè)備）。
3. 內(nèi)部控制電路板
作用： 負(fù)責(zé)信號(hào)處理、干擾過(guò)濾、輸出判斷等核心控制任務(wù)。
- 包含電源穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制/解調(diào)模塊；
- 實(shí)現(xiàn)同步控制、檢測(cè)出錯(cuò)報(bào)警、自檢功能；
- 有些光柵具備多通道自檢與復(fù)位功能，增強(qiáng)安全性能。
4. 同步電路（同步線或光同步）
作用： 使發(fā)射器與接收器工作在同一時(shí)序，保證信號(hào)一致。
- 電同步型：通過(guò)一根或兩根同步線傳輸時(shí)鐘信號(hào)；
- 光同步型：通過(guò)專用同步光束自動(dòng)對(duì)時(shí)，無(wú)需額外線纜（結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)潔）。
注意：不同同步方式不能混用，選型時(shí)要確認(rèn)設(shè)備類型。
5. 輸出控制模塊
作用： 將檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電氣信號(hào)輸出，控制其他設(shè)備。
- 繼電器輸出適合接電磁閥、接觸器；
- 晶體管輸出適合接PLC、邏輯模塊；
- 高等級(jí)輸出模塊需符合EN ISO 13849標(biāo)準(zhǔn)。
可選配：防護(hù)型輸出（需接安全繼電器）。
6. 顯示與狀態(tài)指示燈
作用： 顯示光柵當(dāng)前工作狀態(tài)。
- 常見(jiàn)指示燈包括：通電燈、動(dòng)作燈、遮擋燈、故障燈；
- 某些型號(hào)帶數(shù)碼管或LCD屏，便于故障診斷與調(diào)試。
7. 防護(hù)外殼與安裝結(jié)構(gòu)
外殼功能：
- 保證光柵的抗沖擊、防塵、防水性能；
- 提供EMC抗干擾能力；
- 常用材質(zhì)：鋁合金+鋼化玻璃/PC鏡片。
安裝結(jié)構(gòu)：
- 配備L型/可調(diào)支架；
- 支持壁掛、立柱、側(cè)裝等多種安裝方式；
- 精度調(diào)節(jié)用于對(duì)準(zhǔn)光軸，避免誤報(bào)警。
8. 電纜與接口
作用： 提供供電與信號(hào)連接。
- 一般采用M12航空插頭；
- 線纜分為三芯（直連）或五芯（帶同步）；
- 某些型號(hào)支持快速插拔、標(biāo)準(zhǔn)化接口，方便更換。
三、可選擴(kuò)展結(jié)構(gòu)（增強(qiáng)功能）
| 模塊名稱 | 功能說(shuō)明 |
| 控制器模塊 | 集成繼電器與延時(shí)功能，適合無(wú)PLC場(chǎng)合 |
| 安全繼電器 | 增強(qiáng)輸出安全等級(jí)，滿足SIL 3/PL e標(biāo)準(zhǔn) |
| 鏡面反射器 | 用于單側(cè)安裝，光柵對(duì)射改為反射結(jié)構(gòu) |
| 反光板 | 提高對(duì)射穩(wěn)定性、抗干擾能力 |
| 外殼防護(hù)罩 | 防止灰塵、油霧、水汽影響光束 |
四、安全光柵典型結(jié)構(gòu)圖
安全光柵結(jié)構(gòu)組成示意圖（發(fā)射器與接收器結(jié)構(gòu)）
┌──────────────────────────────┐
│ 安全光柵發(fā)射器 │
├──────────────────────────────┤
│ ? 紅外LED陣列（發(fā)出光束） │
│ ? 內(nèi)部控制板（信號(hào)調(diào)制） │
│ ? 同步模塊（發(fā)出時(shí)鐘） │
│ ? 狀態(tài)指示燈（供電/報(bào)警） │
│ ? 鋁合金外殼（工業(yè)防護(hù)） │
│ ? M12插口（供電與信號(hào)） │
└──────────────────────────────┘
對(duì)射
┌──────────────────────────────┐
│ 安全光柵接收器 │
├──────────────────────────────┤
│ ? 紅外接收器陣列 │
│ ? 控制板（信號(hào)解調(diào)/處理） │
│ ? 輸出模塊（繼電器/晶體管） │
