Les capteurs de proximité sont utilisés pour détecter des objets sans établir de contact physique. Il existe des capteurs de proximité à 2 et 3 fils, et les capteurs de proximité à 3 fils sont plus populaires. Il existe deux principaux types de capteurs de proximité en fonction de leur type de sortie : NPN ainsi que PNP.
La sélection du bon type de capteur de proximité pour une application particulière peut garantir le bon fonctionnement d'un système. Cet article vise à fournir un aperçu des deux principaux types de sorties et un guide sur la façon de connecter un capteur de proximité à un automate.
Qu'est-ce qu'un capteur de proximité NPN ?
Les capteurs de proximité NPN fournissent une sortie LOW active. Cela signifie que lorsqu'un objet entre dans la plage de détection du capteur, la sortie du capteur est connectée à la terre. Ce type de capteur est également connu sous le nom de 'naufrage' capteur.
Qu'est-ce qu'un capteur de proximité PNP ?
Les capteurs de proximité PNP fournissent une sortie HIGH active. Lorsqu'un objet entre dans la plage de détection du capteur, la sortie du capteur est connectée à +24V. Lorsqu'il est connecté à une entrée d'API, il le détecte comme un signal logique HAUT. Les capteurs de proximité PNP sont également appelés 'approvisionnement' capteurs.
Un moyen de se souvenir du câblage des capteurs NPN et PNP
Pour se souvenir facilement du câblage d'un capteur de proximité DC à 3 fils, nous pouvons utiliser l'analogie suivante :
PNP = commuté Positif
NPN = commuté Négatif
Les capteurs de proximité sont des capteurs numériques. Par conséquent, ils doivent toujours être connectés à une source d'alimentation 24V pour fonctionner.
Dans le câblage du capteur PNP, la charge est toujours connecté au négatif. Les Positive est commuté lorsque le capteur de proximité détecte un objet. Mais, dans le câblage du capteur NPN, la charge est toujours connecté au Positif, et le Negative est commuté lorsqu'un objet est détecté.
PNP vs NPN pour la connexion 3 fils d'un capteur
Presque tous les capteurs de proximité industriels sont des dispositifs à semi-conducteurs, ce qui signifie qu'ils n'ont pas de pièces mobiles à l'intérieur. Le type de capteur de proximité le plus populaire est le type à 3 fils. Ils utilisent des transistors de type PNP ou NPN pour commuter la sortie lorsqu'un objet est détecté.
Deux des fils sont utilisés pour fournir au capteur l'alimentation nécessaire pour fonctionner, tandis que l'autre fil est la sortie du capteur.
À ce stade, il convient de mentionner qu'étant un capteur de type PNP ou NPN, ne collecte implique si la sortie du capteur est normalement ouverte (N/O) ou normalement fermée (N/C). Cela dépend uniquement de l'application. (C'est-à-dire qu'un capteur PNP peut être N/O ou N/C, tout comme un NPN peut être N/O ou N/C)
Examinons un circuit de type relais, où un relais est actionné directement par un capteur de proximité.
La différence entre les deux câblages est que dans le câblage de type PNP, le relais est toujours connecté au 0V, et le +24V est commuté par le capteur. Mais dans le câblage de type NPN, le relais est toujours connecté au +24V et le capteur commute la connexion 0V. Quoi qu'il en soit, le capteur est connecté au +24 et au 0V pour l'alimenter.
Comment connecter le capteur de proximité NPN/PNP à l'API
Avertissement! Avant de tenter tout câblage, assurez-vous que le système est hors tension pour éviter tout choc électrique.
Identification du code couleur d'un capteur de proximité 3 fils
Sur un capteur 3 fils, le code couleur du câblage est le suivant : (Marron : +24V, Bleu : 0V, Noir : sortie)
Si les fils de votre capteur sont de couleur différente ou si le code couleur n'est pas sûr, veuillez vous référer à la fiche technique de son fabricant.
Câblage d'un capteur de proximité 3 fils de type NPN à un automate
Avant de connecter le capteur à l'API, assurez-vous que l'API est configuré sur le 'approvisionnement' taper. Sur un automate Siemens S7-200, cela peut être fait en connectant l'entrée 1M à +24V. Cela signifie que l'API « générera du courant » à partir de l'entrée et que le capteur NPN « absorbera du courant » lorsqu'il détectera un objet.
Si l'entrée est transmise à l'API via une carte d'entrée, il doit s'agir d'un type d'approvisionnement carte d'entrée, ou bien configurable. Les SIMATIC S7-1200, entrée numérique SB 1221 est une telle carte d'entrée de type sourcing.
Câblage d'un capteur de proximité 3 fils de type PNP à un automate
Pour un capteur de type PNP, l'automate doit être configuré comme un 'naufrage' taper. La connexion de l'entrée 1M à 0V configurera l'API en tant que récepteur d'entrée. Avec cette configuration, le capteur peut « générer du courant » et l'API « absorbera du courant » pour détecter la sortie du capteur.
Pour un capteur de proximité de type PNP, si une carte d'entrée est utilisée, elle doit être un 'naufrage» type de carte. Les S7-1200, entrée numérique SM 1221 La carte d'entrée pour les automates S7-1200 est une carte d'entrée configurable collecteur/source et elle peut s'interfacer avec l'un ou l'autre type de capteur.
Comment choisir un capteur PNP ou NPN ?
La sélection de PNP vs NPN dépend principalement de l'application et de la disponibilité. Comme flèche Electronique mentions, les capteurs NPN sont plus courants dans l'industrie de l'automatisation dans la région Asie. Les capteurs PNP sont plus populaires en Europe et en Amérique.
Les capteurs NPN sont utilisés dans les applications à grande vitesse car ils sont plus rapides que les capteurs PNP. Ils trouvent également plus d'applications dans les circuits de relais que dans les circuits PLC. Les capteurs PNP sont plus populaires dans les circuits PLC car ils peuvent empêcher les signaux faussement positifs s'ils sont endommagés et en court-circuit avec la terre.
Comment savoir si mon capteur de proximité est NPN ou PNP ?
Le moyen le plus simple d'identifier le type de capteur est d'observer l'autocollant sur le corps du capteur. Cet autocollant peut parfois aussi avoir un schéma de câblage imprimé dessus.
Si le capteur n'est pas marqué et est installé, un multimètre peut aider à identifier le type de capteur. Allumez le système et mesurez soigneusement la tension entre 0V et le fil noir. S'il y a une tension de +24V lorsque le capteur est actif, il s'agit d'un capteur de type PNP. S'il y a une lecture de 0 V sur le multimètre lorsque le capteur est actif, il s'agit très probablement d'un capteur NPN.
Conclusion
Dans cet article, nous avons discuté des deux types de capteurs de proximité, de leur construction et de leurs applications dans les systèmes d'automatisation. C'est toujours une bonne pratique de concevoir le système pour pouvoir utiliser à la fois des capteurs de type NPN et PNP si possible. Cela peut augmenter considérablement la flexibilité des contrôles.
