工业自动化必备技能，对射光电开关接线详解

• 时间：2025-06-04 03:54:29
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在一条繁忙的汽车装配线上，一个价值千万的机械臂突然停止工作。工程师们排查数小时，最终发现问题竟出在一个小小的光电开关——错误的接线导致传感器信号丢失。这个真实案例揭示了对射光电开关接线这一看似基础的操作，实则是自动化系统稳定运行的命脉。掌握正确的接线方法，就是在为您的生产线构建最可靠的神经末梢。

一、 核心原理：光路中断即信号

理解接线图之前，务必抓住对射光电开关的本质工作逻辑：

• 分离结构： 包含独立的发射器和接收器，分别安装在被检测物体的两侧。
• 光束传递： 发射器持续发出红外光或可见光。
• 通断检测： 当物体穿过发射器与接收器之间时，阻断光束，接收器检测到光信号消失。
• 信号输出： 接收器内部电路根据光路状态（通/断）切换其输出状态（如：导通/断开，高电平/低电平）。

接线图的核心任务，就是将电源正确地供给发射器和接收器，并将接收器的输出信号准确无误地传递给控制系统（如PLC、继电器、计数器等）。

二、 关键要素：接线图的基石

解读或绘制接线图，必须清晰识别以下要素：

1. 发射器： 通常标有 Emitter 或 TX。仅需连接电源，功能是稳定发光。
2. 接收器： 通常标有 Receiver 或 RX。功能核心，需连接电源，并提供输出信号。
3. 电源： 明确是直流还是交流，以及电压范围（如DC 10-30V， AC 90-250V）。
4. 输出类型：

• NPN输出： 输出端在动作时（如光被挡）接通负电源（0V），相当于一个连接到负极的开关。负载接在输出端与正电源之间。
• PNP输出： 输出端在动作时（如光被挡）接通正电源（+V），相当于一个连接到正极的开关。负载接在输出端与负电源（0V）之间。
• 继电器输出： 内部集成机械或固态继电器触点（常开NO/常闭NC），隔离性好，可驱动交流或直流负载，接线类似普通开关。

1. 负载： 开关最终控制的对象，常见有PLC的输入点、继电器线圈、指示灯、电磁阀线圈等。

三、 核心接线方案详解（含ASCII示意图）

以下是几种最常见、最关键的对射光电开关接线图方案：

1. 直流二线式接收器

• 特点： 接线最简单，只有两根线。输出端与电源线串联。自身工作时需要一定压降，存在残余电压，需注意与负载（尤其是PLC）的兼容性。
• 应用： 要求不高、负载电流不大的场合。
• 接线图：

+V (DC) ----[负载]----+----[Receiver]---- 0V (GND)
(例如：PLC输入COM)

• 说明： 当光路通畅时，接收器内部开关断开，负载无电流；光路被挡时，开关接通，电流流过负载使其工作。负载必须能承受开关的残余电压。

1. 直流三线式接收器（NPN输出）

• 特点： 最常用！电源正负独立，输出信号独立。NPN输出为低电平有效（动作时输出接近0V）。
• 接线图：

+V (DC) ----------------+
|
[负载]                 |
(例如：PLC输入点)      |
|
Receiver:              |
BROWN (或 +V) ------+  |
BLUE (或 0V) -------|--+----- 0V (GND)
BLACK (或 OUT) --------+

• 说明：
• 棕色线接 +V。
• 蓝色线接 0V。
• 黑色线（输出线）接负载一端，负载另一端接 +V。
• 光路通畅时： 黑色线输出高阻态或接近+V，负载无电流（PLC输入点不动作）。
• 光路被挡时： 黑色线输出接通0V，电流从+V经负载流向黑色线到0V，负载得电（PLC输入点动作）。PLC输入公共端（COM）通常接0V。

1. 直流三线式接收器（PNP输出）

• 特点： 同样常用。与NPN主要区别在于输出逻辑和负载接法。PNP输出为高电平有效（动作时输出接近+V）。
• 接线图：

+V (DC) ----------------+
|
Receiver:              |
BROWN (或 +V) ------+  |
BLUE (或 0V) -------|--+----- 0V (GND)
BLACK (或 OUT) --------+
|
[负载]                 |
(例如：PLC输入点)      |
|
0V (GND) --------------+

• 说明：
• 棕色线接 +V。
• 蓝色线接 0V。
• 黑色线（输出线）接负载一端，负载另一端接 0V。
• 光路通畅时： 黑色线输出高阻态或接近0V，负载无电流（PLC输入点不动作）。
• 光路被挡时： 黑色线输出接通+V，电流从黑色线经负载流向0V，负载得电（PLC输入点动作）。PLC输入公共端（COM）通常接+V。

1. 交流二线式接收器

• 特点： 两根线，直接串联在交流负载回路中。类似机械开关。
• 应用： 驱动交流接触器、交流指示灯等。
• 接线图：

AC L (火线) ----[负载]----+----[Receiver]---- AC N (零线)

• 说明： 光路通畅时，内部开关断开；光路被挡时，内部开关接通，交流回路导通，负载工作。注意负载功率不能超过开关额定值。

1. 继电器输出型接收器

• 特点： 利用接收器内部继电器触点控制外部负载，电气隔离好，可驱动交直流负载。
• 接线图（以常开NO触点为例）：

Receiver:
+V (DC) ---- BROWN (电源+)
0V (GND) --- BLUE (电源-)
|
+---------- BLACK (继电器公共端 COM)
|
[负载]       [可选：保护二极管，直流负载时防反峰]
|
+---------- WHITE (或指定色， 常开触点 NO)
|
电源 (根据负载选DC+/AC L) ----------+

• 说明：
• 棕色接+V，蓝色接0V（供电）。
• 内部继电器触点相当于一个开关：公共端(COM)、常开端(NO)、常闭端(NC