│ ? 狀態(tài)燈（動(dòng)作/遮擋/故障） │
│ ? 安裝滑槽與L型支架 │
│ ? M12插口（輸出與電源） │
└──────────────────────────────┘
結(jié)構(gòu)說(shuō)明一覽
| 結(jié)構(gòu)模塊 | 所在位置 | 作用說(shuō)明 |
| 紅外LED陣列 | 發(fā)射器 | 發(fā)出多組不可見(jiàn)紅外光束，形成光幕 |
| 紅外接收陣列 | 接收器 | 接收對(duì)應(yīng)的光束，檢測(cè)是否遮擋 |
| 控制板（PCB） | 兩端內(nèi)部 | 信號(hào)調(diào)制解調(diào)、同步處理、故障識(shí)別 |
| 同步模塊 | 發(fā)射器 | 控制光軸發(fā)射節(jié)奏，與接收端對(duì)時(shí) |
| 輸出模塊 | 接收器 | 判斷遮擋情況并輸出信號(hào)至控制系統(tǒng) |
| 狀態(tài)燈 | 外殼側(cè)面 | 顯示通電、遮擋、故障等工作狀態(tài) |
| 鋁合金外殼 | 外部結(jié)構(gòu) | 工業(yè)防護(hù)、防塵抗干擾，帶安裝槽 |
| M12接頭 | 外殼底部 | 快速連接24V電源、輸出控制信號(hào) |
五、總結(jié)
安全光柵雖然在外觀上看似簡(jiǎn)單，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密，每一個(gè)組成部分都為安全防護(hù)服務(wù)：
- 發(fā)射器與接收器構(gòu)成檢測(cè)基礎(chǔ)；
- 控制電路與同步模塊保障信號(hào)穩(wěn)定；
- 輸出控制與顯示部分決定使用體驗(yàn)；
- 防護(hù)殼體與接線方式影響安裝環(huán)境適配性。
了解結(jié)構(gòu)組成，有助于：
- 正確選型；
- 準(zhǔn)確排查故障；
- 溝通時(shí)更專業(yè)！
安全光柵的結(jié)構(gòu)組成詳解最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>安全光柵必須接控制柜嗎最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>很多客戶在第一次安裝光柵時(shí)，都會(huì)問(wèn)：
- 光柵能不能直接插電使用？
- 我們?cè)O(shè)備上沒(méi)有控制柜，還能裝光柵嗎？
- 是直接接設(shè)備，還是要接到PLC？
這些問(wèn)題很常見(jiàn)，但答案并不復(fù)雜：
通常情況下，建議將安全光柵接入控制柜（也稱電氣柜），而不是直接連接設(shè)備。
二、為什么建議接入控制柜？
1. 控制柜能提供穩(wěn)定的電源
安全光柵一般使用24V直流電，而不是家用插座的220V交流電。
控制柜里通常配有24V電源模塊，供PLC、傳感器、光柵等設(shè)備統(tǒng)一使用，安全穩(wěn)定。
2. 光柵需要與設(shè)備“聯(lián)動(dòng)”
光柵不是簡(jiǎn)單的電源開(kāi)關(guān)，而是一個(gè)檢測(cè)裝置：
當(dāng)有人遮擋光柵，它會(huì)輸出一個(gè)信號(hào)，但這個(gè)信號(hào)需要接到PLC或控制器，才會(huì)讓設(shè)備停下來(lái)或報(bào)警。
如果光柵沒(méi)有接入控制系統(tǒng)，即使檢測(cè)到了遮擋，設(shè)備也可能“無(wú)動(dòng)于衷”。
3. 滿足安全規(guī)范與驗(yàn)廠要求
尤其是沖壓、自動(dòng)化設(shè)備領(lǐng)域，越來(lái)越多客戶需要通過(guò)CE認(rèn)證、安全驗(yàn)收、第三方驗(yàn)廠。
光柵必須通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，才能符合合規(guī)要求。
三、電氣柜和控制柜是一回事嗎？
客戶現(xiàn)場(chǎng)可能會(huì)說(shuō)“電柜”、“控制柜”、“電箱”、“PLC柜”等，其實(shí)它們大多指的是同一個(gè)東西：
不同叫法，不影響使用。關(guān)鍵是要確認(rèn)里面有沒(méi)有：
- PLC 或安全繼電器
- 24V直流電源
- 接觸器、繼電器等控制元件
