Sensores de proximidade são usados para detectar objetos sem fazer contato físico. Existem sensores de proximidade de 2 e 3 fios, e os sensores de proximidade de 3 fios são mais populares. Existem dois tipos principais de sensores de proximidade com base em seu tipo de saída: NPN e PNP.
Selecionar o tipo correto de sensor de proximidade para uma aplicação específica pode garantir a operação correta de um sistema. Este artigo tem como objetivo fornecer um esboço dos dois principais tipos de saída e um guia sobre como conectar um sensor de proximidade a um PLC.
O que é um sensor de proximidade NPN?
Os sensores de proximidade NPN fornecem uma saída BAIXA ativa. Isso significa que quando um objeto entra na faixa de detecção do sensor, a saída do sensor é conectada ao solo. Este tipo de sensor também é conhecido como 'naufrágio'sensor.
O que é um sensor de proximidade PNP?
Sensores de proximidade PNP fornecem uma saída HIGH ativa. Quando um objeto entra na faixa de detecção do sensor, a saída do sensor é conectada com + 24V. Quando conectado a uma entrada PLC, ele detecta isso como um sinal lógico ALTO. Sensores de proximidade PNP também são conhecidos como 'de sourcing'sensores.
Uma maneira de lembrar a fiação do sensor NPN e PNP
Para lembrar facilmente a fiação de um sensor de proximidade DC de 3 fios, podemos usar a seguinte analogia:
PNP = Comutado Positivo
NPN = Comutado Negativo
Os sensores de proximidade são sensores digitais. Portanto, eles devem estar sempre conectados a uma fonte de alimentação de 24 V para funcionar.
Na fiação do sensor PNP, a carga é sempre conectado ao Negativo. A Positive é comutado quando o sensor de proximidade detecta um objeto. Mas, na fiação do sensor NPN, a carga é sempre conectado ao Positivo, e as Negative é comutado quando um objeto é detectado.
PNP vs NPN para conexão de 3 fios de um sensor
Quase todos os sensores de proximidade industriais são dispositivos de estado sólido, o que significa que não possuem partes móveis em seu interior. O tipo mais popular de sensor de proximidade é o tipo de 3 fios. Eles usam transistores do tipo PNP ou NPN para alternar a saída quando um objeto é detectado.
Dois dos fios são usados para fornecer ao sensor energia para operar, enquanto o outro fio é a saída do sensor.
Neste ponto, vale a pena mencionar que sendo um sensor do tipo PNP ou NPN, não implica se a saída do sensor está normalmente aberta (N / O) ou normalmente fechada (N / C). Isso depende apenas do aplicativo. (Ou seja, um sensor PNP pode ser N / O ou N / C, assim como um NPN pode ser N / O ou N / C)
Vamos dar uma olhada em um circuito do tipo relé, onde um relé é operado diretamente por um sensor de proximidade.
A diferença entre as duas fiações é que na fiação do tipo PNP, o relé está sempre conectado a 0 V e +24 V é comutado pelo sensor. Mas na fiação do tipo NPN, o relé está sempre conectado a +24 V e o sensor muda a conexão de 0 V. Independentemente disso, o sensor é conectado a +24 e 0 V para fornecer energia a ele.
Como conectar o sensor de proximidade NPN / PNP ao PLC
Aviso! Antes de tentar qualquer instalação elétrica, certifique-se de que o sistema esteja desligado para evitar choque elétrico.
Identificar o código de cores de um sensor de proximidade de 3 fios
Em um sensor de 3 fios, o código de cor da fiação é o seguinte: (Marrom: + 24 V, Azul: 0 V, Preto: saída)
Se os fios do seu sensor forem de cores diferentes ou não tiver certeza sobre o código de cor, consulte a folha de dados do fabricante.
Fiação de um sensor de proximidade de 3 fios tipo NPN a um PLC
Antes de conectar o sensor ao PLC, certifique-se de que o PLC está configurado para o 'abastecimento' modelo. Em um PLC Siemens S7-200, isso pode ser feito conectando a entrada 1M a +24 V. Isso significa que o PLC irá 'fornecer corrente' para fora da entrada, e o sensor NPN irá 'drenar a corrente' quando detectar um objeto.
Se a entrada for alimentada ao PLC por meio de um cartão de entrada, deve ser um tipo de sourcing placa de entrada, ou então configurável. o SIMATIC S7-1200, entrada digital SB 1221 é uma placa de entrada do tipo sourcing.
Fiação de um sensor de proximidade de 3 fios tipo PNP a um PLC
Para um sensor do tipo PNP, o PLC precisa ser configurado como um 'afundando' modelo. Conectar a entrada 1M a 0V configurará o PLC como afundamento de entrada. Com esta configuração, o sensor pode 'fornecer corrente' e o PLC irá 'absorver corrente' para detectar a saída do sensor.
Para um sensor de proximidade do tipo PNP, se um cartão de entrada for usado, deve ser um 'naufrágio, tipo de cartão. o S7-1200, entrada digital SM 1221 A placa de entrada para PLCs S7-1200 é uma placa de entrada configurável sink / source e pode fazer interface com qualquer tipo de sensor.
Como escolher um sensor PNP ou NPN?
A seleção de PNP versus NPN depende principalmente do aplicativo e da disponibilidade. Como arrow Electronics menciona, os sensores NPN são mais comuns na indústria de automação na região da Ásia. Os sensores PNP são mais populares na Europa e na América.
Os sensores NPN são usados em aplicações de alta velocidade porque são mais rápidos do que os sensores PNP. Eles também encontram mais aplicações em circuitos de relé do que em circuitos PLC. Os sensores PNP são mais populares em circuitos PLC, pois podem evitar sinais falso-positivos se danificados e em curto com o aterramento.
Como posso saber se meu sensor de proximidade é NPN ou PNP?
A maneira mais fácil de identificar o tipo de sensor é observando o adesivo no corpo do sensor. Às vezes, esse adesivo pode ter um diagrama de fiação impresso também.
Se o sensor não estiver marcado e estiver instalado, um multímetro pode ajudar a identificar o tipo de sensor. Ligue o sistema e meça cuidadosamente a tensão entre 0 V e o fio preto. Se houver uma tensão de +24 V quando o sensor está ativo, é um sensor do tipo PNP. Se houver uma leitura de 0 V no multímetro quando o sensor estiver ativo, é mais provável que seja um sensor NPN.
Conclusão
Neste artigo, discutimos os dois tipos de sensores de proximidade, sua construção e suas aplicações em sistemas de automação. É sempre uma boa prática projetar o sistema para poder usar sensores do tipo NPN e PNP, se possível. Isso pode aumentar muito a flexibilidade dos controles.