四、如果現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有控制柜，光柵還能用嗎？
可以用，但方式不一樣。我們考慮到了這類場(chǎng)景，也提供了多種“無(wú)需控制柜”的解決方案，適合小型設(shè)備或老舊設(shè)備。
常見(jiàn)情況：
- 現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有PLC或控制系統(tǒng)
- 設(shè)備本身沒(méi)有24V電源
- 只是想加一個(gè)簡(jiǎn)單的保護(hù)裝置
對(duì)應(yīng)方案：
| 現(xiàn)場(chǎng)情況 | 推薦解決方案 |
|---|---|
| 沒(méi)有24V電源 | 我們可配套專用電源模塊 |
| 沒(méi)有控制系統(tǒng) | 可選帶控制功能的光柵控制盒 |
| 只需要報(bào)警 | 可接蜂鳴器/報(bào)警燈直接觸發(fā) |
| 不會(huì)接線 | 提供接線圖、遠(yuǎn)程指導(dǎo)，或者定制即插即用套裝 |
即使您沒(méi)有電工，也能裝好。
五、客戶怎么判斷自己需不需要控制柜？
您可以從以下幾個(gè)問(wèn)題入手：
- 設(shè)備上有沒(méi)有PLC或控制柜？
- 是否有24V電源？
- 是否希望遮擋光柵后能自動(dòng)停機(jī)或報(bào)警？
- 是否有第三方驗(yàn)廠、安全整改的要求？
只要符合其中一項(xiàng)，建議您將光柵接入控制柜，由控制系統(tǒng)統(tǒng)一管理。
六、我不懂電，也能裝嗎？
完全可以！我們會(huì)根據(jù)您的現(xiàn)場(chǎng)情況，提供完整方案和支持。您只需提供以下任意幾項(xiàng)信息：
- 設(shè)備整體照片
- 電箱或電柜內(nèi)部照片
- 電源電壓（如不清楚，也沒(méi)關(guān)系）
- 是否需要聯(lián)動(dòng)停機(jī)或報(bào)警？
我們會(huì)根據(jù)您發(fā)來(lái)的信息，判斷現(xiàn)場(chǎng)是否有控制柜，并給出最合適的產(chǎn)品搭配和接線方案。
七、結(jié)語(yǔ)：光柵不只要買對(duì)，更要接對(duì)
很多客戶誤以為光柵“插上就能用”，但其實(shí)它只是一個(gè)檢測(cè)元件，真正起作用的，是后面的控制系統(tǒng)。
無(wú)論您是做沖床、切割設(shè)備，還是流水線、自動(dòng)化設(shè)備，我們都能為您提供適合您現(xiàn)場(chǎng)的接線方式。
安全光柵必須接控制柜嗎最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>光柵間距、光軸數(shù)與保護(hù)高度的選型指南最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
]]>一、什么是光柵間距、光軸數(shù)和保護(hù)高度？
在安全光柵的技術(shù)參數(shù)中，最基礎(chǔ)也是最核心的三個(gè)指標(biāo)如下：
1. 光柵間距（Beam Pitch）
指相鄰兩束紅外光之間的垂直間距。
- 常見(jiàn)規(guī)格：10mm / 20mm / 30mm / 40mm
- 間距越小，檢測(cè)精度越高，能防止更小的物體進(jìn)入。
2. 光軸數(shù)（Number of Beams）
指光柵內(nèi)部實(shí)際發(fā)射和接收的紅外對(duì)數(shù)。
- 每一組光軸對(duì)應(yīng)一對(duì)紅外發(fā)射+接收；
- 光軸數(shù)量 = 覆蓋高度 ÷ 光柵間距 + 1
3. 保護(hù)高度（Protective Height）
指光柵在垂直方向上，能夠有效覆蓋的區(qū)域高度。
- 也叫“檢測(cè)高度”、“有效防護(hù)高度”；
- 是決定防護(hù)區(qū)域大小的關(guān)鍵參數(shù)；
- 通常從 70mm 到 1980mm 不等，分段供選。
二、三者之間的關(guān)系
三者之間的換算關(guān)系為：
復(fù)制編輯
保護(hù)高度 = 光柵間距 × (光軸數(shù) – 1)
換算示例：
| 光柵間距 | 光軸數(shù) | 保護(hù)高度（mm） |
| 20mm | 8 | 140mm |
| 20mm | 16 | 300mm |
| 30mm | 8 | 210mm |
| 40mm | 20 | 760mm |
三、如何選定合適的光柵間距？
選購(gòu)時(shí)，間距的選擇主要根據(jù)防護(hù)對(duì)象的最小尺寸，具體參考如下：
| 光柵間距 | 適用防護(hù)對(duì)象 | 典型應(yīng)用 |
| 10mm | 手指級(jí)別防護(hù) | 半導(dǎo)體、精密檢測(cè)等 |
| 20mm | 手掌級(jí)別防護(hù) | 沖床、剪板機(jī)等 |
| 30mm | 上肢級(jí)別防護(hù) | 注塑機(jī)、包裝機(jī)等 |
| 40mm | 人體/身體級(jí)防護(hù) | 通道防護(hù)、AGV區(qū)等 |
小貼士：
- 間距越小，防護(hù)越精細(xì)，但價(jià)格更高；
- 小間距需避免灰塵和振動(dòng)干擾，應(yīng)選抗干擾能力強(qiáng)的型號(hào)。
四、光軸數(shù)和保護(hù)高度如何選？
1. 確定保護(hù)高度的方法
常見(jiàn)方法有：
- 方法一：以被保護(hù)區(qū)域的高度為參考
例如沖床操作窗口為 300mm，應(yīng)選擇 ≥300mm 的保護(hù)高度。 - 方法二：覆蓋人體進(jìn)入路徑
如上半身進(jìn)入范圍為 800mm，應(yīng)選擇 800mm 或以上光柵。 - 方法三：使用標(biāo)準(zhǔn)推薦值
- 沖壓設(shè)備推薦 ≥250mm
- 通道出入口推薦 ≥900mm
- 注塑設(shè)備模具口推薦 ≥400mm
2. 光軸數(shù)的選型方式
光軸數(shù)由保護(hù)高度與間距決定，一般由廠家提供對(duì)應(yīng)表格，也可以反向計(jì)算：
例如：需要保護(hù)高度為 300mm，使用間距 20mm
→ 光軸數(shù) = (300 ÷ 20) + 1 = 16 根
廠家一般會(huì)提供以下選型表，用戶按需選配：
| 型號(hào) | 間距 | 光軸數(shù) | 保護(hù)高度 |
| Q20-08 | 20mm | 8 | 140mm |
| Q20-12 | 20mm | 12 | 220mm |
| Q20-20 | 20mm | 20 | 380mm |
| Q40-16 | 40mm | 16 | 600mm |
五、綜合選型建議與實(shí)用技巧
| 應(yīng)用場(chǎng)景 | 推薦間距 | 推薦保護(hù)高度 | 輸出方式建議 |
| 沖床手部保護(hù) | 20mm | ≥300mm | 常閉繼電器輸出 |
| 注塑模具防護(hù) | 30~40mm | ≥400mm | 晶體管輸出配PLC |
| 自動(dòng)線人體防護(hù) | 40mm | ≥900mm | NPN/PNP輸出可選 |
| 通道或門禁防護(hù) | 40mm | ≥1000mm | 繼電器或開(kāi)關(guān)量輸出 |
| 精密設(shè)備防誤入 | 10~20mm | 100~200mm | 快速響應(yīng)輸出 |
六、注意事項(xiàng)
- 避免過(guò)度選型
不需要手指檢測(cè)的場(chǎng)合選10mm間距，只會(huì)增加成本和誤報(bào)警率。
- 考慮光柵安裝位置
高度應(yīng)以人手最容易靠近的區(qū)域?yàn)閰⒖?，不是以設(shè)備本體高度決定。
- 結(jié)合控制系統(tǒng)輸出要求
常閉繼電器用于急停，晶體管適合聯(lián)動(dòng)PLC智能控制。
- 室外或強(qiáng)干擾環(huán)境
應(yīng)選抗光干擾、抗電磁干擾的高等級(jí)光柵。
七、總結(jié)
選對(duì)光柵間距、光軸數(shù)與保護(hù)高度，不僅能提升操作安全性，還能節(jié)省采購(gòu)成本、避免誤報(bào)停機(jī)，是任何一位采購(gòu)或工程師必須掌握的知識(shí)。
合理的選型=安全防護(hù) + 穩(wěn)定控制 + 成本優(yōu)化。
光柵間距、光軸數(shù)與保護(hù)高度的選型指南最先出現(xiàn)在科盾光電科技(深圳)有限公司。
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